Eine Photovoltaikanlage auf dem Dach ermöglicht es, emissionsfreien und kostengünstigen Strom aus Sonnenenergie zu erzeugen. Doch wie effektiv sind PV-Anlagen eigentlich, wenn die Sonne kaum scheint oder die Anlage häufigem Schatten ausgesetzt ist?
In diesem Ratgeber befassen wir uns mit dem sogenannten Schwachlichtverhalten, was man darunter versteht und in welchem Zusammenhang es mit der Effizienz Ihrer Solaranlage steht.
Was bezeichnet man als Schwachlicht?
Als Schwachlicht wird eine Strahlungsstärke von unter 200 Watt pro Quadratmeter (W/m²) bezeichnet. Die Einstrahlungsstärke unter Standtestbedingungen liegt im Gegensatz dazu bei 1000 W/m². Diese Standtestbedingungen bilden jedoch selten die realen Bedingungen ab und setzen durchgängig optimale Wetterbedingungen voraus.
In der Realität liegt die Sonneneinstrahlung in der Regel bei Werten zwischen 50 und 800 W/m². Die starken Schwankungen hängen von Wetterbedingungen wie z.B. Wolken, Regen oder auch der Dämmerung ab. Im Folgenden haben wir Ihnen die gängigsten Wetterbedingungen und die dazugehörige Einstrahlung noch einmal aufgeführt:
| Wetterbedingung | Strahlungsstärke (W/m² |
| Regen / Dämmerung | 0 – 10 |
| Bedeckter Himmel | 10 – 100 |
| Bewölkter Himmel | 100 – 300 |
| Leicht bewölkter Himmel | 300 – 500 |
| Sonnig | 500 – 800 |
Schwachlichtverhalten
Das Schwachlichtverhalten gibt an, wie viel Strom eine Solarzelle bei schwachen Lichtverhältnissen erzeugen kann. Es bezieht sich also auf den prozentualen Wirkungsgrad in Situationen mit geringer Einstrahlung. Man spricht dabei auch von der gewichteten Moduleffizienz (Normalized Power Output Efficiency).
Das Schwachlichtverhalten ist je nach Modul unterschiedlich. Die Beurteilung richtet sich nach dem Wirkungsgrad der Module, welcher bei Idealbedingungen (also bei 1000 W/m² und 25° C Modultemperatur) berechnet wird. Je höher der errechnete Wirkungsgrad ausfällt, desto höher ist auch das Schwachlichtverhalten des entsprechenden Moduls.
Photovoltaikanlagen mit gutem Schwachlichtverhalten können im Vergleich zu durchschnittlichen Solarmodulen zehn Prozent mehr Energie erbringen.
Welches Schwachlichtverhalten hat mein Solarpanel?
Früher wurden im Datenblatt eines Solarpaneels noch feste Angaben zum Schwachlichtverhalten gemäß der Norm EN 50380 gemacht und somit die Modulleistung bei einer Einstrahlung von 200 W/m² angegeben. Das ist heutzutage nur noch selten der Fall, wodurch ein Vergleich der einzelnen PV-Module nahezu unmöglich wird.
Und auch der Shunt-Widerstand, der ein wichtiger Faktor zur Angabe des Schwachlichtverhaltens darstellt, wird von den Herstellern nur sehr selten angegeben.
Allerdings wird im Datenblatt häufig die UP-Kennlinie (Spannungs-Leistungs-Kurve) angegeben, an der man das Schwachlichtverhalten beurteilen kann. Die Leistung in Watt wird hier bei verschiedenen Einstrahlungen angegeben.
Welche Module haben das beste Schwachlichtverhalten?
Mittlerweile hat sich eine Vielzahl verschiedener Solarzellen mit unterschiedlichen Zelltechnologien etabliert. Sie lassen sich grob in monokristalline, polykristalline und verschiedene Arten von Dünnschichtsolarmodulen einordnen.
Während zwischen monokristallinen und polykristallinen Solarmodulen kaum ein Unterschied im Schwachlichtverhalten besteht, werden bei häufiger Verschattung oder schwachem Licht häufig Dünnschichtmodule empfohlen, da diese im Vergleich ein gutes Schwachlichtverhalten aufweisen. Diese haben jedoch im Vergleich einen schlechten generellen Wirkungsgrad unter Standard-Testbedingungen. Allerdings können die Werte auch innerhalb der einzelnen Modultypen stark variieren.
Wie wichtig ist das Schwachlichtverhalten?
Unter Betrachtung aller genannten Punkte erweist sich das Schwachlichtverhalten als schwieriges Thema, da die Angaben der Hersteller hierzu nur teilweise vorhanden sind und Module mit gutem Schwachlichtverhalten oftmals Nachteile in anderen Punkten aufweisen.
Gerade aus diesen Gründen sollte das Schwachlichtverhalten nicht das Hauptaugenmerk sein. Denn viel wichtiger ist der Wirkungsgrad der Solarmodule unter Normalbedingungen, da dieser einen deutlich größeren Einfluss auf den Ertrag einer PV-Anlage hat als das relative Schwachlichtverhalten. Zudem kann der Wirkungsgrad unter Standard-Testbedingungen als aussagekräftiger Vergleichsfaktor der unterschiedlichen Solarmodelle herangezogen werden.