Ratgeber · Sonne und Photovoltaik · 7 Minuten Lesezeit
Sonnenstunden und Photovoltaik: was der Ertrag hergibt
Für den Ertrag einer Solaranlage sind Sonnenstunden die falsche Kennzahl. Entscheidend ist die Globalstrahlung, also die gesamte eingestrahlte Energie in Kilowattstunden je Quadratmeter. Zwischen der strahlungsreichsten und der strahlungsärmsten Gemeinde Deutschlands liegen 233,3 kWh/m² im Jahr.
Sonnenstunden messen Zeit, Globalstrahlung misst Energie
Die Sonnenscheindauer zählt nur Stunden, in denen die direkte Strahlung über 120 W/m² liegt. Eine Solaranlage arbeitet aber auch bei bedecktem Himmel weiter, weil sie das diffuse Licht ebenfalls in Strom umwandelt. Genau das erfasst die Globalstrahlung: die Summe aus direkter und diffuser Strahlung, angegeben in Kilowattstunden je Quadratmeter.
Beide Größen hängen zusammen, aber nicht eins zu eins. Über alle 10.753 Gemeinden gerechnet liegt die Korrelation zwischen Sonnenscheindauer und Globalstrahlung bei 0,67 - ein deutlicher, aber kein perfekter Zusammenhang. Ein Ort kann viele Sonnenstunden und trotzdem mäßige Strahlung haben, etwa wenn die Sonne vor allem im Winter bei tiefem Sonnenstand scheint.
Deutschland kommt im Flächenmittel 1991 bis 2020 auf 1.085,7 kWh/m² im Jahr bei 1.664,8 Sonnenstunden.
Die Spanne in Deutschland
Die Globalstrahlung ist räumlich gleichmäßiger verteilt als die Sonnenscheindauer. Der Abstand zwischen bester und schlechtester Gemeinde beträgt nur 233,3 kWh/m², also rund 21 Prozent des Mittelwerts:
| Kennzahl | Gemeinde | kWh/m² im Jahr |
|---|---|---|
| Höchster Wert | Waldburg (Baden-Württemberg) | 1.211,6 |
| Niedrigster Wert | Olsberg (Nordrhein-Westfalen) | 978,3 |
| Deutschland | Flächenmittel | 1.085,7 |
Nach Bundesländern geordnet ergibt sich dieses Bild:
| Bundesland | Globalstrahlung | Sonnenscheindauer |
|---|---|---|
| Baden-Württemberg | 1.155 kWh/m² | 1.736 h |
| Bayern | 1.150 kWh/m² | 1.703 h |
| Saarland | 1.124 kWh/m² | 1.681 h |
| Rheinland-Pfalz | 1.099 kWh/m² | 1.637 h |
| Sachsen | 1.092 kWh/m² | 1.695 h |
| Brandenburg | 1.081 kWh/m² | 1.741 h |
| Berlin | 1.077 kWh/m² | 1.751 h |
| Hessen | 1.069 kWh/m² | 1.588 h |
| Sachsen-Anhalt | 1.069 kWh/m² | 1.688 h |
| Thüringen | 1.059 kWh/m² | 1.600 h |
| Mecklenburg-Vorpommern | 1.057 kWh/m² | 1.723 h |
| Nordrhein-Westfalen | 1.034 kWh/m² | 1.572 h |
| Niedersachsen | 1.027 kWh/m² | 1.585 h |
| Schleswig-Holstein | 1.023 kWh/m² | 1.657 h |
| Bremen | 1.016 kWh/m² | 1.601 h |
| Hamburg | 1.006 kWh/m² | 1.620 h |
Auffällig ist die Verschiebung gegenüber der Sonnenscheindauer: Bei der Strahlung liegen Baden-Württemberg und Bayern vorn, weil der höhere Sonnenstand im Süden mehr Energie je Stunde liefert. Bei den Sonnenstunden führen dagegen die Küstenländer und der Nordosten.
Vom Strahlungswert zum Ertrag je Kilowattpeak
Für eine erste Abschätzung gilt die Faustregel:
- Jahresertrag je kWp = Globalstrahlung x Performance Ratio
- Die Performance Ratio liegt bei gut geplanten Anlagen etwa zwischen 0,75 und 0,85.
- Sie fasst alle Verluste zusammen: Wechselrichter, Leitungen, Temperatur der Module, Verschmutzung.
