Solarstrahlung 2026: Einheit, Werte und Ertrag fürs Dach
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Das Wichtigste in Kürze
- Definition: Solarstrahlung ist die von der Sonne abgegebene elektromagnetische Strahlung, die als Globalstrahlung (Direkt- plus Diffusstrahlung) am Boden ankommt.
- Einheit: Die Momentanleistung beträgt W/m² (Bestrahlungsstärke), die Energiemenge über das Jahr kWh/m² (Bestrahlung) — zwei Größen, nicht eine.
- Wert in Deutschland: Die Globalstrahlung erreicht im Mittel 1.086 kWh/m² pro Jahr (DWD-Normalperiode 1991–2020), mit einer Bandbreite von 975 bis 1.259 kWh/m².
- Spitzenwert 2025: Das Jahr 2025 lieferte 1.187 kWh/m² und belegt damit Platz vier seit Messbeginn 1983.
- Sonne am Boden: Bei klarem Himmel erreicht die Bestrahlungsstärke rund 1.000 W/m², von der Solarkonstante (1.361 W/m²) gehen Atmosphärenverluste ab.
- Ertragsnutzen: Aus 1.086 kWh/m² werden bei einer 10-kWp-Anlage rund 10.000 bis 10.600 kWh Strom pro Jahr (Performance Ratio 0,85).
- Trend: Die Globalstrahlung in Deutschland steigt seit 1983 um 3,6 kWh/m² pro Jahr (Global Brightening).
Was ist Solarstrahlung und wie funktioniert sie?
Solarstrahlung ist die von der Sonne abgegebene elektromagnetische Strahlung, die die Erde erreicht. Sie entsteht durch Kernfusion im Sonneninneren, durchquert den Weltraum als Strahlungsenergie und trifft als kurzwellige Strahlung auf die Atmosphäre und den Erdboden.
Am oberen Rand der Atmosphäre beträgt die mittlere Bestrahlungsstärke senkrecht zur Strahlung 1.361 W/m². Dieser Wert heißt Solarkonstante und wurde 2015 von der Internationalen Astronomischen Union festgelegt. Wegen der elliptischen Erdbahn schwankt die extraterrestrische Bestrahlungsstärke zwischen 1.317 und 1.408 W/m². Ältere Quellen, darunter eine Seite des Deutschen Wetterdienstes, nennen noch den WMO-Wert von 1.367 W/m² aus dem Jahr 1982.
Auf dem Weg durch die Atmosphäre verliert die Strahlung Energie. Rund 30 Prozent werden durch Wolken, Aerosole und die Erdoberfläche zurück ins All reflektiert (planetare Albedo). Im globalen Mittel erreichen nur etwa 161 W/m² die Erdoberfläche, wie das Institut für Umweltphysik der Universität Bremen für die Energiebilanz der Erde angibt. Bei klarem Himmel und hohem Sonnenstand erreicht die Bestrahlungsstärke am Boden dennoch kurzzeitig rund 1.000 W/m².
Solarstrahlung ist von der terrestrischen Strahlung abzugrenzen: Die Sonne sendet kurzwellige Strahlung (etwa 100 nm bis 4 µm), während Erde und Atmosphäre langwellige Wärmestrahlung (ab etwa 4 µm) abgeben. Die Synonyme Sonnenstrahlung und solare Einstrahlung bezeichnen dieselbe Größe.
Aus welchen Komponenten besteht Solarstrahlung?
Solarstrahlung besteht am Boden aus zwei Komponenten: der Direktstrahlung und der Diffusstrahlung. Ihre Summe auf eine horizontale Fläche ist die Globalstrahlung — die zentrale Messgröße des Deutschen Wetterdienstes für die Sonnenenergie.
Die Direktstrahlung ist der gerichtete, schattenwerfende Anteil, der ohne Streuung von der Sonnenscheibe kommt. Die Diffusstrahlung ist der ungerichtete Anteil, den Wolken, Aerosole und Luftmoleküle aus dem ganzen Himmel streuen. Laut Deutschem Wetterdienst besteht die Globalstrahlung bei Sonnenhöhen über 50° und wolkenlosem Himmel zu rund 75 Prozent aus Direktstrahlung, bei tiefen Sonnenständen bis 10° nur noch zu rund 33 Prozent.
