Eine Photovoltaikanlage wandelt die Strahlungsenergie der Sonne in elektrische Energie um. Wie viel Strom eine PV-Anlage produzieren kann, hängt unter anderem von der Menge der solaren Strahlung ab, die auf die Solarmodule trifft und mit welchem Winkel die Strahlen auf die Anlage treffen sowie von der Dauer der Strahlung. Diese Menge ändert sich also im Tages- und Jahresverlauf und sie ist auch von Ort zu Ort unterschiedlich. Die nutzbare Strahlungsenergie wird auch Globalstrahlung genannt.
Das Wichtigste in Kürze
- Globalstrahlung ist die gesamte Sonnenstrahlung, die pro Jahr auf einen Quadratmeter trifft – in Deutschland im Mittel knapp 1.090 kWh/m² (1991–2020).
- Zwischen dem sonnigen Alpenvorland und dem wolkenreichen Sauerland liegen fast 300 kWh/m² pro Jahr – entsprechend unterschiedlich fallen Solarerträge aus.
- Die Globalstrahlung nimmt seit Jahrzehnten zu – Rekordjahre wie 2022 verbessern die Ertragsaussichten für Photovoltaik.
Globalstrahlung
Die Globalstrahlung umfasst die gesamte Sonnenstrahlung, die auf eine horizontale Fläche trifft. Für die Solarplanung wird sie meist als Jahressumme in Kilowattstunden pro Quadratmeter (kWh/m²) angegeben.
Allerdings kommt nicht die komplette Solarstrahlung auf der Erdoberfläche an, die Atmosphäre, Wolken, Luftverschmutzung absorbieren einen Teil der Strahlung, dazu reflektieren und streuen sie einen weiteren Teil. Die Globalstrahlung wird deshalb auch in direkte und diffuse Strahlung unterteilt, die im Laufe des Jahres durchschnittlich jeweils rund die Hälfte der Globalstrahlung ausmachen.
Der jeweilige Anteil ist ebenso wie die Globalstrahlung selbst abhängig von der geografischen Breite, der Höhe über dem Meer, vom Sonnenstand, der je nach Tages- und Jahreszeit variiert, vom Wetter (Bewölkung) und auch von der Luftverschmutzung.
Durchschnittlich beträgt die Globalstrahlung in Deutschland knapp 1.090 kWh/m² pro Jahr (Mittel der Referenzperiode 1991 bis 2020). In strahlungsreichen Jahren wie 2022 oder 2025 kamen laut Deutschem Wetterdienst bundesweit sogar mehr als 1.180 kWh/m² zusammen. Die Globalstrahlung ist eine wichtige Größe bei der Dimensionierung und Planung einer Photovoltaikanlage, denn sie bestimmt, wie viel Strom eine PV-Anlage produzieren kann.
Einstrahlungskarte
Je höher die Globalstrahlung, desto mehr Energie kann mit der PV-Anlage produziert werden. Um zu erfahren, wie hoch die Globalstrahlung am jeweiligen Standort ist, lohnt ein Blick auf eine Karte der Globalstrahlung in Deutschland, die vom Deutschen Wetterdienst herausgegeben wird.
Diese Einstrahlungskarte zeigt deutlich, dass im Süden Deutschlands die Globalstrahlung höher ist und damit auch bessere Erträge mit Solaranlagen erreicht werden können. Deutlich zu sehen ist auf der Einstrahlungskarte, dass im Süden die Strahlungswerte höher liegen als im Norden und auch im Osten höher als im Westen. Im Süden ist die Einstrahlung dank trockeneren, kontinentaleren Klimas höher, im Westen durch wolkige Wetterlagen bestimmt. Laut den Aufzeichnungen des Deutschen Wetterdienstes nimmt die Globalstrahlung langfristig zu – im Mittel um 3,4 kWh/m² pro Jahr seit Beginn der Messreihe 1983. Wie deutlich der Anstieg bis hin zu den jüngsten Rekordjahren ausfällt, zeigt die folgende Übersicht.
