PV-Anlage bei Bewölkung: Wie viel Strom Solarmodule ohne direkte Sonne liefern

Viele Haushalte fragen sich, ob sich Photovoltaik in Deutschland wirklich lohnt, wenn der Himmel oft grau ist, die Wintertage kurz sind oder einzelne Dachflächen im Schatten liegen. Die gute Nachricht: Eine PV-Anlage bei Bewölkung produziert weiterhin Strom, nur eben weniger als bei direkter Sonneneinstrahlung.

Entscheidend ist nicht nur, ob die Sonne sichtbar ist, sondern wie viel nutzbares Licht die Solarmodule erreicht. In diesem Artikel erfahren Sie, wie viel Strom eine PV-Anlage bei Bewölkung tatsächlich erzeugen kann, welche Faktoren den Ertrag beeinflussen und wie Sie auch bei wechselhaftem Wetter mehr Solarstrom nutzen können.

Die wichtigsten Erkenntnisse auf einen Blick

• Eine PV-Anlage erzeugt auch bei Bewölkung Strom, erreicht aber meist nur einen Teil ihrer Nennleistung.
• Diffuse Strahlung spielt bei bewölktem Himmel eine wichtige Rolle für die Stromerzeugung.
• Der Ertrag hängt von Faktoren wie Wolkenart, Jahreszeit, Ausrichtung, Neigungswinkel und Verschattung ab.
• Moderne Solarmodule wie TOPCon- oder HJT-Module können schwache Lichtbedingungen effizient nutzen.
• Nachts oder bei vollständig verschneiten Modulen produziert eine PV-Anlage praktisch keinen Strom.
• Eine gute Standortplanung mit möglichst wenig Schatten verbessert den langfristigen Solarertrag.
• Ein Stromspeicher erhöht nicht die Stromproduktion, hilft aber, Solarstrom bei wechselhaftem Wetter flexibler zu nutzen.

Funktioniert eine PV-Anlage bei Bewölkung überhaupt?

Ja, eine PV-Anlage erzeugt auch bei bewölktem Himmel Strom, allerdings mit geringerem Ertrag als bei direkter Sonneneinstrahlung. Entscheidend ist dabei nicht nur die sichtbare Sonne, sondern auch die verfügbare Lichtmenge. Welche Rolle direkte und diffuse Strahlung dabei spielen, zeigt der folgende Abschnitt.

Direkte vs. diffuse Strahlung einfach erklärt

Direkte Strahlung trifft ohne Umwege von der Sonne auf das Solarmodul. Sie sorgt an klaren Tagen für die höchsten Erträge, besonders zur Mittagszeit und bei einem optimalen Einstrahlwinkel. Diffuse Strahlung entsteht dagegen, wenn Sonnenlicht durch Wolken, Nebel, Staub oder Luftpartikel gestreut wird. Dadurch erreicht das Licht die Module aus vielen verschiedenen Richtungen.

Bei Bewölkung ist der diffuse Anteil besonders wichtig, da die direkte Einstrahlung deutlich abgeschwächt wird. Zusammen ergeben direkte und diffuse Strahlung die Globalstrahlung. Für den PV-Ertrag zählt daher die gesamte nutzbare Lichtmenge und nicht nur der sichtbare Sonnenschein.

Globalstrahlung in Deutschland und ihre Bedeutung für Photovoltaik

Die Globalstrahlung beschreibt die gesamte solare Strahlung, die auf die Erdoberfläche trifft. In Deutschland liegt sie je nach Region, Jahreszeit und Wetterbedingungen meist zwischen etwa 900 und 1.200 kWh/m² pro Jahr. Sie können die regionale Verteilung der Globalstrahlung in Deutschland auch über die Solarstrahlungskarten des Deutschen Wetterdienstes (DWD) einsehen. Bei bewölktem Himmel verändert sich die Zusammensetzung der Globalstrahlung, da der Anteil der direkten Sonneneinstrahlung abnimmt und der Anteil der diffusen Strahlung eine größere Rolle spielt. Die verfügbare Strahlungsenergie ist zwar geringer, reicht aber weiterhin aus, damit eine PV-Anlage Strom erzeugen kann. Je nach Lichtverhältnissen können dadurch beispielsweise Grundlastgeräte wie Router, Kühlschrank, Heizungspumpe oder Standby-Verbraucher teilweise mit Solarstrom versorgt werden.

