Photovoltaik im Winter: Schnee räumen, Ertrag und Schneelast

Ertrag von Photovoltaik im Winter

In der Winterzeit leistet die Photovoltaikanlage nur ein Drittel bis ein Viertel ihres gesamten Jahresertrages. Da die Tage im Winter weniger Sonnenstunden haben und auch der Stand der Sonne nicht optimal ist, können zu dieser Zeit keine hohen Erträge eingefahren werden. Zusätzlich kann Schnee den Ertrag verringern, wenn er auf den Modulen liegt und verhindert, dass die Sonnenstrahlen bis zu den Modulen durchdringen können.

Kann man mit Photovoltaik im Winter heizen?

Theoretisch ist es möglich, mit Solarstrom zu heizen, beispielsweise mit einer Wärmepumpe. In der Realität ist es aber schwierig, bei den niedrigen Winter-Erträgen die gesamte Heizleistung über die PV-Anlage zu generieren. Hierfür bräuchte es eine sehr große Solaranlage.

Um Solarstrom zu erzeugen, braucht es vor allem eins: die Sonne. Davon sehen wir im Winter aber bekanntlich wesentlich weniger, als im Sommer. Wie hoch sind die Erträge einer PV-Anlage im Winter also? Lohnt sich Photovoltaik im Winter überhaupt? Wir liefern Dir in diesem Artikel die Antworten!

Die Photovoltaik im Winter: Das sind die Herausforderungen

Klar ist, dass die PV-Anlage im Sommer die höchsten Erträge einfährt: Die Einstrahlung ist hoch, die Tage sind lang und der Sonnenstand ist meist optimal zu den PV-Modulen. Im Winter hingegen sind die Bedingungen nicht so optimal: Die Tage werden kürzer und dementsprechend auch die Sonnenstunden, das Wetter wird generell schlechter und weniger Sonnenstrahlen erreichen die PV-Module. Zum Beispiel durch Nebel erreicht weniger Strahlung die Moduloberflächen. Und auch Schnee ist ein großes Thema: Sind die Module mit Schnee bedeckt, sinken die Erträge schnell. Selbst wenn die Sonne dann einmal scheint, kann die Leistung nicht in Solarstrom umgesetzt werden.

Dementsprechend sind die Erträge im Winter in Vergleich zu den Sommermonaten wesentlich geringer. Konkret werden nur ein Drittel bis ein Viertel der Jahreserträge in der gesamten Winterzeit eingefahren. Der größte Teil des gesamten Jahresertrages wird also innerhalb weniger, aber sehr leistungsstarker Monate eingefahren.

PV-Ertrag im Winter steigern

Den Ertrag der Anlage im Winter zu steigern, ist nur sehr bedingt möglich, denn: Grundsätzlich kann natürlich nur so viel Solarstrom erzeugt werden, wie Solarstrahlung vorhanden ist – und mehr Sonnenstunden zu erzwingen, ist nicht möglich.

Die einzigen Möglichkeiten, den Solarertrag im Winter zu maximieren, wäre, die PV-Ausrichtung anzupassen und das Freihalten der Module. Zum Räumen der Module von Schnee und Laub gibt es mehrere Möglichkeiten. Da diese aber mit finanziellem Mehraufwand verknüpft sind, stellt sich hier die Frage, inwiefern sich die Investition rentiert.

Dieselbe Frage stellt sich auch bei der Optimierung der Ausrichtung: In der Regel sind die Module fest verbaut und eine Anpassung der Ausrichtung über den Jahresverlauf ist nicht möglich. Hierfür braucht es ein Nachführsystem: Das ist im Prinzip ein bewegliches Montagesystem für die PV-Module, womit die Kollektoren stets der Sonne nach ausgerichtet werden können. Auch hier entstehen initial Mehrkosten, weshalb zu prüfen ist, ob das Nachführen der Module eine entsprechend lohnenswerte Ertragssteigerung bringt.

Wer auch im Winter möglichst viel Gewinn mit seiner Solaranlage machen möchte, sorgt für einen möglichst hohen Eigenverbrauch: Der wenige Solarstrom, der produziert wird, sollte also auch tatsächlich vom eigenen Haushalt verbraucht werden. Eigens verbrauchter Solarstrom erhöht die Rendite, da hier die Gewinnspanne höher ist, als bei eingespeistem Strom. Während die Einspeisevergütung unter zehn Cent liegt, muss Netzstrom – vor allem zur Energiekrise – zu wesentlich höheren Preisen eingekauft werden. Jede Kilowattstunde Strom, die also selbst produziert und verbraucht wird, steigert darum die Rendite.