In Deutschland liegt der Diffusanteil im Jahresmittel bei rund 50 Prozent. Im Winter überwiegt die Diffusstrahlung deutlich, im Sommer die Direktstrahlung. Auf geneigte Flächen tritt eine dritte Komponente hinzu: die Reflexstrahlung (Albedo) vom Boden, die bei Schnee bis zu 90 Prozent betragen kann.
Die Strahlungskomponenten der Solarstrahlung und ihre Bedeutung am Boden in Deutschland.
Komponente | Definition | Anteil / Wert
|
|---|---|---|
Direktstrahlung | gerichtet, schattenwerfend | 33–75 % der Globalstrahlung je Sonnenstand |
Diffusstrahlung | gestreut, aus dem ganzen Himmel | ca. 50 % im Jahresmittel |
Globalstrahlung | Direkt + Diffus auf horizontale Fläche | 1.086 kWh/m²·a (DE-Mittel) |
Reflexstrahlung | Albedo vom Boden (nur geneigte Fläche) | bis 90 % Reflexion bei Schnee |
Terrestrische Strahlung | langwellige Ausstrahlung der Erde | Gegenstück (ab ca. 4 µm) |
Globalstrahlung G = Direktstrahlung + Diffusstrahlung (+ Reflexstrahlung auf geneigter Fläche)
- G = Globalstrahlung in W/m² (Momentanwert) oder kWh/m²·a (Jahressumme)
- Direktstrahlung = gerichteter Anteil von der Sonnenscheibe in W/m²
- Diffusstrahlung = gestreuter Anteil aus dem Himmelsgewölbe in W/m²
- Reflexstrahlung = vom Boden reflektierter Anteil in W/m² (nur bei Neigung relevant)
In welchem Wellenlängenbereich liegt Solarstrahlung?
Solarstrahlung umfasst am Boden einen Wellenlängenbereich von etwa 300 bis 4.000 Nanometer. Er teilt sich in ultraviolette Strahlung, sichtbares Licht und Infrarotstrahlung. Das Energiemaximum liegt im sichtbaren Bereich um 500 nm.
Der UV-Anteil beträgt am Boden rund 5 Prozent der Gesamtstrahlung, nach Angaben des Deutschen Wetterdienstes 7 Prozent. Das sichtbare Licht stellt mit 42 bis 47 Prozent den energiereichen Mittelteil, die Infrarotstrahlung rund 50 Prozent nach Angaben des Bundesamtes für Strahlenschutz. Die UV-Strahlung teilt sich in UV-A (315–400 nm), UV-B (280–315 nm) und UV-C (100–280 nm). Die kurzwellige UV-C-Strahlung wird laut Bundesamt für Strahlenschutz von der Atmosphäre vollständig ausgefiltert, von der UV-B-Strahlung erreichen bis zu 10 Prozent den Boden.
Für die Photovoltaik ist nicht das gesamte Spektrum nutzbar. Eine Silizium-Solarzelle hat eine Bandlückenenergie von 1,12 Elektronenvolt, was einer Grenzwellenlänge von rund 1.110 nm entspricht. Silizium wandelt damit Licht von etwa 400 bis 1.110 nm in Strom — der langwellige Infrarotanteil oberhalb erwärmt das Modul nur.
Spektrale Zusammensetzung der Solarstrahlung am Erdboden nach Wellenlängenbereich.
Bereich | Wellenlänge | Energieanteil
|
|---|---|---|
UV-Strahlung | 100–400 nm | ca. 5–7 % |
Sichtbares Licht | ca. 380–780 nm | ca. 42–47 % |
Infrarotstrahlung | 780–4.000 nm | ca. 50 % |
Silizium-PV nutzbar | 400–1.110 nm | Grenze bei 1,12 eV Bandlücke |
In welcher Einheit wird Solarstrahlung gemessen – W/m² oder kWh/m²?
Solarstrahlung wird in zwei Einheiten angegeben: W/m² für die momentane Leistung und kWh/m² für die Energiemenge über eine Zeitspanne. Beide beschreiben dieselbe Strahlung, aber unterschiedliche Aspekte — die Verwechslung ist der häufigste Fehler beim Thema.
Die Bestrahlungsstärke (engl. irradiance) ist die momentane Strahlungsleistung pro Fläche und wird in W/m² gemessen. Sie schwankt im Tagesverlauf: nachts 0 W/m², am wolkenlosen Sommermittag in Deutschland rund 900 W/m², unter STC-Laborbedingungen 1.000 W/m². Die Bestrahlung oder Einstrahlung (engl. irradiation) ist die über die Zeit aufsummierte Energie und wird in Wh/m² oder kWh/m² angegeben.