Wie viel Strom erzeugt eine PV-Anlage bei unterschiedlichen Wetterbedingungen?

Die Stromerzeugung einer PV-Anlage hängt unmittelbar von der verfügbaren Sonneneinstrahlung ab. Je nach Wetterlage kann die Leistung deutlich schwanken. Während bei klarem Himmel nahezu die maximale Leistung erreicht wird, sinkt der Ertrag bei dichter Bewölkung, Regen oder Schnee. Dennoch erzeugen Solarmodule auch bei diffusem Licht weiterhin Strom.

Typische Richtwerte für Deutschland:

Zum besseren Verständnis: Eine 5-kWp-PV-Anlage kann bei klarem Wetter kurzfristig bis zu 5 kW Leistung erreichen. Bei leichter Bewölkung sind häufig noch 1,5 bis 3,75 kW möglich, bei starker Bewölkung etwa 0,5 bis 1,5 kW. Während Regen oder dichter Nebel sinkt die Leistung oft auf 0,25 bis 0,5 kW, sofern die Module nicht zusätzlich durch Schmutz oder Schnee beeinträchtigt werden. Liegt eine geschlossene Schneedecke auf den Modulen oder ist es Nacht, wird praktisch kein Strom erzeugt.

Die tatsächliche Strommenge hängt zusätzlich von Faktoren wie Jahreszeit, Sonnenstand, Modulausrichtung, Verschattung und der Dauer der jeweiligen Wetterlage ab. Kurzzeitig vorbeiziehende Wolken wirken sich meist deutlich weniger aus als ein ganztägig bedeckter Himmel. Deshalb können selbst an wechselhaften Tagen noch nennenswerte Stromerträge erzielt werden, auch wenn die Anlage ihre Nennleistung nicht erreicht.

Welche Faktoren beeinflussen den Ertrag bei Bewölkung?

Der Ertrag bei Bewölkung wird von mehreren Faktoren beeinflusst. In diesem Abschnitt erfahren Sie, welche technischen und äußeren Bedingungen die Leistung einer PV-Anlage bei schwachem Licht bestimmen.

Wolkenart und Bewölkungsgrad

Die Art und Dichte der Wolken hat einen direkten Einfluss darauf, wie viel Licht die Solarmodule erreicht. Dünne Schleierwolken können noch einen großen Teil der Sonnenstrahlung durchlassen, sodass eine PV-Anlage weiterhin eine vergleichsweise hohe Leistung erreicht. Bei dichter Bewölkung, Regenwolken oder Nebel wird dagegen ein größerer Teil des direkten Sonnenlichts abgeschwächt. Die Anlage arbeitet dann hauptsächlich mit diffuser Strahlung, wodurch der Ertrag deutlich niedriger ausfällt.

Qualität und technische Eigenschaften der PV-Anlage

Nicht jede PV-Anlage reagiert gleich auf schwache Lichtbedingungen. Moderne Solarmodule unterscheiden sich unter anderem beim Wirkungsgrad, beim Verhalten bei geringer Einstrahlung und bei der Qualität der verwendeten Solarzellen. Auch der Wechselrichter spielt eine wichtige Rolle, da er die erzeugte Energie möglichst effizient in nutzbaren Strom umwandeln muss. Hochwertig abgestimmte Komponenten können deshalb dazu beitragen, dass eine Anlage auch bei wechselhaftem Wetter einen besseren Ertrag erzielt.

Ausrichtung und Neigungswinkel der Solarmodule

Die Ausrichtung und der Neigungswinkel bestimmen, wie viel Sonnenlicht im Laufe des Tages auf die Module trifft. In Deutschland gelten nach Süden ausgerichtete Anlagen mit einer Neigung von etwa 30 bis 35 Grad häufig als besonders ertragsstark. Bei diffusem Licht nimmt der Einfluss der Ausrichtung zwar ab, dennoch sorgt eine optimale Montage dafür, dass möglichst viel verfügbare Strahlung genutzt wird. Wichtig ist außerdem, dauerhafte Verschattungen durch Gebäude, Bäume oder Dachaufbauten zu vermeiden.

