Zwischen November und Februar sieht das Portal der Anlage anders aus als im Rest des Jahres: Tagesbalken von wenigen Kilowattstunden, dazwischen Tage nahe null. Ob das normal ist, hängt stärker vom Wohnort ab, als die meisten erwarten. Zwischen Hamburg und dem Alpenvorland liegt im Dezember mehr als der Faktor zwei.
Was eine Dachanlage im Winter liefert
Die belastbarste öffentliche Datenquelle für deutsche Standorte ist PVGIS, der Ertragsrechner der Gemeinsamen Forschungsstelle der Europäischen Kommission. Er stützt sich auf Satellitendaten der Jahre 2005 bis 2020 und rechnet Systemverluste bereits ein. Die folgenden Werte gelten für ein Süddach mit 35 Grad Neigung und 14 Prozent Systemverlusten.
| Standort | Dezember | Januar | Nov bis Feb | Jahr |
|---|---|---|---|---|
| Hamburg | 23 kWh/kWp | 27 kWh/kWp | 130 kWh/kWp | 984 kWh/kWp |
| Berlin | 29 kWh/kWp | 34 kWh/kWp | 157 kWh/kWp | 1.058 kWh/kWp |
| Mitte Deutschlands | 27 kWh/kWp | 33 kWh/kWp | 147 kWh/kWp | 1.029 kWh/kWp |
| München | 49 kWh/kWp | 50 kWh/kWp | 219 kWh/kWp | 1.117 kWh/kWp |
Für eine 10-kWp-Anlage bedeutet das im Dezember zwischen 230 und 490 Kilowattstunden. Zum Vergleich liefert dieselbe Anlage im Juli 1.200 bis 1.400 Kilowattstunden. Wie sich der spezifische Ertrag auf Anlagengrößen von 1 bis 20 kWp umrechnet, steht im Artikel zum Photovoltaik-Ertrag pro kWp.
Im Jahresmittel trennen Nord und Süd rund 13 Prozent. Im Dezember liegt zwischen ihnen mehr als der Faktor zwei.
Warum der Süden im Dezember doppelt erntet
Der Unterschied stammt aus dem Wetter, weniger aus dem Sonnenstand. Der Breitengrad allein würde München gegenüber Hamburg im Dezember etwa 20 Prozent mehr Einstrahlung geben, weil die Sonne dort mittags rund fünf Grad höher steht. Tatsächlich liegt der Abstand bei über 100 Prozent.
Verantwortlich sind winterliche Inversionswetterlagen. Kalte Luft sammelt sich in den Niederungen, darüber liegt wärmere, trockene Luft. Die Grenze zwischen beiden bildet eine geschlossene Hochnebeldecke, die über Norddeutschland und den Flusstälern tagelang halten kann. Standorte im Alpenvorland liegen häufig genug über dieser Grenze und sehen dann klaren Himmel mit Neuschnee-Reflexion, während 500 Kilometer weiter nördlich diffuses Grau herrscht.
Für die Planung heißt das: Der Winteranteil einer Anlage lässt sich nicht aus dem Jahresertrag ableiten. Zwei Anlagen mit gleichem Jahresertrag können im Dezember weit auseinanderliegen. Wer den Winterertrag für eine Wärmepumpe oder eine hohe Eigenverbrauchsquote braucht, rechnet ihn besser standortgenau über PVGIS nach.