Bestrahlung H = Bestrahlungsstärke E × Zeit t
- H = Bestrahlung (Energiemenge) in Wh/m² oder kWh/m²
- E = Bestrahlungsstärke (Leistung) in W/m²
- t = Zeit in Stunden (h)
Beispiel: Umrechnung Leistung in Energie
Gegeben: Bestrahlungsstärke 500 W/m² über 2 Stunden konstant
Berechnung: 500 W/m² × 2 h = 1.000 Wh/m²
Ergebnis: 1.000 Wh/m² = 1 kWh/m² — so wird aus einer Leistung eine Energiemenge.
Die jährliche Globalstrahlung in kWh/m² ist die für die Anlagenplanung entscheidende Größe, weil sie die nutzbare Energiemenge über das ganze Jahr abbildet. Die Solarkonstante von 1.361 W/m² ist dagegen ein Momentanwert außerhalb der Atmosphäre.
Wie hoch ist die Solarstrahlung in Deutschland?
Die jährliche Globalstrahlung in Deutschland beträgt im Mittel 1.086 kWh/m² (Normalperiode 1991–2020 des Deutschen Wetterdienstes). Sie schwankt regional zwischen 975 kWh/m² im strahlungsärmsten Nordwesten und 1.259 kWh/m² im Süden.
Das Süd-Nord-Gefälle ist deutlich: Bayern und Baden-Württemberg erreichen mit Werten um 1.180 bis 1.260 kWh/m² die höchste Einstrahlung, während Schleswig-Holstein und der Nordwesten am unteren Ende liegen. Das Jahr 2025 war mit 1.187 kWh/m² das viertstärkste seit Messbeginn 1983; im Süden (Bodensee, Breisgau, Niederbayern) wurden über 1.300 kWh/m² erreicht. Den strahlungsreichsten Monat stellte der Juni 2025 mit 187 kWh/m².
Globalstrahlung in Deutschland nach Region und Jahr (Quelle: Deutscher Wetterdienst).
Region / Jahr | Globalstrahlung | Einordnung
|
|---|---|---|
Bundesmittel 1991–2020 | 1.086 kWh/m²·a | Referenzwert |
Nordwesten (Minimum) | 975 kWh/m²·a | strahlungsärmste Region |
Süden (Maximum 30-J-Mittel) | 1.259 kWh/m²·a | Alpenvorland/Bodensee |
Bundesmittel 2025 | 1.187 kWh/m²·a | Platz 4 seit 1983 |
Süd-Spitzen 2025 | über 1.300 kWh/m²·a | Bodensee, Breisgau, Niederbayern |
Eine Solarstrahlungskarte für jeden Standort liefert der Deutsche Wetterdienst über das Climate Data Center kostenlos als 1-km-Rasterdatensatz. Trotz des Nord-Süd-Gefälles von rund 20 Prozent lohnt sich Photovoltaik in ganz Deutschland, weil auch der Norden über 950 kWh/m² liegt.
Wie misst man Solarstrahlung?
Solarstrahlung misst man mit einem Pyranometer für die Globalstrahlung und einem Pyrheliometer für die Direktstrahlung. Der Deutsche Wetterdienst betreibt dafür ein bundesweites Strahlungsmessnetz mit rund 120 Stationen (Stand 2021).
Ein Pyranometer arbeitet mit einer Thermosäule: Eine geschwärzte Fläche absorbiert die Strahlung, und die Temperaturdifferenz erzeugt eine zur Bestrahlungsstärke proportionale Spannung. Der Spektralbereich liegt bei 300 bis 3.000 nm. Die Norm ISO 9060:2018 teilt Pyranometer in drei Genauigkeitsklassen: Klasse A mit 1 bis 2 Prozent Messunsicherheit, Klasse B mit 3 bis 5 Prozent und Klasse C mit 5 bis 10 Prozent. Ein Messgerät der Klasse B (etwa das Kipp & Zonen CMP6) kostet als Händler-Richtwert rund 560 Euro aufwärts.
Für Hausbesitzer genügt meist ein Silizium-Solarmessgerät ab rund 90 Euro, das die Bestrahlungsstärke einer Referenzzelle anzeigt. Wer keinen Sensor kaufen will, nutzt die gemessenen Daten des Deutschen Wetterdienstes als Proxy für den eigenen Standort.