Mit der Photovoltaikanlage im Winter heizen

Gerade weil die Heizperiode zu den ertragsarmen Zeiten der PV-Anlage gehört, ist das Heizen mit Solarstrom im Winter schwierig. Grundsätzlich gibt es Möglichkeiten, den Solarstrom vom Dach in Wärme umzuwandeln, wie zum Beispiel mit einer Wärmepumpe. Zwar ist die Kombination von Wärmepumpe und Photovoltaik durchaus sinnvoll, allerdings ist die Photovoltaikanlage als alleinige Heizquelle eher unrealistisch.

Heizen mit Photovoltaik – Lohnt sich das?

Lohnt sich eine PV-Anlage auch im Winter?

Bei so geringen Erträgen über die Wintermonate, stellt sich die Frage, ob sich eine PV-Anlage im Winter überhaupt lohnt. Die Antwort ist, dass sich eine Solaranlage nur in den Wintermonaten nicht rentieren würde. Aber im Verlauf des ganzen Jahres gesehen, ist die PV-Anlage dennoch wirtschaftlich, auch wenn die Anlage einen großen Teil der Zeit vergleichsweise wenig Leistung erbringen kann. Dadurch, dass die Sommermonate so extrem ertragreich sind, können die weniger ertragreichen Zeiten im Winter kompensiert werden.

Die Solaranlage vom Schnee befreien

Ein großes Problem für die Solaranlage im Winter ist der Schnee: Ist die Anlage zugeschneit, können Sonnenstrahlen nicht auf die Solarzellen treffen und dementsprechend auch keinen Solarstrom erzeugen. Es kann daher sinnvoll sein, die Solarmodule vom Schnee zu befreien.

Ertragseinbußen durch Schnee

Ob Schnee wirklich zum Problem wird, hängt vor allem vom Standort der Anlage ab. Denn je nach Höhenlage fällt der Schneefall unterschiedlich hoch aus und dementsprechend auch die schneebedingten Ausfälle. Grob kann man ab einer Höhenlage von über 1.000 Metern von Verlusten zwischen fünf und acht Prozent rechnen. Darunter liegt der Verlust bei bis zu vier Prozent.

Entscheidend ist dabei nicht nur, ob es schneit, sondern auch wie viel und ob sich der Schnee auf den Modulen sammelt. Aufgrund ihres Neigungswinkels profitieren die meisten Solarmodule von einem Selbstreinigungseffekt: Schnee und Schmutz rutscht ab einer Neigung von circa 15 Grad im Idealfall einfach vom Modul ab. Ist das der Fall, entsteht auch kein Ertragsverlust – im Gegenteil: Der umliegende Schnee reflektiert das Licht besser und sorgt dafür, dass mehr Strahlung auf die Module geworfen wird.

Auch, wenn der Schnee nicht direkt abrutscht, muss das nicht direkt bedenklich sein. Bis zu einer Höhe von 15 cm Schnee erreichen die auftreffenden Solarstrahlen noch die PV-Module und können für die Solarstromproduktion genutzt werden.

Wann sollte man den Schnee von der PV-Anlage räumen?

Solange durch den Schnee die Produktion nicht maßgeblich behindert wird, ist das Schneeräumen nicht nötig und auch nicht rentabel. Sinnvoll könnte es sein, wenn der Schnee mehrere Tage auf den Modulen liegen bleibt und vielleicht sogar nass wird und sich dadurch verdichtet. Dadurch wird nicht nur die Leistung der Anlage beeinträchtigt, sondern auch das Gewicht auf die Module und das Dach wird zum Problem. Je älter und nasser der Schnee ist, desto schwerer wiegt er – bis zu 100 Kilo können so auf den Modulen und dem Dach pro Quadratmeter lasten.

Möglichkeiten zur Schneebefreiung

Um die PV-Anlage von Schnee zu befreien, gibt es im Prinzip drei Möglichkeiten: den Schnee selber zu räumen, eine professionelle Räumung in Anspruch zu nehmen oder ein automatisches Räumungssystem einzuführen.