Der Winteranteil hängt am Dachwinkel
Wie groß der Winteranteil ausfällt, entscheidet neben dem Standort die Neigung. Steile Flächen fangen die tiefstehende Wintersonne besser ein und verlieren im Sommer, wenn die Sonne hoch steht.
| Neigung nach Süden | Nov bis Feb | Anteil am Jahr | Jahresertrag |
|---|---|---|---|
| 0° (flach) | 82 kWh/kWp | 9,4 % | 875 kWh/kWp |
| 15° | 115 kWh/kWp | 11,9 % | 973 kWh/kWp |
| 35° | 147 kWh/kWp | 14,3 % | 1.029 kWh/kWp |
| 60° | 165 kWh/kWp | 16,9 % | 972 kWh/kWp |
| 90° (senkrecht) | 152 kWh/kWp | 21,0 % | 723 kWh/kWp |
Werte nach PVGIS für einen Standort in der Mitte Deutschlands. Die Spannweite ist bemerkenswert: Zwischen flach und senkrecht verdoppelt sich der Winteranteil, während der Jahresertrag um ein Fünftel fällt. Welcher Winkel sich für welchen Zweck rechnet, steht im Artikel zum Neigungswinkel im Winter.
Schnee auf dem Dach
Solange eine geschlossene Decke liegt, produziert die Anlage nichts. Schon eine dünne, durchscheinende Schicht kostet den größten Teil, weil das Restlicht diffus ankommt und die Modulspannung unter die Einschaltschwelle des Wechselrichters fallen kann.
Die gute Nachricht steckt in der Physik der Dachfläche. Sobald die Sonne durchkommt, wärmt sich die dunkle Modulfläche unter der Schneedecke auf, die unterste Schicht taut an und die Decke rutscht als Ganzes ab. Auf einem Schrägdach ab 30 Grad passiert das meist innerhalb von ein bis drei Sonnentagen. Glatte Glasoberflächen begünstigen es zusätzlich, weshalb Anlagen mit Rahmen an der Unterkante etwas länger halten als rahmenlose.
Über das Jahr fällt der Verlust gering aus. In einem durchschnittlichen deutschen Winter kostet Schnee je nach Region 1 bis 4 Prozent des Jahresertrags, in schneereichen Höhenlagen mehr. Der Grund für die kleine Zahl liegt in der Überlagerung: Schneetage sind fast immer Tage mit ohnehin geringer Einstrahlung.
Schneelast: was Dach und Module tragen
Die mechanische Prüfung nach IEC 61215 belastet das Modul in drei Zyklen von je einer Stunde auf Vorder- und Rückseite, der Leistungsverlust danach darf höchstens 5 Prozent betragen. Standardmodule bestehen diesen Test bei 2.400 Pa, verstärkte Ausführungen bei 5.400 Pa, alpine Spezialmodule erreichen 6.000 bis 8.100 Pa.
| Schneeart | Dichte | 20 cm Auflage | 50 cm Auflage |
|---|---|---|---|
| Pulverschnee, frisch | rund 100 kg/m³ | 20 kg/m² | 50 kg/m² |
| Setzungsschnee | rund 200 kg/m³ | 40 kg/m² | 100 kg/m² |
| Nassschnee, alt | bis 400 kg/m³ | 80 kg/m² | 200 kg/m² |
Selbst ein halber Meter Nassschnee bleibt mit 200 kg/m² unter der Prüflast eines Standardmoduls. Zwei Punkte verdienen trotzdem Aufmerksamkeit.
Die Klemmposition entscheidet mit. Die geprüfte Last gilt für die Klemmpunkte, die der Hersteller in der Montageanleitung vorgibt. Wird ein Modul weiter außen oder weiter innen geklemmt als vorgesehen, sinkt die zulässige Flächenlast teils erheblich. Bei Anlagen in Schneelastzone 3 ist das ein echtes Planungsthema.
Das Dach trägt weniger als das Modul. Bei aufgeständerten Anlagen auf Flachdächern addiert sich zur Schneelast das Gewicht des Ballasts. Wie diese Rechnung aufgeht, steht im Artikel über den Ballast auf dem Flachdach.
Warum Schneeräumen selten die richtige Idee ist
Die Rechnung fällt eindeutig aus. Eine 10-kWp-Anlage liefert an einem klaren Dezembertag rund 15 bis 25 kWh. Ein einzelner geretteter Tag ist damit etwa 5 bis 8 Euro wert. Dem stehen gegenüber: der Sturz vom Dach als statistisch häufigster schwerer Unfall bei Hausarbeiten im Winter, Beschädigungen an Dachziegeln und Modulrahmen sowie Mikrorisse in den Zellen, die den Ertrag anschließend dauerhaft drücken.