Messgeräte für Solarstrahlung mit Genauigkeit und Preis-Richtwert (Händlerpreise, je nach Anbieter abweichend).
Gerät / Klasse | Messgröße | Genauigkeit | Preis
|
|---|---|---|---|
Pyranometer Klasse A (z. B. Delta Ohm) | Globalstrahlung | 1–2 % | ab ca. 1.300 € |
Pyranometer Klasse B (Kipp & Zonen CMP6) | Globalstrahlung | 3–5 % | ca. 560–595 € |
Pyranometer Klasse C (EKO MS-40) | Globalstrahlung | 5–10 % | ca. 595 € |
Silizium-Solarmessgerät | Bestrahlungsstärke | 2–5 % | ab ca. 90 € |
Wo finde ich aktuelle Solarstrahlungsdaten für meinen Standort?
Aktuelle Solarstrahlungsdaten liefern der Deutsche Wetterdienst (DWD), das EU-Tool PVGIS und der Copernicus CAMS Solar Radiation Service — alle drei kostenlos. Sie decken gemessene Vergangenheitsdaten, langjährige Mittel und quasi-aktuelle Zeitreihen ab.
Der Deutsche Wetterdienst stellt über das Climate Data Center stündliche Strahlungsdaten und 1-km-Rasterkarten entgeltfrei zum Download bereit. Ab Februar 2026 erweitert der DWD sein Angebot um zusätzliche monatliche Globalstrahlungsdaten aus dem DUETT-Verfahren, das Bodenmessungen und Satellitendaten zu einem 1-km-Gitter kombiniert. PVGIS der Europäischen Kommission berechnet aus den Satellitendaten SARAH-3 und ERA5 die Globalstrahlung und den PV-Ertrag für jeden Standort; die API erlaubt 30 Anfragen pro Sekunde. Der Global Solar Atlas der Weltbank liefert weltweite Daten mit 250 Meter Auflösung.
Kostenlose Datenquellen für Solarstrahlung im Vergleich.
Datenquelle | Anbieter | Stärke
|
|---|---|---|
DWD CDC / DUETT | Deutscher Wetterdienst | amtliche Messdaten, 1-km-Raster |
PVGIS | EU Joint Research Centre | Ertragsberechnung pro Standort |
CAMS Radiation | Copernicus / ECMWF | Zeitreihen mit wenigen Tagen Verzug |
Global Solar Atlas | Weltbank / Solargis | weltweite Karten, 250 m |
Wie berechnet man die Solarstrahlung auf eine Fläche?
Die Solarstrahlung auf eine Fläche berechnet man aus dem Sonnenstand, der Luftmasse und der Flächenneigung. Der Sonnenhöhenwinkel bestimmt, wie schräg die Strahlung einfällt und wie viel Atmosphäre sie durchquert.
Der Sonnenhöhenwinkel hängt von geografischer Breite, Sonnendeklination und Tageszeit ab. In Berlin steht die Sonne am Sommermittag rund 61° hoch, am Wintermittag nur 14°. Je tiefer die Sonne, desto länger der Weg durch die Atmosphäre — beschrieben durch die Air Mass (AM).
Air Mass AM = 1 ÷ sin(γs)
- AM = relative optische Luftmasse (dimensionslos)
- γs = Sonnenhöhenwinkel in Grad (°)
Bei senkrechtem Einfall (γs = 90°) ist AM = 1,0, bei einem Sonnenhöhenwinkel von 41,8° ergibt sich AM 1,5 — der Standardwert für die PV-Modulprüfung. Den Sonnenhöhenwinkel selbst liefert die Formel nach EN 17037.
sin(γs) = sin(φ) · sin(δ) + cos(φ) · cos(δ) · cos(H)
- γs = Sonnenhöhenwinkel in Grad
- φ = geografische Breite des Standorts in Grad
- δ = Sonnendeklination in Grad (δ = −23,45° · cos((T + 10) · 360 ÷ 365), T = Kalendertag)
- H = Stundenwinkel in Grad (0° zur Mittagszeit)
Beispiel: Höchste Sonnenhöhe in Berlin
Gegeben: Breite φ = 52,5°, Sonnenwende-Deklination δ = +23,44°, Mittag (H = 0°)
Berechnung: γs,max = 90° + 23,44° − 52,5° = 60,9°
Ergebnis: 60,9° maximale Sonnenhöhe — daraus folgt AM = 1 ÷ sin(60,9°) ≈ 1,14.
