Erneuerbare Energien 29.11.2023, 11:21 Uhr

Photovoltaik im Winter: Ertragsverluste durch Schnee auf den Modulen?

Es gibt viele Möglichkeiten, die Photovoltaik vom Schnee zu befreien, aber sind sie wirklich alle sinnvoll? Die Leistungseinschränkung durch Schnee ist oft geringer als man denkt.

Photovoltaik im Winter

Schnee im Winter: Was heißt das für die Stromerzeugung?

Foto: PantherMedia / karegg

Dass die Solarpanele im Winter weniger Strom erzeugen, ist jedem längst klar. Drei Viertel ihres Jahresertrags wird im Sommer aufgrund des stärkeren und längeren Lichteinfalls erzielt. Dass die Tage im Winter kürzer sind, ist eine Tatsache, gegen die man nichts machen kann. Man stellt sich darauf ein und errechnet den durchschnittlichen Ertrag einer Solaranlage über das ganze Jahr. Doch was ist, wenn zu den kurzen Tagen mit wenig Sonne noch Schnee kommt und sich im schlimmsten Fall eine Eisschicht bildet?

Wie hoch ist der Ertragsausfall durch Schnee?

Die Bewertung der Auswirkungen von Schneefall auf Photovoltaikanlagen variiert je nach Wetterbedingungen. Bei längerem Verbleib von Schnee auf den Modulen, insbesondere unter stabilen Hochdruckbedingungen mit viel Sonnenschein, können die Ertragsverluste beträchtlich sein. Im Durchschnitt bleiben diese Verluste jedoch eher gering.

Zum Beispiel erzeugt eine Photovoltaikanlage mit 5 Kilowatt Nennleistung im Winter etwa 100 Kilowattstunden Strom pro Monat, also etwa 20 Kilowattstunden pro Kilowatt Nennleistung. Im Vergleich dazu liegt die Produktion im Sommer bei rund dem Sechsfachen. Wird die Anlage für die Hälfte des Monats von Schnee bedeckt, resultiert dies in einem Verlust von etwa 50 Kilowattstunden, was Einnahmeverluste von ungefähr zehn Euro entsprechen kann, abhängig von der jeweiligen Einspeisevergütung.

Anbieter von Schneeräumungssystemen tendieren dazu, die Rentabilität ihrer Produkte zu überschätzen. Sie vergleichen oft die Sonneneinstrahlung im Winter mittags mit der eines sonnigen Sommertages, wobei sie häufig übersehen, dass die Wintertage kürzer sind und sonnige Tage seltener auftreten. Dabei ist die Einstrahlung im Winter tatsächlich nur etwa halb so hoch wie im Sommer. Zahlreiche vorhandene Daten zum Energieertrag von Photovoltaikanlagen im Sommer und Winter bieten eine solide Grundlage für realistische Einschätzungen, ohne auf theoretische Berechnungen angewiesen zu sein, die lediglich auf Strahlungswerten basieren.

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Die Neigung der Module bzw. des Daches ist wichtig

Wichtig ist dabei vor allem die Neigung der Module, je steiler sie stehen, desto eher rutscht der Schnee ab. Man spricht dabei von dem sogenannten Self-Cleaning-Prozess, bei dem aufgrund des Anstellwinkels der Schnee selbst abrutscht. Auch bei einem Dachneigungswinkel von 30 Grad – 40 Grad rutscht Schneebelag bei Temperaturen von bis zu minus fünf Grad Celsius an der Oberfläche herunter. Mit anderen Worten: Man muss nichts tun, sondern nur auf besseres Wetter warten.

Wie kann man Photovoltaik von Schnee befreien?

Dazu gibt es mehrere Möglichkeiten. Allerdings bezweifeln viele, dass sich diese Einsätze finanziell lohnen. Schließlich liegt der Schnee in den meisten Regionen Deutschlands nur einige wenige Tage.

Schnee selbst räumen
Es gibt auch Systeme, die den Schnee mit warmem Wasser abwaschen. Aber ist es wirklich energieeffizient? Außerdem können Temperaturunterschiede zu Rissen in den Modulen führen.
Auf das Dach zu klettern und die Anlage von Schnee zu befreien, wäre eine gefährliche Maßnahme, die möglicherweise auch nutzlos bleibt, wenn in der Folge die nächste weiße Schicht die Anlage bedeckt. Man kann den Schnee von den Solarmodulen, wenn sie nicht so hoch sind, mit Hilfe eines weichen Besens an einer Teleskopstange entfernen.