Wo Räumen dennoch vertretbar ist:
- Flach aufgeständerte Anlagen, die von einer sicheren Standfläche aus erreichbar sind, mit einer Schneeharke aus Kunststoff und ohne Kontakt zur Glasfläche.
- Lange Schneeperioden in Höhenlagen, wo mehrere Wochen ohne Selbstabtauen zusammenkommen können, dann durch einen Fachbetrieb mit Absturzsicherung.
Nie geeignet sind Streusalz, heißes Wasser und harte Werkzeuge. Der Temperaturschock durch heißes Wasser kann Glas reißen lassen, und mit Salz beschleunigt man die Korrosion an Rahmen und Klemmen.
Wärmepumpe, Speicher und die Winterlücke
Der Winter erzeugt eine strukturelle Lücke: Der Stromverbrauch steigt genau dann, wenn die Anlage am wenigsten liefert. Eine Wärmepumpe zieht in einem kalten Dezember oft 400 bis 800 kWh, während eine 10-kWp-Anlage im selben Monat 230 bis 490 kWh erntet, verteilt auf wenige Tagesstunden.
Ein Hausspeicher verschiebt diese Energie über die Nacht, füllt die Lücke aber nicht, weil dafür schlicht die Erzeugung fehlt. Wie die Energieflüsse dabei laufen, zeigt der Artikel dazu, wie ein Hybrid-Wechselrichter funktioniert.
Wirtschaftlich interessant wird der Speicher im Winter über einen anderen Weg: Mit einem dynamischen Stromtarif lädt er in den günstigen Nachtstunden aus dem Netz und entlädt in den teuren Abendstunden. Damit arbeitet er auch in der dunklen Jahreszeit weiter, was der Artikel über Batteriespeicher und dynamische Stromtarife durchrechnet.
Wann wirklich ein Fehler vorliegt
Niedrige Erträge sind im Winter erwartbar. Auffällig wird es bei diesen Mustern:
- Null trotz klarem Mittag und schneefreier Fläche. Erst den Wechselrichter-Status ansehen, dann den Fehlerstromschutzschalter im Zählerschrank. Feuchtigkeit in einer Steckverbindung ist im Winter der häufigste Auslöser eines Isolationsfehlers.
- Ein Strang liefert dauerhaft weniger als der andere. Der tiefe Sonnenstand verlängert Schatten erheblich, ein Kamin oder Nachbargebäude verschattet im Dezember Flächen, die im Juni frei liegen.
- Der Ertrag sinkt gegenüber dem Vorjahreswinter deutlich. Das deutet auf Degradation oder Zellschäden, was der Artikel zum defekten Solarmodul eingrenzt.
Für den Vergleich mit dem Vorjahr ist der Winter sogar der geeignetste Zeitraum, weil Verschattung und Wetterlage sich in dieser Jahreszeit stark ähneln.
Fazit
Photovoltaik arbeitet im Winter weiter, nur auf niedrigem Niveau. Rund 14 Prozent des Jahresertrags fallen zwischen November und Februar an, der Dezember bringt je nach Standort 23 bis 49 Kilowattstunden je Kilowattpeak. Der Standort wiegt dabei im Winter viel schwerer als im Jahresmittel, weil Hochnebel den Norden deckelt und das Alpenvorland darüber liegt.
Zu tun gibt es kaum etwas. Schnee rutscht auf Schrägdächern von selbst ab, die Prüflast der Module liegt weit über dem, was ein deutscher Winter auflegt, und Kälte hebt den Wirkungsgrad. Wer im Winter mehr Ertrag braucht, holt ihn über den Neigungswinkel oder über die Anlagengröße, niemals über den Schneebesen.