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Für die Praxis genügt das kostenlose Tool PVGIS, das die Strahlung auf eine geneigte Fläche samt Neigung und Ausrichtung direkt berechnet, ohne dass der Nutzer die Formeln von Hand löst.
Wie viel Solarstrahlung gibt es weltweit?
Weltweit reicht die jährliche Globalstrahlung von unter 900 kWh/m² in Nordeuropa bis über 2.500 kWh/m² in der Sahara. Deutschland liegt mit 1.086 kWh/m² im unteren Mittelfeld, erreicht aber wirtschaftlich nutzbare Werte.
Die Sahara erhält mit rund 2.500 kWh/m² pro Jahr etwa das 2,3-Fache des deutschen Mittels. Grund ist die geringe Wolkenbedeckung: Eine voll bedeckte Wolkendecke reduziert die Bodenstrahlung um rund 75 Prozent, weshalb trockene Wüstengebiete mehr Strahlung erhalten als der wolkenreiche Äquatorgürtel. Österreich liegt je nach Region über dem deutschen Mittel — von rund 1.170 kWh/m² in Salzburg über etwa 1.200 kWh/m² in Wien bis rund 1.364 kWh/m² im sonnenreichen Klagenfurt. Spanien erreicht rund 2.000 kWh/m².
Jährliche Globalstrahlung im internationalen Vergleich (horizontale Fläche).
Region | Globalstrahlung | Verhältnis zu Deutschland
|
|---|---|---|
Sahara | ca. 2.500 kWh/m²·a | ca. 2,3-fach |
Spanien | ca. 2.000 kWh/m²·a | ca. 1,8-fach |
Klagenfurt (Österreich) | 1.364 kWh/m²·a | ca. 1,3-fach |
Wien (Österreich) | ca. 1.200 kWh/m²·a | ca. 1,1-fach |
Deutschland (Mittel) | 1.086 kWh/m²·a | Referenz |
Was bedeutet die Solarstrahlung für den Ertrag von Photovoltaik und Solarthermie?
Die Solarstrahlung am Standort ist der wichtigste externe Faktor für den Ertrag. Aus der Globalstrahlung in kWh/m² wird über die Performance Ratio der spezifische PV-Ertrag in kWh/kWp, der in Deutschland laut Fraunhofer ISE bei 900 bis 1.200 kWh/kWp pro Jahr liegt.
spezifischer Ertrag Espez = Globalstrahlung in Modulebene × Performance Ratio
- Espez = spezifischer Jahresertrag in kWh/kWp
- Globalstrahlung in Modulebene = nutzbare Einstrahlung auf die geneigte Fläche, bezogen auf die STC-Referenz von 1.000 W/m²
- Performance Ratio = Systemgüte (0,80 bis 0,90 bei modernen Anlagen)
Beispiel: 10-kWp-Anlage (Referenz-Szenario)
Gegeben: Süddach 30° Neigung, Globalstrahlung 1.086 kWh/m²·a plus rund 15 % durch optimale Neigung, Performance Ratio 0,85
Berechnung: 1.086 kWh/m² × 1,15 × 0,85 ≈ 1.062 kWh/kWp; × 10 kWp = 10.620 kWh
Ergebnis: rund 10.600 kWh Strom pro Jahr (etwa 1.060 kWh/kWp), realistisch 10.000 bis 10.600 kWh je nach genauer Lage und Verschattung.
Die optimale Ausrichtung ist Süden mit einer Neigung von 32° in Süddeutschland und 37° in Norddeutschland. Eine Nordausrichtung bei 35° Neigung liefert laut ADAC nur rund 60 Prozent des Süd-Ertrags, eine Ost-West-Ausrichtung rund 20 Prozent weniger. Bei der Solarthermie erreicht ein Kollektor im Jahresmittel einen Wirkungsgrad von rund 50 Prozent und einen Ertrag von 450 bis 600 kWh/m² Kollektorfläche.
Einfluss der Dachausrichtung auf den PV-Ertrag bezogen auf das Süd-Optimum.
Ausrichtung | Anteil am Süd-Ertrag | Ertrag pro kWp (Mittel)
|
|---|---|---|
Süd, 30–35° | 100 % | ca. 1.000–1.060 kWh/kWp |
Ost-West | ca. 80 % | ca. 800–850 kWh/kWp |
Nord, 35° | ca. 60 % | ca. 600–640 kWh/kWp |
Welche Faktoren beeinflussen die ankommende Solarstrahlung?