Beim Freilegen der Anlage darf man keine Schaufeln oder andere scharfe Werkzeuge verwenden. Sonst kann man die Module leicht beschädigen bzw. verkratzen. Das kann schnell passieren, wenn der Schnee etwas antaut und dann wieder gefriert. Deshalb muss man, wenn man es schon vorhat, unmittelbar nach dem Schneefall aktiv werden. Einige würden eventuell vorschnell zu Streusalz greifen, um Schnee und Eis von den Anlagen zu entfernen. Das sollte man unterlassen, denn dadurch würden die Anlagen nachhaltig beschädigt.

Abdeckplane verwenden
Eine weitere Möglichkeit, gegen Schnee vorzugehen sind Abdeckplanen. Sie kommen mit dem ersten Schnee zum Einsatz. Sie werden regelmäßig und automatisch aufgerollt und streifen den Schnee ab.

Abtauen
Man leitet den Strom in die Solaranlage ein, so dass sich die PV-Module erwärmen. Es reicht, wenn sich die Solarmodule um 2 bis 3 °C erwärmen, damit die Schneedecke herunterrutscht. In den meisten Fällen lohnt es sich aber nicht.

Drohnen einsetzen
Immer häufiger werden auch Drohnen für die Schneeräumung eingesetzt. So kann man besonders betroffene Teile der Anlage identifizieren und schneller vom Schnee befreien. Sie kommen aber nur bei größeren Photovoltaik-Anlagen in Frage.

Räumen oder nicht räumen?

Viele verzichten komplett auf eine Schneeräumung und warten einfach ab, ob der Schnee abtaut. In Deutschland geht man nicht davon aus, dass Schnee lange auf den Photovoltaik Modulen liegen bleibt, so dass es zu keinen hohen Ertragsausfällen kommt. Aber es ist trotzdem wichtig, die Schneedecke zu beachten. Dabei unterscheidet man zwischen leichten, mittleren und dicken Schneedecken.

  • Bei der leichten Schneedecke lohnt es sich nicht, etwas zu unternehmen, sie stellt keine große Beeinträchtigung dar.
  • Bei einer mittleren Schneedecke kann man Ausfälle bemerken. Aber auch in diesem Fall lohnt es sich finanziell nicht, weder die Anlage selbst zu befreien und sich diversen Risiken auszusetzen, noch externe Hilfe einzukaufen.
  • Wenn es über mehrere Tage schneit und sich eine dickere Schneedecke bildet, muss man definitiv handeln. Die Schneelast kann sehr schwer werden und das Dach oder die Photovoltaikanlage beschädigen. In diesem Fall sollte der Schnee entfernt werden. In schneereichen Regionen sollten die Module regelmäßig vom Schnee befreit werden.

Schlussendlich müssen Anlagenbetreiber selbst die Entscheidung treffen, ob sie ihre Anlagen vom Schnee selbst befreien oder die Zeit für sich arbeiten lassen. Sie müssen genau zwischen dem eigentlichen Aufwand, der eigenen Sicherheit einerseits und (nicht so hohen) Ertragsverlusten und der Gefahr, dass es durch die Schneelast zu Schäden am Dach selbst oder am Gebäude kommt, abwägen. Eine Schneedecke auf Solarmodulen bedeutet nicht immer ein Problem für die Betreiber.

Auch die Räumung des Schnees durch einen Profi wird im meisten Fällen nicht durch Ertragsverluste gerechtfertigt.

Ein Beitrag von:

  • Alexandra Ilina

    Redakteurin beim VDI-Verlag. Nach einem Journalistik-Studium an der TU-Dortmund und Volontariat ist sie seit mehreren Jahren als Social Media Managerin, Redakteurin und Buchautorin unterwegs.  Sie schreibt über Karriere und Technik.

  • Dominik Hochwarth

    Redakteur beim VDI Verlag. Nach dem Studium absolvierte er eine Ausbildung zum Online-Redakteur, es folgten ein Volontariat und jeweils 10 Jahre als Webtexter für eine Internetagentur und einen Onlineshop. Seit September 2022 schreibt er für ingenieur.de.

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