Wenn der Sommer am heißesten ist, feiern Photovoltaikbesitzer die Stromernte des Jahres – könnte man meinen. Aber ganz so ist es nicht. Denn handelsübliche Silizium-Solarzellen mögen es eigentlich kalt, erklärt der erfahrene Solarplaner Andreas Horn. Den idealen Photovoltaik-Tag beschreibt er so: „Im Januar, wenn es draußen klirrend kalt ist und die Luft sehr klar und dann die Sonne auf eine Fassade strahlt, da kommen unglaublich hohe Leistungen zustande.“
Was ist die beste Temperatur für Solarzellen?
Diese theoretische Idealtemperatur wird auf unserem Planeten in der Praxis nie erreicht, denn sie liegt beim absoluten Nullpunkt: minus 273 Grad Celcius. Jedes Grad mehr senkt den Wirkungsgrad um etwa 0,3 Prozent. „Das heißt, die Auswirkungen sind eher gering, sie sind aber messbar und wir sehen das auch am Strommarkt“, ordnet Leonhard Gandhi vom Fraunhofer-Institut für solare Energiesysteme den Effekt ein. Der Unterschied in der Stromausbeute zwischen heißen und kalten Tagen bewege sich im Bereich von fünf bis zehn Prozent.
Wie wichtig ist der Temperatureffekt im Vergleich zu anderen Einflüssen?
Im Vergleich der Jahreszeiten wird der Effekt der Temperatur auf die Photovoltaik-Ausbeute von anderen Effekten überlagert: Im Sommer sind die Tage länger, und die Sonne steht höher. Das führt bei vielen Photovoltaikanlagen zu einem senkrechteren und damit besseren Einfallswinkel für Sonnenstrahlen. Im Ergebnis sind die Tagesernten von Sonnenstrom auch im heißen Sommer insgesamt ansehnlich, weil auch früher am Morgen und später am Abend Strom fließt. Dafür ist die erzielbare Spitzenleistung, typischerweise um die Mittagszeit, etwas geringer.
Ist der niedrigere Wirkungsgrad bei Hitze ein Problem für die Photovoltaik?
Tendenziell nein. Solarplaner Horn formuliert es so: „Eigentlich kommt uns das ganz zupass, weil wir im Sommer sowieso eher zu viel Photovoltaikstrom haben und im Winter zu wenig.“ Der Temperatureffekt trägt auch dazu bei, die Mittagsspitze der Photovoltaik-Produktion im Sommer abzuflachen, die ohnehin häufig wegen mangelnder Leitungskapazität nicht ins Stromnetz eingespeist werden kann.
Wie war der Effekt während der Hitzewelle im Juni?
Im Mai produzierte Deutschland so viel Sonnenstrom wie noch nie. Das hatte aber zur Folge, dass die Anlagen öfters mittags abgeregelt werden mussten, resümiert Leonhard Gandhi, der die Stromdatenbank Energy Charts betreut. Aber: „Das Bild hat sich im Juni schon wieder komplett gewandelt. Wir hatten an der Mehrzahl der Tage positive Strompreise, auch zur Mittagszeit. Das heißt, der Strom wird tatsächlich gebraucht.“
Das hatte mehrere Ursachen. Zum einen die geringere Solarstrom-Ausbeute aufgrund des Temperatureffektes. Auf der anderen Seite stieg jedoch auch in vielen Ländern Europas die Stromnachfrage stark, weil mehr gekühlt wurde. Außerdem wehte wenig Wind, und in Frankreich und der Schweiz mussten Kernkraftwerke herunterfahren, wegen Schwierigkeiten mit der Kühlung. In den Abendstunden gab es dann an der Strombörse teils kurze, hohe Preisspitzen. Solche Situationen werden sich zur Sommerzeit künftig häufig ergeben, erwartet Gandhi: „Der Juni war ein Paradebeispiel dafür, dass wir noch nicht zu viel Photovoltaik im Netz haben.“ Mit mehr Batteriespeichern könne sie künftig auch helfen, die Preise in den Abendstunden zu senken.
Gibt es Tipps für mehr Photovoltaik-Ausbeute bei Hitze?
Wenn die Anlage so installiert wird, dass zwischen Modulen und Dachhaut ein gewisser Abstand bleibt, kann dort Luft zirkulieren und die Solarzellen etwas kühlen. Das sieht jedoch manchmal nicht schön aus. Aus Sicht von Andreas Horn braucht man hier inzwischen keine ästhetischen Kompromisse mehr zu machen, angesichts der stark gesunkenen Preise von Solarmodulen.
Auf jeden Fall abzuraten ist von dem Versuch, die Photovoltaikanlage mit kaltem Wasser abzuspritzen. Der plötzliche Temperaturunterschied sorgt für Spannungen im Material, und bei Leitungswasser könnte ein Kalkschleier zurückbleiben, der Sonnenlicht wegfiltert.