Häufige Fragen
Wie viel Strom liefert eine Photovoltaikanlage im Winter?
Die vier Monate November bis Februar bringen zusammen rund 14 Prozent des Jahresertrags. Eine 10-kWp-Anlage mit 35 Grad Südneigung erntet in dieser Zeit je nach Standort 1.300 bis 2.200 kWh. Der Dezember ist der schwächste Monat mit 23 bis 49 kWh je Kilowattpeak, was bei 10 kWp zwischen 230 und 490 kWh bedeutet.
Warum liefert Süddeutschland im Winter so viel mehr?
Im Winter liegt der Norden häufig unter geschlossenem Hochnebel, während sich im Alpenvorland bei Inversionswetterlagen über der Nebelgrenze klare, sonnige Tage einstellen. Nach PVGIS-Daten erntet ein Standort bei München im Dezember rund 49 kWh je Kilowattpeak, einer bei Hamburg nur 23 kWh. Über das ganze Jahr fällt der Unterschied mit 1.117 zu 984 kWh je Kilowattpeak deutlich kleiner aus.
Soll ich Schnee von der Photovoltaikanlage entfernen?
In aller Regel nicht. Auf einem Schrägdach ab 30 Grad rutscht die Decke nach ein bis drei Sonnentagen von selbst ab. Der gewonnene Ertrag liegt bei wenigen Kilowattstunden, das Risiko dagegen bei Sturz vom Dach, Dachschäden und Mikrorissen im Modul. Bei flach aufgeständerten Anlagen und langen Schneeperioden kann Räumen durch einen Fachbetrieb sinnvoll werden.
Wie viel Schneelast hält ein Solarmodul aus?
Standardmodule sind nach IEC 61215 auf 2.400 Pa Flächenlast geprüft, das entspricht rund 245 kg je Quadratmeter. Für schneereiche Lagen gibt es Module mit 5.400 Pa, also rund 550 kg/m². Diese Werte gelten für die geprüfte Klemmposition: Wird ein Modul anders geklemmt als in der Montageanleitung vorgesehen, sinkt die zulässige Last.
Was ist der Winteranteil am Jahresertrag?
Bei einem üblichen Süddach mit 35 Grad Neigung entfallen rund 14 Prozent des Jahresertrags auf November bis Februar. Je flacher das Dach, desto kleiner der Anteil: Bei einer flach aufliegenden Anlage sind es nur etwa 9 Prozent, bei 60 Grad Neigung rund 17 Prozent.
Arbeitet eine PV-Anlage bei Frost schlechter?
Nein, bei Kälte steigt der Wirkungsgrad. Der Temperaturkoeffizient liegt bei rund −0,3 bis −0,4 Prozent je Grad über 25 °C, ein Modul bei 0 °C arbeitet also rund 8 bis 10 Prozent über seiner Nennleistung. Der Winterertrag fällt allein wegen der geringeren Einstrahlung und der kürzeren Tage.
Reicht eine PV-Anlage im Winter für die Wärmepumpe?
Nur zu einem kleinen Teil. Der Wärmebedarf ist genau dann am höchsten, wenn die Anlage am wenigsten liefert. Eine 10-kWp-Anlage erntet im Dezember 230 bis 490 kWh, während eine Wärmepumpe im selben Monat oft 400 bis 800 kWh Strom zieht. Realistisch deckt die Anlage im Winter die Tagesstunden ab, die Nacht und die kalten Trübtage kommen aus dem Netz.
Was tun, wenn die Anlage im Winter gar nichts liefert?
Zuerst prüfen, ob Schnee auf den Modulen liegt und ob der Wechselrichter Netzspannung hat. Bleibt die Erzeugung auch an einem klaren, schneefreien Mittag bei null, liegt ein Fehler vor: häufig ein ausgelöster Fehlerstromschutzschalter, ein Isolationsfehler durch Feuchtigkeit in einer Steckverbindung oder ein Defekt im Wechselrichter.