Die am Boden ankommende Solarstrahlung hängt von Bewölkung, Jahreszeit, geografischer Breite, Höhe über dem Meer und Luftverschmutzung ab. Der stärkste kurzfristige Faktor ist die Wolkendecke.
Die Bewölkung reduziert die Bodenstrahlung bei voller Bedeckung um rund 75 Prozent. Die Jahreszeit bestimmt den Sonnenstand: In Deutschland fällt rund 75 Prozent der Jahreseinstrahlung in das Sommerhalbjahr April bis September, nur 25 Prozent in das Winterhalbjahr. Eine größere Höhe über dem Meer erhöht die Strahlung, weil sie weniger Atmosphäre durchquert — das Alpenvorland erreicht mit bis zu 1.259 kWh/m² die höchsten Werte Deutschlands. Die geografische Breite erklärt das Süd-Nord-Gefälle innerhalb Deutschlands.
Strahlungsbilanz (global, Tagesmittel, gerundet):
Solarkonstante (senkrecht, außerhalb) 1.361 W/m²
│ ÷ 4 (Kugelgeometrie der Erde)
▼
Globales Mittel am Atmosphärenoberrand ~340 W/m²
├─ Reflexion (Albedo ~30 %) − ~100 W/m²
├─ Absorption Atmosphäre − ~80 W/m²
▼
Am Boden absorbiert (global Mittel) ~161 W/m²
Spitzenwert klarer Himmel am Boden ~1.000 W/m²
Solarkonstante (senkrecht, außerhalb) 1.361 W/m²
│ ÷ 4 (Kugelgeometrie der Erde)
▼
Globales Mittel am Atmosphärenoberrand ~340 W/m²
├─ Reflexion (Albedo ~30 %) − ~100 W/m²
├─ Absorption Atmosphäre − ~80 W/m²
▼
Am Boden absorbiert (global Mittel) ~161 W/m²
Spitzenwert klarer Himmel am Boden ~1.000 W/m²
Nimmt die Solarstrahlung in Deutschland durch den Klimawandel zu?
Ja, die Solarstrahlung in Deutschland nimmt zu. Die jährliche Globalstrahlung steigt seit 1983 um rund 3,6 kWh/m² pro Jahr — ein Phänomen, das die Wissenschaft als Global Brightening bezeichnet.
Über drei Jahrzehnte summiert sich dieser Trend auf rund 100 kWh/m². Das Jahr 2022 war mit einer Sonnenscheindauer von 2.024,1 Stunden das sonnigste seit Beginn der Aufzeichnungen 1951. Laut MeteoSchweiz (Schweizer Bundesamt für Meteorologie und Klimatologie) hat das Brightening zwei Ursachen: Bis etwa 2002 sank die Luftverschmutzung durch Aerosole, seither nimmt die Wolkenbedeckung ab. Für Hausbesitzer bedeutet der Trend einen tendenziell steigenden PV-Ertrag über die Lebensdauer einer Anlage.
Entwicklung der Globalstrahlung in Deutschland über die Zeit (Quelle: Deutscher Wetterdienst).
Zeitraum / Jahr | Globalstrahlung | Einordnung
|
|---|---|---|
Mittel 1991–2020 | 1.086 kWh/m²·a | Referenzperiode |
Jahr 2023 | 1.144 kWh/m²·a | +58 über Mittel |
Jahr 2025 | 1.187 kWh/m²·a | +101 über Mittel |
Trend seit 1983 | +3,6 kWh/m² pro Jahr | Global Brightening |
Was sind die häufigsten Irrtümer und Fehler rund um Solarstrahlung?
Die häufigsten Irrtümer betreffen die Einheiten, die Diffusstrahlung und die Solarkonstante. Jeder dieser Fehler führt zu falschen Erwartungen an den Ertrag einer Solaranlage.
Fehler 1: W/m² und kWh/m² verwechseln
Symptom: Die Momentanleistung von 1.000 W/m² wird mit der Jahresenergie von 1.086 kWh/m² gleichgesetzt.
Folge: Die Ertragsschätzung weicht um Größenordnungen ab, weil Leistung und Energiemenge vertauscht werden.