Die Faustregel unterstellt eine Ausrichtung und Neigung, die ungefähr der optimalen entspricht. Für Deutschland und die Extremwerte ergibt das folgende Richtwerte in Kilowattstunden je Kilowattpeak und Jahr:
| Standort | Globalstrahlung | PR 0,75 | PR 0,80 | PR 0,85 |
|---|---|---|---|---|
| Waldburg (höchster Wert) | 1.211,6 kWh/m² | 909 | 969 | 1.030 |
| Deutschland (Mittel) | 1.085,7 kWh/m² | 814 | 869 | 923 |
| Olsberg (niedrigster Wert) | 978,3 kWh/m² | 734 | 783 | 832 |
Über ganz Deutschland spannt sich der Richtwert damit von rund 734 bis 1.030 kWh je kWp und Jahr. Der Standort allein macht also etwa ein Fünftel Unterschied aus - weniger, als viele erwarten.
Wann die Energie anfällt
Die Globalstrahlung verteilt sich noch ungleichmäßiger über das Jahr als die Sonnenscheindauer. Deutschland-Mittel je Monat in kWh/m²:
| Monat | Jan | Feb | Mär | Apr | Mai | Jun | Jul | Aug | Sep | Okt | Nov | Dez |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| kWh/m² | 22,9 | 40,4 | 79,4 | 123,3 | 156,6 | 164,9 | 164,1 | 140,8 | 95,0 | 55,7 | 25,5 | 17,2 |
Auf das Sommerhalbjahr von April bis September entfallen 77,8 Prozent der Jahresstrahlung. Dezember und Januar zusammen liefern nur 3,7 Prozent. Der Juli bringt das 9,5-fache des Dezembers.
Was ein Gemeindewert nicht leisten kann
Der Standortwert ist die Ausgangsgröße einer Ertragsrechnung, nicht das Ergebnis. Unberücksichtigt bleiben alle Eigenschaften des konkreten Dachs:
- Ausrichtung und Neigung. Eine Nordfläche liefert deutlich weniger als eine Südfläche, Ost-West-Anlagen verteilen den Ertrag anders über den Tag.
- Verschattung. Bäume, Nachbargebäude, Schornsteine und Gauben können einzelne Module über Stunden abschatten.
- Technik und Zustand. Modultyp, Wechselrichter, Verkabelung, Verschmutzung und Alterung bestimmen die tatsächliche Performance Ratio.
- Kleinräumige Lage. Der Wert gilt für neun Quadratkilometer um die Ortsmitte, nicht für eine einzelne Adresse.
Ein Richtwert je Gemeinde lässt sich im PV-Rechner abrufen. Für eine verbindliche Auslegung ist eine Vor-Ort-Planung nötig, die Dachfläche, Verschattung und Verbrauch einbezieht.
Quellen
- DWD Climate Data Center: Globalstrahlung im vieljährigen Mittel 1991-2020
- DWD Climate Data Center: Vieljährige Mittel der Sonnenscheindauer 1991-2020, 1-km-Raster
- DWD: Beschreibung der vieljährigen Rasterdaten (DESCRIPTION_gridsgermany_multi_annual_en.pdf)
- Statistisches Bundesamt: Gemeindeverzeichnis GV-ISys
Stand der Daten: DWD-Rasterdaten, vieljährige Mittel 1991-2020 und Jahresraster bis 2025; Text erstellt 14.09.2026.
Häufige Fragen
Wie viel Strom liefert eine Anlage je Kilowattpeak?
Als Richtwert gilt die Globalstrahlung multipliziert mit der Performance Ratio von etwa 0,75 bis 0,85. Für das Deutschland-Mittel von 1.085,7 kWh/m² ergibt das rund 814 bis 923 kWh je kWp und Jahr.
Lohnt sich Photovoltaik im sonnenärmsten Ort Deutschlands?
Der Unterschied zum Bundesmittel ist kleiner als oft angenommen. Olsberg kommt auf 978,3 kWh/m² gegenüber 1.085,7 kWh/m² im Bundesmittel, das sind rund 10 Prozent weniger. Ob sich eine Anlage rechnet, hängt stärker von Dach, Verbrauch und Anschaffungskosten ab.
Warum führt bei der Strahlung ein anderes Bundesland als bei den Sonnenstunden?
Im Süden steht die Sonne höher, sodass jede Sonnenstunde mehr Energie auf die Fläche bringt. Deshalb liegt Baden-Württemberg bei der Globalstrahlung vorn, während bei der reinen Sonnenscheindauer der Nordosten und die Ostseeküste führen.
Ersetzt der Gemeindewert eine Ertragsprognose?
Nein. Er beschreibt das Strahlungsangebot eines Kilometerrasters um die Ortsmitte. Ausrichtung, Neigung, Verschattung und Anlagentechnik verändern den Ertrag am konkreten Dach erheblich.