Photovoltaikanlagen sind das Aushängeschild der klimafreundlichen Energiegewinnung und mittlerweile für etwa ein Drittel des deutschen Öko-Stroms verantwortlich. Erfahren Sie hier, warum den Solarzellen ausgerechnet ein heißer Sommer einen Strich durch die Stromrechnung machen kann.
Sommer nicht effizienter als Frühling
Photovoltaikanlagen wandeln Sonnenenergie in Strom um. 1,6 Millionen davon sin in Deutschland in Betrieb. Zusammen haben sie ein theoretisches Leistungsmaximum von 42 Gigawatt. Allerdings besteht bereits Grund zur Freude, wenn die 30 Gigawatt-Marke überschritten wird –die Anlagen decken dann über ein Drittel des deutschen Strombedarfs.
Wer nun denkt, dass mehr Sonne und höhere Temperaturen automatisch zu mehr Strom führen, liegt falsch. „Wenn Solarzellen heiß werden, nimmt ihre Spannung ab“, erklärt Ralf Preu vom Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme gegenüber SPIEGEL ONLINE. Dieser physikalische Effekt mindert die Leistung der Solarzelle.
Die dunklen Solarmodule heizen sich in der prallen Sonne schnell auf. Steigt die Außentemperatur von 20 auf 30 Grad, bedeutet das für die Module ein Temperaturanstieg von über 30 Grad. „Bei der Bemessung der Modulleistung werden Laborbedingungen zugrunde gelegt. Dazu gehört eine Zelltemperatur von 25 Grad. In der Praxis werden die Anlagen aber deutlich heißer“, sagt Sebastian Neubert vom Helmholtz-Zentrum Berlin.
Solarzellen bekommen durch die Starke Sonne mehr „Futter“ in Form von Sonnenenergie. Durch die hohe Temperatur sind die Module aber so stark aufgeheizt, dass sie diesen Mehrwert gar nicht effektiv verarbeiten können. „Pro Grad Temperaturzunahme sinkt die Spannung herkömmlicher Silizium-Solarmodule um etwa 0,4 Prozent“, erklärt der Solarexperte Preu. Bei 35 Grad Lufttemperatur liegt sie also rund sechs Prozent niedriger als bei 20 Grad.
Optimale Ausrichtung hat positiven Einfluss
Hinzu kommt, dass nicht jede Photovoltaikanlage optimal auf dem Hausdach ausgerichtet ist. Stehen die Module im 90-Grad-Winkel zur Sonne, ist das ideal. Im Sommer sollte der Installationswinkel relativ flach, im Frühjahr und Herbst aufgrund des niedrigeren Sonnenstandes eher steiler sein.
Zudem hindert hohe Luftfeuchtigkeit die Energiegewinnung. Wassermoleküle in der Luft streuen die Sonnenstrahlen. Diese diffuse Strahlung können die Solarzellen schlechter verwerten, daher nimmt die Leistung bei höherer Luftfeuchtigkeit tendenziell ab.
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