Temperatur und Wirkungsgrad der Solarmodule

Die Temperatur der Solarmodule beeinflusst deren Wirkungsgrad. Die Nennleistung wird unter Standard-Testbedingungen bei einer Zelltemperatur von 25 °C angegeben. Steigt die Modultemperatur deutlich an, sinkt die elektrische Leistung. Bewölkte Tage sind häufig kühler, wodurch temperaturbedingte Verluste geringer ausfallen können. Dieser Vorteil kann einen Teil der geringeren Sonneneinstrahlung ausgleichen, ersetzt aber nicht die fehlende Lichtmenge.

Verschattung und Verschmutzung der PV-Anlage

Verschattung und Verschmutzung können den Solarertrag zusätzlich reduzieren, besonders bei ohnehin schwacher Einstrahlung. Schatten durch Bäume, Schornsteine oder andere Hindernisse können einzelne Bereiche der Module beeinträchtigen und die Leistung des gesamten Systems verringern. Auch Staub, Laub, Vogelkot oder andere Ablagerungen vermindern den Lichteinfall. Eine saubere und möglichst schattenfreie Installation hilft daher, auch bei bewölktem Wetter den verfügbaren Solarstrom besser zu nutzen.

Welche Solarmodule eignen sich besonders gut bei diffusem Licht?

Nicht jedes Solarmodul reagiert bei schwacher Einstrahlung gleich. Moderne Zelltechnologien unterscheiden sich unter anderem beim Wirkungsgrad, beim Temperaturverhalten und bei der Nutzung von diffusem Licht. Die folgenden Technologien gehören zu den häufig eingesetzten Lösungen für unterschiedliche Anforderungen.

Monokristalline Module

Monokristalline Solarmodule gehören zu den etablierten und leistungsstarken Modultechnologien. Sie erreichen heute häufig Wirkungsgrade von über 20 % und bieten im Vergleich zu polykristallinen Modulen eine höhere Leistung pro Fläche. Deshalb eignen sie sich besonders für Dächer mit begrenzter Fläche, auf denen möglichst viel Solarstrom erzeugt werden soll.

Für Regionen mit häufig bewölktem Wetter sind moderne monokristalline Module grundsätzlich eine zuverlässige und wirtschaftliche Lösung. Klassische PERC-basierte Varianten bieten gegenüber neueren N-Typ-Technologien wie TOPCon oder HJT jedoch weniger Potenzial für weitere Effizienzsteigerungen und eine langfristige Leistungsoptimierung.

TOPCon Module

TOPCon-Solarzellen basieren auf einer modernen N-Typ-Technologie und gehören inzwischen zu den wichtigsten Entwicklungen bei kristallinen Siliziumzellen. Durch eine spezielle Passivierung der Zellrückseite werden Rekombinationsverluste reduziert, wodurch höhere Wirkungsgrade und eine bessere Leistungsausbeute möglich sind. Zudem fällt die lichtinduzierte Degradation im Vergleich zu klassischen P-Typ-Zellen deutlich geringer aus.

TOPCon-Module bieten eine ausgewogene Kombination aus hoher Effizienz, guter Temperaturstabilität und langfristiger Leistungsfähigkeit. Dadurch eignen sie sich auch für Standorte, an denen die verfügbare Einstrahlung häufig schwankt und die Module regelmäßig mit schwächeren Lichtbedingungen arbeiten müssen.

HJT Module

HJT-Module kombinieren kristallines Silizium mit dünnen Schichten aus amorphem Silizium und ermöglichen dadurch eine besonders leistungsfähige Zellstruktur. Die Technologie erreicht sehr hohe Wirkungsgrade und bietet durch ihren niedrigen Temperaturkoeffizienten Vorteile bei hohen Modultemperaturen.

Zusätzlich sorgt die stabile Zellstruktur für eine geringe Degradation und eine langfristig hohe Leistung. HJT-Module können auch bei wechselnden Bedingungen effizient arbeiten, sind aufgrund der aufwendigeren Herstellung jedoch häufig teurer als andere Technologien. Daher eignen sie sich besonders für Anwender, die Wert auf maximale Effizienz und langfristige Leistungsfähigkeit legen.