Die PV-Anlage selber von Schnee befreien

Um die Solaranlage selber von Schnee zu befreien, braucht es ein Werkzeug, mit dem die Module vom Boden aus erreicht werden können. Das kann entweder ein Teleskop-Schneeschieber aus dem Fachmarkt sein oder ein selbstgebautes Werkzeug. Wichtig ist, dass die Module dadurch nicht beschädigt werden: Die Materialien sollten also Kunststoff oder andere weiche Materialien sein, die die Oberfläche nicht zerkratzen.

Mit den Schneeschiebern kann der Schnee vom Boden aus einfach von den Modulen gezogen werden. Eine Räumung vom Dach aus ist nicht zu empfehlen, da die Unfallgefahr hier wesentlich höher ist, als der Nutzen.

Ein Nachteil bei dieser Art der Schneebefreiung ist, dass der Schnee direkt vor dem Dach landet und sich dort sammelt. Das macht das Räumen der Einfahrt unter Umständen anstrengender.

Professionelle Schneeräumung

Es gibt auch die Möglichkeit, eine professionelle Firma mit der Befreiung Deiner Solaranlage vom Schnee zu beauftragen. Dadurch entstehen aber natürlich Kosten – je nach Aufwand unterschiedlich hoch. Anlagen, die vom Boden aus gut erreichbar sind, sind weniger aufwändig zu reinigen, als Anlagen, die nur vom Dach aus bearbeitet werden können. Hier stellt sich also wieder die Frage, ob die zusätzlichen Erträge die Mehrkosten rechtfertigen.

Technische Systeme zur Schneeräumung

Mit automatischen Schneeräumsystemen muss man weder selbst auf das Dach, noch eine Firma dafür engagieren. Stattdessen wird direkt ein automatisches System installiert, dass den Schnee eigenständig beseitigt. Das geht zum Beispiel über einen automatischen Schneeschieber, der erkennt, wenn Schnee liegt und dann nacheinander die Modulreihen von Schnee befreit.

Eine andere Möglichkeit ist das Erwärmen der Module über eine Rückeinspeisung durch den Wechselrichter. Hierbei wird extra Strom durch die Module geleitet, sodass diese sich aufheizen. Die Wärme sorgt dafür, dass der Schnee auf den Modulen antaut und dann abrutscht. Diese Technologie hat aber mehrere Nachteile: Zum einen wird Energie benötigt, um sie zu betreiben. Die Energie, die dadurch an Mehr-Ertrag gewonnen wird, muss also vorab investiert werden. Zweitens müssen die PV-Module und der Wechselrichter in der Lage sein, diesen Vorgang durchzuführen bzw. die Module müssen vom Hersteller für diesen Prozess freigegeben werden, da sonst die Garantie erlischt.

Letztlich gibt es also mehrere Möglichkeiten, das Dach schneefrei zu bekommen. Entscheidend ist aber in allen Fällen, wie hoch die Ertragssteigerung ausfällt und ob die anfallenden Kosten dafür gerechtfertigt wären.

Die Schneelast

Neben dem Ertragsverlust durch verdeckte Solarmodule ist Schnee auch wegen seines Gewichts problematisch. Mit jedem Zentimeter Schnee müssen die Module, die Unterkonstruktionen und auch das Dach selbst mehr Gewicht tragen. Vor allem, wenn der Schnee nass wird, kommt es hier teilweise zu Belastungen von bis zu 100 Kilogramm pro Quadratmeter.

Diese Mehrbelastung sollte unter Umständen schon bei der Auswahl der Solarmodule bedacht werden. In den Datenblättern der Module findest Du Angaben darüber, für welche Schneelast die Module geeignet sind. Mit einer Schneelast-Karte kannst Du herausfinden, in welcher Schneezone Dein Standort liegt und dementsprechend passende Solartechnik auswählen.

Fazit: Photovoltaik lohnt sich!

Auch wenn im Winter die Erträge der PV-Anlage verschwindend gering ausfallen, lohnt sich die PV-Anlage. Die starken Sommermonate fahren ausreichend Ertrag ein, um nicht nur die Anlage selbst zu finanzieren, sondern auch eine Rendite zu gewinnen.

Wer in besonders verschneiten Gegenden wohnt, kann abwägen, ob es sich lohnt, die Anlage vom Schnee zu befreien, oder ob die Kosten dafür den Ertrag übersteigen würden.