Prävention: Leistung in W/m² gilt für einen Moment, Energie in kWh/m² für eine Zeitspanne — die Umrechnung erfolgt über die Zeit.
Fehler 2: Annehmen, dass bei Bewölkung kein Ertrag entsteht
Symptom: Bewölkte Standorte gelten als ungeeignet für Photovoltaik.
Folge: Wirtschaftliche Anlagen werden nicht gebaut, obwohl die Diffusstrahlung rund 50 Prozent der Jahresstrahlung stellt.
Prävention: Moderne Module nutzen auch Diffusstrahlung; selbst Norddeutschland erreicht über 950 kWh/m² pro Jahr.
Fehler 3: Veralteten Wert der Solarkonstante verwenden
Symptom: Der WMO-Wert von 1.367 W/m² aus dem Jahr 1982 wird als aktuell zitiert.
Folge: Berechnungen weichen leicht vom heutigen Standard ab.
Prävention: Der seit 2015 gültige IAU-Wert beträgt 1.361 W/m².
Häufige Fragen zur Solarstrahlung
Was ist der Unterschied zwischen Solarstrahlung und Globalstrahlung?
Solarstrahlung ist der Oberbegriff für die gesamte Sonnenstrahlung. Globalstrahlung ist der am Boden auf eine horizontale Fläche treffende Anteil und besteht aus Direkt- plus Diffusstrahlung, im deutschen Mittel 1.086 kWh/m² pro Jahr.
Wie viel W/m² hat die Sonne in Deutschland?
Bei klarem Himmel und hohem Sonnenstand erreicht die Bestrahlungsstärke in Deutschland am Sommermittag rund 900 W/m², unter idealen Laborbedingungen 1.000 W/m². Die Solarkonstante außerhalb der Atmosphäre beträgt 1.361 W/m².
Wie viel Solarstrahlung hat die Sahara im Vergleich zu Deutschland?
Die Sahara erreicht rund 2.500 kWh/m² pro Jahr, etwa das 2,3-Fache des deutschen Mittels von 1.086 kWh/m². Grund ist die geringe Wolkenbedeckung der Wüste.
In welcher Einheit wird Solarstrahlung gemessen?
Solarstrahlung wird als Leistung in W/m² (Bestrahlungsstärke) und als Energiemenge in kWh/m² (Bestrahlung) gemessen. Für die Anlagenplanung zählt die jährliche Globalstrahlung in kWh/m².
Womit misst man Solarstrahlung?
Solarstrahlung misst man mit einem Pyranometer (Globalstrahlung) oder einem Pyrheliometer (Direktstrahlung). Klasse-B-Geräte kosten ab rund 560 Euro, einfache Silizium-Solarmessgeräte ab 90 Euro.
Wo finde ich aktuelle Solarstrahlungsdaten?
Kostenlose Daten liefern der Deutscher Wetterdienst über das Climate Data Center, das EU-Tool PVGIS und der Copernicus CAMS Service. Ab Februar 2026 ergänzt der DWD monatliche DUETT-Rasterdaten.
Fazit: Ab welcher Solarstrahlung lohnt sich eine Solaranlage?
Eine Solaranlage lohnt sich in Deutschland praktisch flächendeckend, weil selbst die strahlungsärmsten Regionen über 950 kWh/m² pro Jahr erreichen. Entscheidend ist weniger die absolute Strahlung als die Ausrichtung und Verschattung des Dachs.
Süddach in Süddeutschland
Ein nach Süden ausgerichtetes Dach mit 32° Neigung in Bayern oder Baden-Württemberg erhält bis zu 1.260 kWh/m² und erreicht spezifische Erträge bis 1.160 kWh/kWp — die wirtschaftlich beste Konstellation.
Süd- oder Ost-West-Dach in Norddeutschland
Auch in Norddeutschland mit rund 1.000 kWh/m² lohnt sich Photovoltaik; das Optimum liegt bei 37° Neigung, eine Ost-West-Anlage liefert rund 80 Prozent davon und verteilt den Ertrag gleichmäßiger über den Tag.
Nordausrichtung oder stark verschattetes Dach
Eine reine Nordausrichtung liefert nur rund 60 Prozent des Süd-Ertrags; hier lohnt sich eine Anlage erst nach individueller Prüfung der Strahlungsdaten über PVGIS. Bei der Solarthermie genügen für ein Einfamilienhaus 4 bis 6 m² Kollektorfläche mit 450 bis 600 kWh/m² Jahresertrag.
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