Bifaziale Module

Bifaziale Module können neben der Vorderseite auch die Rückseite zur Stromerzeugung nutzen. Dadurch lässt sich unter geeigneten Bedingungen zusätzliche Energie gewinnen. Der mögliche Mehrertrag hängt jedoch nicht nur von der Zelltechnologie ab, sondern vor allem von der Montageart, der Höhe über dem Untergrund und der Reflexion der Umgebung.

Besonders bei Flachdächern, Freiflächenanlagen oder aufgeständerten Systemen können bifaziale Module ihre Vorteile ausspielen, da reflektiertes Licht von hellen Oberflächen wie Kies, Schnee oder speziellen Dachmaterialien genutzt werden kann. Bei klassischen Schrägdächern ist der zusätzliche Ertrag dagegen häufig begrenzt, weshalb der höhere Aufwand nicht in jedem Fall sinnvoll ist.

Wie lässt sich der Solarertrag bei Bewölkung verbessern?

Bewölktes Wetter lässt sich nicht vermeiden, aber Sie können beeinflussen, wie effizient Sie den erzeugten Solarstrom nutzen. Die folgenden Tipps zeigen, welche Maßnahmen dabei helfen, den Eigenverbrauch zu steigern und Ertragseinbußen zu reduzieren.

Leistungsstarke Solarmodule einsetzen

Die Wahl der Solarmodule beeinflusst, wie effizient eine PV-Anlage die verfügbare Sonneneinstrahlung in Strom umwandeln kann. Gerade bei bewölktem Wetter mit geringerer Lichtintensität können Module mit hoher Effizienz und guten Schwachlichteigenschaften Vorteile bieten. Achten Sie daher nicht nur auf die maximale Nennleistung, sondern auch auf Faktoren wie Wirkungsgrad, Temperaturkoeffizient und langfristige Leistungsstabilität. Moderne Zelltechnologien wie TOPCon oder HJT können hier eine gute Grundlage bieten. Auch bifaziale Module können unter passenden Bedingungen zusätzliche Energie erzeugen, da sie neben direktem Licht auch reflektierte Strahlung auf der Rückseite nutzen können.

Ausrichtung und Neigungswinkel optimieren

Eine optimale Ausrichtung und ein geeigneter Neigungswinkel können zwar fehlende Sonneneinstrahlung bei bewölktem Wetter nicht ausgleichen, helfen aber dabei, die vorhandene Lichtmenge möglichst vollständig zu nutzen. In Deutschland gilt eine südliche Ausrichtung mit einer Neigung von etwa 30 bis 35 Grad häufig als gute Orientierung für einen hohen Jahresertrag. Bei Balkonkraftwerken oder kleineren Solarsystemen kann bereits eine angepasste Montageposition gegenüber einer ungünstigen Ausrichtung Vorteile bringen. Entscheidend ist, dass die Module möglichst frei stehen und über den Tagesverlauf ausreichend Licht erhalten.

Verschattung vermeiden

Bei bewölktem Wetter steht einer PV-Anlage weniger nutzbare Strahlung zur Verfügung, weshalb zusätzliche Verluste durch Verschattung besonders vermieden werden sollten. Schatten durch Bäume, Gebäude, Schornsteine oder andere Hindernisse können den Ertrag deutlich reduzieren, da einzelne Modulbereiche weniger Licht erhalten. Deshalb sollte bereits bei der Planung auf einen möglichst schattenfreien Standort geachtet werden. Auch saisonale Veränderungen des Sonnenstands sollten berücksichtigt werden, damit die Module langfristig möglichst viel Licht aufnehmen können.

Stromverbrauch an die Solarproduktion anpassen

Bei bewölktem Wetter produziert die PV-Anlage weniger Strom. Umso wichtiger ist es, den erzeugten Solarstrom möglichst direkt zu nutzen und den Eigenverbrauch zu erhöhen. Verschieben Sie energieintensive Aktivitäten daher möglichst in die Tageszeit, wenn die Anlage Strom erzeugt. Geräte wie Waschmaschine, Geschirrspüler, Ladegeräte oder E-Bike-Akkus können beispielsweise über Timer, smarte Steckdosen oder Energiemanagementsysteme besser an die Solarproduktion angepasst werden.

