Wie viel Strom kommt bei Bewölkung an?
Licht erreicht das Modul auf zwei Wegen. Direktes Sonnenlicht kommt aus einer Richtung. Diffuses Licht wird in der Atmosphäre gestreut, an kleinen Teilchen wie Gasmolekülen (Rayleigh-Streuung) und an größeren wie Wassertröpfchen (Mie-Streuung), und kommt aus dem ganzen Himmel.
An grauen Tagen ist fast alles Licht diffus. Laut PVGIS-Daten für Simons Standort waren es im Dezember 2020 drei Viertel der gesamten Einstrahlung.
Tagesertrag der Testanlage je nach Himmel.
| Himmel | Tagesertrag |
|---|---|
| ganztags stark bedeckt | 0,2 kWh |
| vereinzelte kleine Wolkenlücken | 0,4 kWh |
| gelegentliche Aufheiterungen | 0,8 kWh |
| sonnig mit bedecktem Himmel | 1 kWh |
Ein ganztags stark bedeckter Tag liefert also halb so viel wie ein Tag mit kleinen Wolkenlücken und ein Fünftel eines sonnigen Tages.
| Himmelszustand | Sommer | Winter |
|---|---|---|
| stark bewölkt, neblig | 100 bis 300 W/m² | 50 bis 150 W/m² |
| leicht bis mittel bewölkt | 300 bis 600 W/m² | 150 bis 300 W/m² |
| klar bis diffus | 600 bis 1.000 W/m² | 300 bis 500 W/m² |
Aus Video 4b „PV im Winter“
Welcher Winkel bei grauem Himmel?
Diffuses Licht kommt von oben aus dem ganzen Himmel. Flach liegende Module sehen mehr davon und holen an trüben Tagen die besten Werte heraus. An klaren Wintertagen mit tiefer Sonne ist es umgekehrt: Dann gewinnen steile Module.
Jede Ausrichtung hat deshalb ihren Preis. Welche für deinen Wettermix am besten ist, zeigt eine Prognose wie PVGIS, die das Wetter vieler Jahre einrechnet. Wie viel ein Winkel bei direkter Sonne kostet, zeigt die Winkeltabelle.
Nordseite, Ostseite, senkrecht am Geländer
Simons heutige Anlage ist eine Ost-West-Anlage. Zu anderen Ausrichtungen, auch nach Norden, hat er mit kleinen Testmodulen (5 Volt) gemessen. Aus der Community kam damals der berechtigte Einwand, dass sich so kleine Module nicht direkt mit großen vergleichen lassen. Die Messungen genauer zu wiederholen, ist ein eigenes Projekt.
Bis dahin rechnest du jede Ausrichtung am besten mit PVGIS durch. Eine Ost-West-Anlage teilst du dabei in zwei Rechnungen auf, eine je Seite.
Schatten kostet mehr als die beschattete Fläche
Ein Schatten auf wenigen Zellen kann einen ganzen Strang ausbremsen. Bypass-Dioden überbrücken die beschatteten Teile, aber nur bis zu einer Grenze: Bei Simons Modul (120 Zellen, Leerlaufspannung 41 V) und einem Wechselrichter, der ab 22 V startet, lassen sich bis zu 27 Zellen überbrücken. Mehr als etwa 23 Prozent Verschattung kann das Modul nicht ausgleichen.
Schatten hat im Winter viele Formen: Nachbarhaus, Baum, Reif, Schnee, Wolkenstreifen.
Warum stimmt meine Prognose nicht?
Prognosewerkzeuge rechnen mit dem Durchschnitt vieler Jahre. Ein einzelnes Jahr weicht davon ab, mal nach oben, mal nach unten. Dazu kommen Einflüsse, die ein Rechner nur schätzen kann: diffuses Licht, Staub in der Luft, die Temperatur der Module, Verluste in Kabel und Wechselrichter.
Wie groß die Abweichung bei Simons Testanlage war, steht in der PVGIS-Anleitung.
Prognose und Messung im Vergleich
Lohnt sich Photovoltaik dann überhaupt?
Ja. Photovoltaik rechnet sich definitiv und immer mehr, wenn es um die Selbstversorgung geht.
In Simons Laborexperiment deckt die Anlage den Verbrauch von April bis September nahezu vollständig. Mehr dazu auf der Seite Automatisierung.
Häufige Fragen
Erzeugt eine PV-Anlage bei Bewölkung Strom?
Ja, aus dem diffusen Licht. Bei Simons Testanlage brachte ein ganztags stark bedeckter Tag 0,2 kWh, ein Tag mit gelegentlichen Aufheiterungen 0,8 kWh.
Ist ein flacher oder ein steiler Winkel besser?
An trüben Tagen ein flacher, an klaren Wintertagen ein steiler. Über das ganze Jahr entscheidet dein Wettermix.
Wie berechne ich den Ertrag für meinen Standort?
Mit PVGIS, dem kostenlosen Rechner der Europäischen Kommission. Die Anleitung führt Schritt für Schritt durch.