Wie oft scheint eigentlich die Sonne?
Gefühlt: Im Winter zu wenig und im Sommer immer öfter zu viel.
Aber was sind die Fakten?
Da hilft ein Besuch der Seite des Deutschen Wetterdienstes, schließlich sind da die Profis am Werk. Im Jahr 2023 waren es im deutschen Durchschnitt 1764 Stunden mit Sonnenschein, etwa 15 Prozent mehr als in den Jahren von 1961 bis 1990. Im Süden der Republik gibt es sogar mehr als 2.000 Stunden. Nachdem das Jahr 8760 Stunden hat, scheint zu etwa 20 Prozent der Zeit die Sonne. Also können wir auch nur zu etwa 20 Prozent der Zeit Sonnenstrom ernten – je nach Intensität* gibt es mal mehr und mal wenig Strom aus den Photovoltaik-Modulen. Grafisch sieht das so aus:
Macht dann Sonnenstrom überhaupt Sinn?
Ja, auf alle Fälle. Trotz der geringen „Erntezeit für Sonnenstrom“ ist das die billigste Stromquelle (die Sonne schickt keine Rechnung und die PV-Module sind sehr kostengünstig geworden). Erst Recht in Regionen, in denen die jährliche Anzahl an Sonnenscheinstunden deutlich höher und damit der Strom nochmals deutlich billiger ist als bei uns, z.B. in Nordafrika.
Was mache ich dann während der langen Zeiten ohne Sonnenstrom?
Manchmal gibt es dann noch Strom aus Windkraftanlagen, aber zeitlich ebenso begrenzt, wie man beim Blick aus dem Fenster oder auf „Energy Charts“ leicht feststellen kann. Deshalb kommt der Strom heute noch aus den Kohle- oder Erdgas-Kraftwerken, die wir eigentlich schnell abschalten wollen.
Das Beste ist es, Sonnenstrom zu speichern, wenn er im Überschuss vorhanden ist und ihn niemand sonst brauchen kann. Das wird immer häufiger der Fall sein, und in unbewohnten Wüstenregionen ist das die Regel. Für wenige Stunden macht das Speichern über Batterien sehr viel Sinn. Die Batterien werden immer kostengünstiger und damit auch das Speichern des Stroms. Große Mengen an Sonnenstrom wandelt man jedoch besser in Wasserstoff um – so lässt sich dann die Energie für die kalten und dunklen Wintermonate speichern.
Wenn wir dann genügend Wasserstoff haben, können wir damit in den Gaskraftwerken grünen Strom erzeugen, den wir dann zu jeder Tages- und Jahreszeit zur Verfügung haben – fürs Kochen und Waschen, für den Computer, die Wärmepumpe oder das E-Auto. Die Umsetzung dazu ist in vielen Ländern angelaufen, auch in Deutschland.
Dabei stellt sich aber auch die Frage, ob wir nicht gleich den Wasserstoff zum Heizen oder für die Fahrzeuge nutzen sollten: Effizienter und billiger, als vorher daraus Strom zu machen, wird es wohl in vielen Fällen sein.
*Anmerkung: Sonnenschein ist durch eine Strahlung von mehr als 120 W/m2 definiert. Die maximale Strahlung bei klarer Luft liegt im Sommer bei bis zu 1000 W/m2. Mit diesem Wert wird auch die Nennleistung eines PV-Moduls bestimmt. Bei nebeligem oder regnerischem Wetter ist dann die Leistung eines PV-Moduls sehr gering – in der Nacht ist sie gleich Null. Die Messungen erfolgen im Viertelstunden-Takt.
Bild: Petra Boeger KI generiert.
Die Definition von Sonnenstunden ist richtig – aber aus meiner Erfahrung ist das für Viele eher verwirrend, denn es ist ja nicht nur an den angesetzten 2.000 h/Jahr hell.
PV-Strom kann auch bei diffuser Witterung, oder an Wolken- und Regentagen „geerntet“ werden. Die Wechselrichter starten, wenn die Geräte bei Tagesbeginn Strom und Spannung im netzdienlichen Bereich herstellen. Klar, mit sehr wenig Leistung zunächst, aber auch aus 120 Watt/m² diffuser Licht-Strahlung an bewölkten Tagen werden 25 Watt Stromleistung pro m² PV-Fläche. Und ein kleines Balkon-Kraftwerk (600 Wp) hat ca. 3 m² PV-Fläche. (2 Module je ca. 1,5 m²)
Die Balkonkraftwerk-Nutzer wissen das aus der einfachen Messtechnik des Stechdosen-Stromzählers. Die summierten Betriebsstunden über´s Jahr liegen bei ca. 3.500 und 4.400 Stunden pro Jahr.
Aus Licht entsteht so Strom und Wärme (und Kühlung) – ohne Verbrennungsprozesse!
Das ist m.M. „die beste Technik“ in diesem Jahrhundert. Das geht jetzt richtig los – weltweit – zur nötigen Reduktion von Abgasen, Abwärmemengen und CO2.
Optimistische Grüße
J. Seitz
das ist richtig, nur mit den wenigen Watt kannst du weder eine Wärmepumpe noch eine Waschmaschine betreiben und schon gar kein E-Auto laden.