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Direkte Sonnenstrahlung 2026: Bedeutung für den PV-Ertrag
Direkte Sonnenstrahlung trifft aus Richtung der Sonne auf ein Modul und erzeugt bei klarem Himmel deutliche Schatten. Für den PV-Ertrag 2026 zählt jedoch die gesamte Strahlung auf der Modulfläche. Auch gestreutes Himmelslicht und reflektiertes Licht können zur Stromerzeugung beitragen.
Direkte, diffuse und globale Strahlung
Der Deutsche Wetterdienst beschreibt Globalstrahlung auf einer horizontalen Fläche als Summe aus direktem Anteil und diffuser Himmelsstrahlung. Der diffuse Anteil entsteht durch Streuung in der Atmosphäre. Je nach Bewölkung, Sonnenstand und Lufttrübung verschieben sich die Anteile deutlich.
Ein fester Direktanteil von beispielsweise 50 Prozent ist deshalb keine allgemeingültige Grundlage für jeden Standort und jedes Jahr. Für ein geneigtes Dach muss die Strahlung zudem auf die jeweilige Modulebene umgerechnet werden. Die Werte einer horizontalen Wetterstation können nicht unverändert als Einstrahlung auf eine senkrechte Balkonfläche verwendet werden.
| Messgröße | Was sie beschreibt | Typische Einheit |
|---|---|---|
| Direktnormalstrahlung, DNI | Direkter Anteil auf einer Fläche senkrecht zur Sonnenrichtung | W/m² |
| Diffuse Horizontalstrahlung, DHI | Gestreutes Himmelslicht auf einer horizontalen Fläche | W/m² |
| Globale Horizontalstrahlung, GHI | Direkter horizontaler Anteil plus diffuse Strahlung | W/m² |
| Bestrahlung über einen Zeitraum | Über Stunden, Monate oder ein Jahr summierte Energie je Fläche | kWh/m² |
Warum der Einfallswinkel wichtig ist
Trifft ein Strahlenbündel schräg auf eine Fläche, verteilt sich seine Energie auf eine größere Fläche. Für den direkten Anteil auf der Modulebene gilt vereinfacht: Direktnormalstrahlung multipliziert mit dem Kosinus des Einfallswinkels. Der Winkel wird zwischen Sonnenrichtung und der Senkrechten auf der Modulfläche gemessen.
Ein Rechenbeispiel: Bei 800 W/m² Direktnormalstrahlung und einem Einfallswinkel von 60 Grad beträgt der direkte Anteil auf der Fläche 400 W/m². Diffuse und reflektierte Anteile kommen gegebenenfalls hinzu. Dieses geometrische Beispiel ist keine Ertragsprognose für einen bestimmten Standort.
Wie wird direkte Strahlung gemessen?
Ein nachgeführtes Pyrheliometer misst die direkte Strahlung aus Sonnenrichtung. Ein Pyranometer erfasst die auf seine Messebene einfallende kurzwellige Strahlung aus einem großen Winkelbereich. Für die getrennte Erfassung der diffusen Strahlung wird die Sonne bei entsprechenden Messanordnungen abgeschattet.
Die Messgeräte erfüllen somit unterschiedliche Aufgaben. Die Aussage, Direktstrahlung werde einfach mit jedem unverschatteten Pyranometer getrennt gemessen, wäre ungenau. In der Ertragsplanung werden außerdem langjährige Messungen, Satellitendaten und Wettermodelle genutzt.
Mehr Einstrahlung ist nicht derselbe Begriff wie mehr Wirkungsgrad
Die Einstrahlung beeinflusst die verfügbare Leistung. Der Wirkungsgrad beschreibt, welcher Anteil dieser Strahlungsleistung in elektrische Leistung umgewandelt wird. Modultechnologie, Temperatur, Spektrum und Betriebsbedingungen beeinflussen diese Umwandlung.
Ein sehr sonniger Tag kann daher viel Strom liefern, obwohl heiße Module einen geringeren Wirkungsgrad als bei kühleren Bedingungen haben. Ebenso bedeutet diffuse Strahlung nicht, dass nur besondere oder besonders neue Module überhaupt arbeiten. Übliche PV-Module nutzen direktes und diffuses Licht; bei dichtem Wolkenhimmel ist häufig einfach weniger Strahlungsenergie verfügbar.
Was bedeutet das für Dach und Balkon?
- Ausrichtung prüfen: Der höchste Jahresertrag und der am besten zum Verbrauch passende Tagesverlauf sind nicht immer identisch.
- Schatten erfassen: Bäume, Nachbargebäude und Geländer verändern die nutzbare Einstrahlung im Tages- und Jahresverlauf.
- Modulneigung berücksichtigen: Eine senkrechte Fassade verhält sich anders als ein flach geneigtes Dach.
- Rückseitenlicht einordnen: Bei bifazialen Modulen hängt dessen Nutzen von der tatsächlichen Aufstellung ab.
- Verluste ergänzen: Temperatur, Wechselrichter, Leitungen und mögliche Leistungsbegrenzung gehören in die Prognose.
Ertrag mit Standortdaten abschätzen
Das PVGIS-Angebot der Europäischen Kommission stellt Strahlungs- und PV-Ertragsdaten für die Standortplanung bereit. Vergleichen Sie dort unterschiedliche Ausrichtungen und Neigungen mit denselben übrigen Annahmen. Dokumentieren Sie die verwendeten Eingaben, damit Angebote vergleichbar bleiben.
Langjährige Mittelwerte beschreiben ein typisches Klima; sie garantieren keinen bestimmten Ertrag für das Kalenderjahr 2026. Zusätzlich sollte die Verschattung am Gebäude vor Ort geprüft werden. So wird aus dem abstrakten Begriff Direktstrahlung eine brauchbare Grundlage für die eigene Anlage.