Wie die Energieproduktion von Photovoltaik-Modulen bei Bewölkung beeinflusst wird

Die Funktionsweise von Photovoltaik-Modulen

Photovoltaik(PV)-Module wandeln Sonnenlicht direkt in elektrische Energie um. Dies geschieht durch den sogenannten photovoltaischen Effekt, bei dem Lichtstrahlen Elektronen in den Solarzellen anregen und so einen elektrischen Strom erzeugen. Bei der Energieproduktion spielen sowohl die Intensität der Sonneneinstrahlung als auch die Art des Lichts eine entscheidende Rolle. Je mehr Licht vorhanden ist, desto mehr Energie wird produziert. Doch was ist zum Beispiel bei bewölkter Wetterlage?

1. Einfluss von Bewölkung auf die Energieproduktion

Bewölkung beeinflusst die Menge an Sonnenlicht, die auf die PV-Module trifft. Anstatt dass die Sonnenstrahlen direkt auf die Zellen treffen (direkte Strahlung), gelangt diffuse Strahlung zur Erde, die von den Wolken gestreut wird. Diese Art der Strahlung ist weniger intensiv, aber dennoch für die Stromerzeugung nutzbar. Im Vergleich zu einem klaren Himmel wird die Leistung der Module bei Bewölkung reduziert, jedoch nicht vollständig gestoppt.

2. Die Rolle der diffusen Strahlung

Im Gegensatz zur direkten Strahlung, die unter idealen Bedingungen den größten Teil der Energie liefert, sorgt diffuse Strahlung dafür, dass PV-Module auch an bewölkten Tagen Strom erzeugen können. Besonders moderne PV-Module sind in der Lage, einen Großteil dieser diffusen Strahlung zu nutzen. Die Effizienz kann also trotz der Bewölkung teilweise hoch bleiben.

3. Technologische Entwicklungen zur Optimierung bei schwächerer Sonneneinstrahlung

Durch kontinuierliche Forschung und technologische Innovationen gibt es mittlerweile PV-Module, die besser auf diffuses Licht reagieren und somit auch bei schlechten Wetterbedingungen eine zufriedenstellende Leistung erzielen. Auch sogenannte Bifacial-Module, die sowohl von der Vorder- als auch von der Rückseite Licht einfangen, können unter diffusen Bedingungen ihre Effizienz erhöhen.

4. Praxistipps für den Betrieb von PV-Anlagen bei bewölktem Himmel

• Ausrichtung und Neigung: Die Ausrichtung der Module und der Neigungswinkel können die Leistung bei bewölktem Wetter verbessern. Eine südliche Ausrichtung und ein optimierter Neigungswinkel können helfen, das diffuse Licht besser zu nutzen.
• Monitoring und Wartung: Durch regelmäßige Wartung und das Monitoring der Module kann die Leistung auch bei wechselhaften Bedingungen optimiert werden.
• Speicherlösungen: Die Integration von Batteriespeichern ermöglicht es, überschüssige Energie bei sonnigen Perioden zu speichern und auch an bewölkten Tagen effizienter zu nutzen.

Fazit: Potenziale und Herausforderungen

Obwohl die Energieproduktion von PV-Modulen an bewölkten Tagen geringer ist, ist sie keineswegs unbedeutend. Die kontinuierliche Weiterentwicklung der Technologie sorgt dafür, dass auch unter suboptimalen Bedingungen eine gewisse Energiegewinnung möglich ist. In Regionen mit häufigem bewölktem Himmel sind PV-Anlagen dennoch eine wertvolle und umweltfreundliche Energiequelle. Generell empfehlen wir bei der Auswahl der PV Module darauf zu achten, dass die Module auch mit Restlichbedingungen gut umgehen können.

Textverfasser: Thomas Gafner, Inhaber Solan GmbH