Überschüssigen Solarstrom mit einem Speicher nutzen

Nutzen Sie einen Speicher, um wetterbedingte Schwankungen besser auszugleichen. Gerade ein Balkonkraftwerk im Winter profitiert von einem Speicher, da die Solarleistung durch kürzere Tage, niedrigeren Sonnenstand und häufigere Bewölkung stärker schwanken kann. Erzeugt die PV-Anlage an sonnigen Stunden mehr Strom, kann die überschüssige Energie gespeichert und später bei geringerer Einstrahlung oder am Abend genutzt werden. Ein Balkonkraftwerk mit Speicher hilft dabei, den Eigenverbrauch zu erhöhen. Achten Sie darauf, dass die Speicherkapazität zum eigenen Stromverbrauch und zur Größe der PV-Anlage passt.

Stromspeicher bei bewölktem Wetter: Solarstrom flexibel nutzen

Bei bewölktem Wetter schwankt die Solarstromproduktion stärker, weshalb eine flexible Nutzung der erzeugten Energie besonders wichtig wird. Ein passender Stromspeicher hilft dabei, überschüssigen Solarstrom aus sonnenreichen Stunden zu speichern und später bei geringerem Ertrag wieder bereitzustellen. Die Anker SOLIX Solarbank 4 E5000 Pro bietet eine leistungsstarke Speicherlösung mit hoher Kapazität und flexibler Erweiterbarkeit, um mehr Solarenergie zu nutzen und den Eigenverbrauch zu steigern.

• Hohe Speicherkapazität: Mit einer Kapazität von 5.024 Wh kann die Anker SOLIX Solarbank 4 E5000 Pro überschüssigen Solarstrom speichern, der bei sonnigen Phasen erzeugt wird. Dieser gespeicherte Strom steht später zur Verfügung, wenn bewölktes Wetter die PV-Leistung reduziert oder der Strombedarf am Abend steigt.
• Flexible Erweiterung: Die Speicherkapazität lässt sich auf bis zu 30 kWh erweitern. Dadurch kann das System an einen wachsenden Stromverbrauch, größere PV-Anlagen oder zusätzliche Verbraucher wie Elektroautos angepasst werden.
• Hohe PV-Aufnahmeleistung: Mit bis zu 5.000 W PV-Eingangsleistung kann die Solarbank auch größere Solarmodul-Konfigurationen unterstützen und mehr Solarenergie erfassen, wenn die Einstrahlung schwankt.
• Optimierte Energieerzeugung durch 4 MPPT-Tracker: Die vier unabhängigen MPPT-Tracker ermöglichen eine individuelle Anpassung an unterschiedliche Modulbedingungen. Dadurch kann auch bei wechselnder Bewölkung, unterschiedlichen Ausrichtungen oder teilweiser Verschattung mehr Solarenergie genutzt werden.
• Notstromversorgung bei Stromausfällen: Die Anker SOLIX Solarbank 4 E5000 Pro bietet mit bis zu 2.500 W Off-Grid-Ausgangsleistung eine zusätzliche Energiequelle bei Stromausfällen. Wichtige Geräte wie Router, Beleuchtung oder Kühlschrank können dadurch weiterhin zeitweise mit Strom versorgt werden.
• Robustes Außendesign: Dank IP66-Schutz ist die Solarbank gegen Staub und Wasser geschützt und eignet sich für den langfristigen Einsatz im Außenbereich unter verschiedenen Wetterbedingungen.

Fazit

Eine PV-Anlage bei Bewölkung liefert auch in Deutschland weiterhin nutzbaren Solarstrom und kann dazu beitragen, den Strombezug aus dem Netz zu reduzieren. Zwar fällt der Ertrag bei geringer Einstrahlung niedriger aus, doch moderne Solarmodule nutzen auch diffuses Licht effizient. Wer auf eine passende Anlagenauslegung, einen geeigneten Standort und eine flexible Nutzung des erzeugten Stroms achtet, kann das Potenzial der Photovoltaik auch bei wechselhaftem Wetter besser ausschöpfen. Ein Stromspeicher unterstützt dabei, Solarenergie zeitversetzt zu nutzen und den Eigenverbrauch weiter zu erhöhen. Damit bleibt Photovoltaik auch bei häufig bewölkten Tagen eine sinnvolle Möglichkeit, langfristig mehr eigenen Solarstrom zu nutzen.

