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25. März 2025
Sonneneinstrahlung ist der Schlüssel zur Energiegewinnung mit Photovoltaikanlagen. Neben der direkten Strahlung spielt die diffuse Sonneneinstrahlung eine wichtige Rolle, insbesondere an bewölkten Tagen oder bei ungünstiger Modulausrichtung. Doch was genau ist diffuse Strahlung? Wie beeinflusst sie den Ertrag einer Solaranlage? Und wie kann man sie gezielt nutzen?
Was ist diffuse Sonneneinstrahlung?
Diffuse Sonneneinstrahlung bezeichnet den Anteil der Solarstrahlung, der durch Streuung in der Atmosphäre in alle Richtungen verteilt wird. Dies geschieht durch:
Wolken und Dunst, die Sonnenstrahlen brechen
Luftpartikel und Aerosole, die Licht diffus reflektieren
Gebäude oder andere Hindernisse, die Licht umleiten
Im Gegensatz zur direkten Sonneneinstrahlung, die ungehindert auf die Erdoberfläche trifft, erreicht diffuse Strahlung Photovoltaikmodule aus verschiedenen Winkeln.
Direkte vs. diffuse Strahlung: Was ist der Unterschied?
| Merkmal | Direkte Strahlung | Diffuse Strahlung |
| Ursprung | Ungehinderte Sonnenstrahlen | Streuung durch Atmosphäre |
| Intensität | Hoch | Geringer |
| Richtung | Gezielter Lichteinfall | Licht aus mehreren Richtungen |
| Einfluss auf PV-Anlagen | Höchste Energieausbeute | Weniger effizient, aber nutzbar |
💡 Wichtig: Auch an bewölkten Tagen kann eine PV-Anlage Strom produzieren – dank diffuser Sonneneinstrahlung!
Wie hoch ist der Anteil diffuser Strahlung?
Die Menge an diffuser Strahlung variiert je nach Wetter, Standort und Jahreszeit:
🔸 An sonnigen Tagen: ca. 20–30 % der Globalstrahlung
🔸 An bewölkten Tagen: bis zu 100 % der nutzbaren Strahlung
🔸 In Deutschland: durchschnittlich ca. 50 % der GesamtstrahlungDie Werte schwanken je nach Luftqualität, Höhe der Atmosphäre und Wetterbedingungen. In urbanen Regionen mit hoher Luftverschmutzung kann die diffuse Strahlung höher sein, da mehr Partikel für Streuung sorgen.
Einfluss diffuser Sonneneinstrahlung auf den PV-Ertrag
Diffuse Strahlung trifft aus unterschiedlichen Richtungen auf Solarmodule, wodurch der Wirkungsgrad verringert wird. Besonders bei nicht optimal ausgerichteten Anlagen oder in Regionen mit häufig bewölktem Himmel kann dies die Energieproduktion beeinflussen.
Vorteil: PV-Anlagen können auch ohne direkte Sonneneinstrahlung Strom erzeugen.
Nachteil: Der Ertrag ist niedriger, da diffuse Strahlung weniger intensiv ist.
Wie kann man die diffuse Strahlung optimal nutzen?
Angepasste Modulausrichtung – Ein leicht flacherer Neigungswinkel kann helfen, diffuse Strahlung besser aufzufangen.
Solarmodule mit Antireflex-Beschichtung – Diese Technologie reduziert Lichtverluste und steigert den Ertrag.
Mikrowechselrichter & Leistungsoptimierer – Maximieren den Energieertrag bei wechselnden Lichtverhältnissen.
Warum sollte diffuse Strahlung bei der Planung von Solaranlagen berücksichtigt werden?
Viele denken, dass Photovoltaikanlagen nur bei direkter Sonneneinstrahlung funktionieren. Tatsächlich trägt die diffuse Strahlung erheblich zur Gesamtstromproduktion bei – besonders in mitteleuropäischen Klimazonen.
Optimale PV-Planung unter Berücksichtigung diffuser Strahlung:
Dachanlagen: Leicht flachere Ausrichtung für gleichmäßige Nutzung beider Strahlungsarten.
Freiflächenanlagen: Standortanalyse zur Maximierung diffuser Strahlung.
Technologische Anpassungen: Einsatz von bifazialen Modulen, die auch reflektiertes Licht nutzen.
Messung der diffusen Strahlung – Welche Methoden gibt es?
Die Messung diffuser Sonneneinstrahlung erfolgt mit speziellen Messgeräten:
Pyranometer – Misst die Gesamtstrahlung (direkte + diffuse Strahlung).
Pyrheliometer – Misst ausschließlich die direkte Sonneneinstrahlung.
Shading-Analyse-Tools – Berechnen, wie viel Strahlung an einem bestimmten Standort verfügbar ist.Diese Messungen helfen bei der optimalen Planung von Solaranlagen, um den maximalen Energieertrag zu erzielen.