So hat sich die Globalstrahlung in Deutschland entwickelt
| Zeitraum | Mittlere Jahressumme | Einordnung |
|---|---|---|
| 1983–1990 | rund 1.014 kWh/m² | Beginn der verlässlichen Messreihe |
| 2011–2020 | rund 1.114 kWh/m² | plus 100 kWh/m² in drei Jahrzehnten |
| 2022 | 1.227 kWh/m² | Rekordjahr seit Messbeginn |
| 2025 | 1.187 kWh/m² | vierthöchster Wert seit 1983 |
Durchschnittliche Werte für Deutschland sind für den jeweiligen Standort also wenig aussagefähig, die Unterschiede von Ort zu Ort können groß sein. So reichten die vieljährigen Jahressummen 2011 bis 2020 von rund 990 kWh/m² im wolkenreichen Sauerland bis etwa 1.275 kWh/m² im Alpenvorland – ein Unterschied von fast 300 kWh/m² pro Jahr. Wichtig für den Ertrag einer Photovoltaikanlage ist aber auch die Anzahl an Sonnenstunden am jeweiligen Standort. Die Sonnenscheindauer beschreibt die tatsächliche Dauer direkter Sonnenstrahlung an einem Ort; sie ist durch die Tageslänge begrenzt. Im Sommer kann die Sonnenscheindauer bei maximal 17 Stunden liegen, im Winter bei gut 7 Stunden. Auch die Sonnenscheindauer unterscheidet sich zwischen Nord- und Süddeutschland erheblich. In Norddeutschland sind die Tage im Sommer länger und im Winter kürzer als in Süddeutschland.
Die Sonnenstrahlung am jeweiligen Standort hat also durchaus Einfluss auf die Planung der Photovoltaikanlage – eine Anlage in Süddeutschland wird mit weniger Solarmodulen auskommen, um dieselbe Menge an Solarstrom zu erzeugen wie eine größere Anlage im Norden Deutschlands. Natürlich kommen weitere Faktoren hinzu, die den Ertrag der PV-Anlage beeinflussen (Ausrichtung, Neigung etc.).
So nutzen Sie die Strahlungsdaten für Ihre Planung
Für die Planung müssen Sie die Globalstrahlung nicht selbst messen: Der Deutsche Wetterdienst stellt seine Strahlungskarten mit Monats- und Jahressummen kostenfrei bereit, als Raster mit einer Auflösung von 1 × 1 Kilometer. Eine konkrete Ertragsprognose fürs eigene Dach liefert darauf aufbauend das ebenfalls kostenlose Online-Tool PVGIS der Europäischen Kommission. Wer beide Quellen kennt, kann die Ertragsversprechen aus Angeboten besser einordnen.
Standort-Check: vom Strahlungswert zur passenden Anlage
Strahlungswert ablesen kostenfrei
Auf der DWD-Globalstrahlungskarte die mittlere Jahressumme für den eigenen Wohnort ablesen – sie ist die Ausgangsgröße für die Ertragsabschätzung.
Ertrag fürs eigene Dach abschätzen Online-Tool
Im EU-Tool PVGIS Standort, Neigung und Ausrichtung des Dachs eingeben – als Ergebnis gibt es eine realistische Stromertrags-Prognose.
Anlagengröße festlegen Entscheidung
Die Prognose mit dem eigenen Stromverbrauch abgleichen und die Anlage mit dem Fachbetrieb dimensionieren – inklusive Speicherfrage.
Fazit
Die Globalstrahlung, die sich aus direkter und diffuser Strahlung zusammensetzt, beeinflusst weltweit die Höhe der Erträge, die mit einer Photovoltaikanlage erzeugt werden können. Je näher zum Äquator, umso höhere Erträge sind möglich.
Auch für Deutschland gilt: Im Süden sind höhere Erträge bei gleicher Größe der Photovoltaikanlage möglich als im Norden. Die durchschnittlichen Werte für Deutschland sind auf den Einstrahlungskarten des Deutschen Wetterdienstes ersichtlich. Die langjährigen Messungen des Deutschen Wetterdienstes zeigen, dass die Globalstrahlung in Deutschland seit Jahrzehnten kontinuierlich zunimmt – gut für die Ertragsaussichten von Photovoltaikanlagen.
Was versteht man unter Photovoltaik? Wie funktioniert eine Photovoltaikanlage? Ist eine Photovoltaikanlage sinnvoll? Für diese und viele andere Fragen haben… weiterlesen