FAQs

Was passiert, wenn ein Modul beschattet wird?

Wenn ein Solarmodul im Schatten liegt, sinkt seine Energieproduktion, da weniger Sonnenlicht auf die Solarzellen trifft. Die anderen Module, die nicht im Schatten liegen, produzieren jedoch weiterhin Strom. Die Auswirkung auf die Gesamtleistung der Anlage hängt vom Ausmaß der Verschattung und der Auslegung der Anlage ab.

Wann produziert eine PV-Anlage keinen Strom?

Eine PV-Anlage produziert keinen Strom in der Nacht, da keine ausreichende Sonneneinstrahlung vorhanden ist. Auch bei vollständig mit Schnee bedeckten Modulen kann die Stromerzeugung stark eingeschränkt sein oder vorübergehend ausfallen, weil das Sonnenlicht die Solarzellen nicht erreicht. Sobald wieder genügend Licht auf die Module trifft, nimmt die Anlage die Stromproduktion automatisch wieder auf.

Sind Speicher für Balkonkraftwerke bei Bewölkung sinnvoll?

Ja, der Einsatz von Speicherlösungen wie Batterien für Balkonkraftwerke kann vor allem bei Bewölkung sinnvoll sein. Batterien können die in sonnigen Zeiten erzeugte Energie speichern, die dann genutzt werden kann, wenn die Sonneneinstrahlung geringer ist, wodurch eine konstante Energieversorgung gewährleistet und die Gesamteffizienz des Systems erhöht wird.

Kann eine PV-Anlage bei Vollmond produzieren?

Eine PV-Anlage produziert bei Vollmond praktisch keinen nutzbaren Strom. Zwar handelt es sich bei Mondlicht um reflektiertes Sonnenlicht, die Lichtintensität ist jedoch viel zu gering für eine relevante Photovoltaik-Erzeugung. Messgeräte können theoretisch minimale Spannungen anzeigen, für den Haushalt spielt diese Leistung aber keine Rolle. Geräte wie Kühlschrank, Router oder Beleuchtung lassen sich damit nicht versorgen. Wer nachts Solarstrom nutzen möchte, benötigt daher einen zuvor geladenen Batteriespeicher.

Welcher Solarzellentyp ist bei schwachem Licht effizienter?

Die Wahl der Solarmodule hat einen direkten Einfluss darauf, wie gut eine PV-Anlage die verfügbare Sonneneinstrahlung in Strom umwandeln kann. Gerade bei bewölktem Wetter mit geringerer Lichtintensität können moderne Module mit guten Schwachlichteigenschaften Vorteile bieten. Neben dem Wirkungsgrad sind auch der Temperaturkoeffizient und die langfristige Leistungsstabilität wichtige Kriterien. Technologien wie TOPCon und HJT ermöglichen eine hohe Effizienz und eine gute Leistung unter unterschiedlichen Bedingungen. Bifaziale Module können zusätzlich interessant sein, da sie neben dem Licht auf der Vorderseite auch reflektierte Strahlung auf der Rückseite nutzen können. Wie viel Strom tatsächlich erzeugt wird, hängt jedoch nicht nur vom Modul, sondern auch von Wechselrichter, Ausrichtung, Neigungswinkel und Verschattung ab.

Lädt ein Solarpanel auch ohne Sonne?

Ja, ein Solarpanel kann auch bei bewölktem Himmel Strom erzeugen, da es nicht nur direkte Sonneneinstrahlung, sondern auch diffuses Licht nutzt. Bei stark bewölktem Wetter oder geringer Lichtintensität sinkt die Leistung jedoch deutlich. Am meisten Energie erzeugt ein Solarmodul bei direkter Sonneneinstrahlung an einem sonnigen Tag.