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Photovoltaik gilt als Schlüsseltechnologie der Energiewende – doch wie funktioniert sie eigentlich im Winter? Weniger Sonnenstunden, tief stehende Sonne und Schnee werfen die Frage auf, ob sich Solarstrom in der kalten Jahreszeit überhaupt lohnt. Andrea Vespertini, Energieexperte bei Alperia, erklärt, wovon die Leistung einer Photovoltaikanlage abhängt, warum Kälte kein Nachteil ist und wie Haushalte und Unternehmen ihren Solarstrom im Winter optimal nutzen können.

Viele Faktoren bestimmen die Stromproduktion

Die Stromproduktion einer Photovoltaikanlage hängt von einer Vielzahl externer Faktoren ab: Sonneneinstrahlung; Jahreszeit; Temperatur der Module; Nebel oder andere Wetterphänomene, die die Einstrahlung reduzieren; Schatten; reflektierende Oberflächen. Darüber hinaus beeinflussen technische Aspekte wie der Typ von Photovoltaikmodulen den Ertrag.

Niedrige Außentemperaturen spielen bei der Stromproduktion aus Sonnenenergie eine doppelte Rolle. Einerseits fallen niedrige Temperaturen meist in den Winter, wenn die Sonneneinstrahlung insgesamt geringer ist. „Folglich ist die gesamte Energieproduktion der Anlage in dieser Jahreszeit natürlicherweise geringer als im Sommer“, erklärt Andrea Vespertini.

Andererseits wirkt sich die Temperatur der Module direkt auf deren Wirkungsgrad aus. Und hier kommt bei Kälte ein oft unterschätzter Vorteil ins Spiel: Photovoltaikanlagen wandeln Solarstrahlung bei niedrigeren Temperaturen effizienter in elektrische Energie um. „Bei gleicher Sonneneinstrahlung erzeugen kühlere Module mehr elektrische Energie“, so der Experte. Zahlreiche wissenschaftliche Studien bestätigen, dass der Wirkungsgrad mit steigender Modultemperatur sinkt.

Warum die Winterproduktion deutlich geringer ist

Trotz dieses Effizienzvorteils ist die Stromproduktion im Winter insgesamt deutlich niedriger als im Sommer. In Norditalien liegt sie typischerweise bei etwa 10 bis 15 Prozent der jährlichen Gesamtproduktion. Der Hauptgrund dafür sind die kürzeren Tage und der flachere Sonnenstand. In Gebieten mit topografischen Besonderheiten – etwa im Etschtal – verstärken zusätzliche Verschattungen diesen Effekt. „Im Winter stehen weniger Stunden mit direkter Sonneneinstrahlung zur Verfügung, was die Produktion weiter reduziert“, erklärt Vespertini.

Positive Effekte können jedoch sogenannte Albedo-Effekte haben: Schnee oder Wasserflächen reflektieren Sonnenlicht und erhöhen so die auf die Anlage treffende Strahlung. In schneereichen Regionen kann dies die Winterproduktion zumindest teilweise unterstützen.

Eigenverbrauch im Winter gezielt optimieren

Gerade in den Wintermonaten gewinnt das Thema Eigenverbrauch an Bedeutung. Vespertini empfiehlt einfache, aber wirkungsvolle Maßnahmen: „Energieintensive Haushaltsgeräte sollten möglichst in den Mittagsstunden genutzt werden, wenn die Photovoltaikanlage am meisten Strom produziert.“

Technisch betrachtet spielen Speichersysteme eine zentrale Rolle, insbesondere dann, wenn die Stromproduktion in den Mittagsstunden deutlich höher ist als der momentane Verbrauch. Vespertini nennt zwei Hauptkategorien: elektrische und thermische Speicher. Batterien speichern überschüssigen Strom und stellen ihn später wieder zur Verfügung. Thermische Speicher nutzen überschüssige Energie zur Warmwasserbereitung, etwa über eine Wärmepumpe. „In diesem Fall ist der wirtschaftliche Vorteil besonders hoch“, sagt Vespertini. Denn das Warmwasser würde sonst entweder mit Netzstrom oder fossilen Brennstoffen erzeugt. Dank guter Dämmung steht es auch dann zur Verfügung, wenn die Photovoltaikproduktion bereits beendet ist.

Im Winter sei die Kombination aus Photovoltaik, Speicher und Fußbodenheizung besonders effizient: „Wenn Warmwasser mit niedriger Temperatur aus selbst erzeugtem, ‚kostenlosem‘ Strom bereitgestellt wird, lässt sich der Eigenverbrauch wesentlich optimieren und ein klassisches Heizsystem ersetzen.“

Auch Smart-Home-Lösungen tragen zur Optimierung bei: Sie ermöglichen es, Stromverbrauch und -produktion besser aufeinander abzustimmen, etwa durch die intelligente Steuerung von Haushaltsgeräten oder Heizsystemen.

Wartung und Ausrichtung: Kleine Maßnahmen, große Wirkung

Um eine hohe Leistung sicherzustellen, ist die regelmäßige Wartung der Photovoltaikanlage entscheidend – besonders im Winter. „Schon eine dünne Schneeschicht kann die Stromproduktion vollständig stoppen“, betont Vespertini. Schnee sollte daher möglichst rasch entfernt werden. Auch Verschmutzungen durch Staub oder industrielle Emissionen können die Leistung deutlich mindern. Eine Reinigung bringt oft sofort messbare Verbesserungen beim Ertrag.

Was die Ausrichtung betrifft, gilt grundsätzlich: Südausrichtung ist ideal. Ist dies nicht möglich, kann eine Ost-West-Ausrichtung mit geringerer Neigung sinnvoll sein, um die Einstrahlung besser zu nutzen – vor allem in Regionen mit topografischen Einschränkungen.

Alperia: Ganzheitliche Lösungen für Photovoltaik

Alperia investiert intensiv in den Ausbau von Photovoltaik – insbesondere über das EPC-Modell (Energy Performance Contract). Dabei übernimmt Alperia die Investition sowie Wartung der Anlage und garantiert den Kunden über mehrere Jahre hinweg Ökostrom zu einem fixen Preis. „Dieses Modell eignet sich besonders für Kunden ohne tiefgehende Erfahrung im Energiesektor, aber auch für Unternehmen kann es wirtschaftlich interessant sein“, erklärt Vespertini. Die gesamte technische und administrative Abwicklung liegt bei Alperia, ebenso wie die langfristige Betreuung der Anlage.

Ein zentraler Bestandteil ist das Fernmonitoring: Alperia überwacht die Anlagen ganzjährig, misst sowohl die Sonneneinstrahlung als auch die produzierte Energie und reagiert automatisch auf Abweichungen. So können Probleme frühzeitig erkannt und behoben werden.

Darüber hinaus engagiert sich Alperia stark im Bereich Erneuerbare Energiegemeinschaften und standortübergreifender Eigenverbrauch. Diese Modelle helfen, Fördermechanismen optimal auszuschöpfen und den lokal erzeugten Solarstrom besser zu nutzen – auch im Winter.