Warum Solarmodule bei Hitze weniger Strom produzieren
Je mehr Sonne, desto mehr Strom? Nicht ganz.
Solarmodule brauchen Sonnenlicht, um Strom zu erzeugen. Doch es gibt einen interessanten Effekt: Je stärker sich die Module erwärmen, desto geringer wird ihre elektrische Leistung.
Das bedeutet nicht, dass ein Solarpark an einem heißen Tag weniger Energie produziert als an einem bewölkten Tag. Im Gegenteil: Starke Sonneneinstrahlung liefert normalerweise deutlich mehr Energie. Allerdings verringert eine hohe Temperatur den Wirkungsgrad der Module.
Warum ist Hitze ein Problem für Solarmodule?
Sonnenlicht erwärmt die Oberfläche des Moduls.
An einem heißen Sommertag kann die Temperatur des Moduls deutlich über der Lufttemperatur liegen. Wenn es beispielsweise 30 °C warm ist, kann sich die Oberfläche eines Solarmoduls auf 50–70 °C erwärmen.
Solarzellen arbeiten jedoch bei niedrigeren Temperaturen effizienter.
Bei vielen modernen Siliziummodulen sinkt die Leistung um etwa 0,3–0,5 % pro zusätzlichem Grad Celsius.
Ein einfaches Beispiel
Nehmen wir ein Solarmodul mit einer Nennleistung von 500 Watt.
Unter Standard-Testbedingungen wird diese Leistung bei einer Zelltemperatur von etwa 25 °C angegeben.
Nehmen wir nun an, das Modul erwärmt sich auf 65 °C.
Das entspricht einem Temperaturunterschied von 40 °C.
Bei einem Temperaturkoeffizienten von −0,4 % ergibt sich:
40 × 0,4 % = 16 %
Allein aufgrund der höheren Temperatur kann das Modul theoretisch etwa 16 % seiner Leistung gegenüber den Bedingungen bei 25 °C verlieren.
Statt 500 Watt wären das ungefähr:
420 Watt
Dies ist ein vereinfachtes Rechenbeispiel. Die tatsächliche Leistung hängt unter anderem von der Sonneneinstrahlung, dem Wind, dem verwendeten Modul und weiteren Faktoren ab.
Produziert ein Solarpark bei bewölktem Wetter mehr Strom?
Nein.
Das ist eine wichtige Klarstellung.
Auch bei bewölktem Wetter produzieren Solarmodule weiterhin Strom. Sie nutzen nicht nur direkte Sonneneinstrahlung, sondern auch diffuses Licht.
Allerdings steht insgesamt deutlich weniger Strahlungsenergie zur Verfügung.
Daher gilt:
Sonniger Tag + hohe Temperatur → viel Sonnenlicht, aber ein Teil der Leistung geht durch die Erwärmung verloren.
Kühler, sonniger Tag → viel Licht + niedrigere Modultemperatur = sehr gute Bedingungen für Photovoltaik.
Bewölkter Tag → die Module sind kühler, aber es steht deutlich weniger Sonnenstrahlung zur Verfügung.
Deshalb kann man nicht sagen, dass ein Solarpark ohne Sonne mehr Energie produziert.
Warum sind kühle, sonnige Tage besonders gut?
Die besten Bedingungen für eine Photovoltaikanlage sind nicht unbedingt extreme Hitze.
Eine sehr gute Kombination ist:
Viel Sonne + niedrige Modultemperatur
Zum Beispiel ein kühler Frühlingstag mit strahlendem Sonnenschein.
Es steht ausreichend Sonnenlicht zur Verfügung, während sich die Module weniger stark erwärmen.
Zusätzlich kann Wind dabei helfen, die Oberfläche der Module zu kühlen.
Warum ist Wind für einen Solarpark wichtig?
Wind kann Solarmodule auf natürliche Weise kühlen.
Deshalb spielt auch die Konstruktion eines Solarparks eine wichtige Rolle.
Die Module werden auf speziellen Unterkonstruktionen montiert. Zwischen den Modulen und dem Boden bleibt ausreichend Platz für eine gute Luftzirkulation.
Eine gute Belüftung hilft dabei, Wärme abzuführen.
Das ist einer der Faktoren, die bei der professionellen Planung eines Solarparks berücksichtigt werden.
Was bedeutet das für einen Solarpark?
Nehmen wir einen Solarpark mit einer installierten Leistung von 1 MWp.
Unter idealen Bedingungen beträgt die Nennleistung der Anlage 1 MW.
Die tatsächliche Leistung zu einem bestimmten Zeitpunkt hängt jedoch von verschiedenen Faktoren ab:
- der Menge der Sonneneinstrahlung;
- der Modultemperatur;
- dem Wind;
- der Ausrichtung der Module;
- der Verschattung;
- dem technischen Zustand der Anlage.
Deshalb bedeutet 1 MWp nicht, dass der Solarpark ständig 1 MW produziert.
An einem sonnigen Sommertag kann die Leistung um die Mittagszeit sehr hoch sein. Die starke Erwärmung der Module reduziert jedoch gleichzeitig deren elektrische Leistung.
Warum werden Solarmodule nicht einfach gekühlt?
Theoretisch könnte man Solarmodule beispielsweise mit Wasser oder anderen Kühlsystemen aktiv kühlen.
Für große Solarparks ist das jedoch in der Regel wirtschaftlich nicht sinnvoll.
Zusätzliche Kühlsysteme verursachen Kosten, benötigen Wartung und verbrauchen selbst Ressourcen.
Deshalb setzen Solarparks normalerweise auf natürliche Kühlung:
- eine geeignete Anordnung der Module;
- ausreichende Abstände zwischen den Modulreihen;
- freie Luftzirkulation;
- eine passende Unterkonstruktion.
Was ist also besser: heiß oder kalt?
Die richtige Antwort lautet:
Viel Sonne und möglichst niedrige Modultemperatur.
Sonne ist notwendig, um Strom zu erzeugen.
Starke Erwärmung reduziert jedoch die Effizienz der Solarzellen.
Deshalb kann ein kühler, sonniger Tag besonders gute Bedingungen für Photovoltaik bieten.
Fazit
Solarmodule lieben Sonne, aber keine übermäßige Hitze.
Bei hohen Temperaturen sinkt ihre elektrische Leistung. Bei vielen modernen Siliziummodulen beträgt dieser Effekt etwa 0,3–0,5 % pro zusätzlichem Grad Celsius.
Das bedeutet jedoch nicht, dass ein Solarpark bei bewölktem Wetter mehr Strom produziert.
Je mehr Sonnenlicht eine Photovoltaikanlage erhält, desto mehr Energie kann sie grundsätzlich erzeugen.
Ideale Bedingungen für Photovoltaik sind:
☀️ Viel Sonne
🌬️ Gute Luftzirkulation
🌡️ Möglichst niedrige Modultemperatur
Bei der Planung von Solarparks ist es daher wichtig, nicht nur die Sonneneinstrahlung, sondern auch Temperatur, Wind und die richtige Montage der Module zu berücksichtigen.
JF.solar plant und realisiert Photovoltaikanlagen und Solarparks mit Blick auf langfristigen Energieertrag und technische Effizienz.
