Im Dezember liefert eine Photovoltaikanlage in Norddeutschland oft nur einen Bruchteil ihres Sommerertrags. Ein österreichischer Branchenverband rechnet nun vor, dass senkrecht montierte Module im Winter deutlich mehr Strom liefern können als klassische Dachanlagen. Wir haben nachgerechnet – mit Strahlungsdaten für Hildesheim – und erklären, was physikalisch dahintersteckt und für wen sich steile Flächen lohnen können.
Der Anlass: Wintersonne als unterschätzte Quelle
Anfang November hat der Bundesverband Photovoltaic & Battery Austria (PV&B Austria) gemeinsam mit der österreichischen Technologieplattform Photovoltaik ein Lösungspapier vorgestellt. Die Kernaussage laut Bericht des Fachportals Solarserver: Nach Süden ausgerichtete Fassadenmodule kämen auf einen gut 40 Prozent höheren Energieertrag, senkrecht montierte Module lieferten im Dezember bis zu 42 Prozent mehr Strom als herkömmlich geneigte Dachanlagen. Entscheidend sei nicht die Jahreszeit, so Verbandsgeschäftsführerin Vera Immitzer, sondern die verfügbare Sonnenstrahlung.
Wichtig zur Einordnung: Es handelt sich um ein Positionspapier eines Verbands, nicht um eine begutachtete (peer-reviewed) Studie. Auf welche Neigung, welchen Standort und welche Annahmen sich die Prozentwerte genau beziehen, war für uns nicht einsehbar – das Originaldokument ließ sich bei unserer Recherche nicht abrufen. Deshalb haben wir die Frage mit frei zugänglichen Daten für unsere Region selbst untersucht.
Warum steile Flächen im Winter im Vorteil sind
Die Erklärung ist Geometrie. Eine Solarzelle erzeugt umso mehr Strom, je mehr Licht pro Quadratmeter auf sie fällt. Trifft die Sonne schräg auf, verteilt sich dasselbe Lichtbündel auf eine größere Fläche – die Bestrahlungsstärke sinkt.
Kurz erklärt: Einfallswinkel und Kosinus-Gesetz
Der Einfallswinkel ist der Winkel zwischen dem Sonnenstrahl und der Senkrechten auf die Moduloberfläche (der „Flächennormalen“). Bei 0° steht die Sonne genau frontal vor dem Modul. Der Anteil der direkten Sonnenstrahlung, der wirksam auf der Fläche ankommt, entspricht dem Kosinus dieses Winkels: bei 0° sind es 100 %, bei 60° nur noch 50 %. Hinzu kommt, dass bei sehr flachem Lichteinfall mehr Licht an der Glasoberfläche reflektiert wird.
In Hildesheim (rund 52 Grad nördlicher Breite) steht die Sonne am 21. Dezember mittags nur etwa 14 Grad über dem Horizont, am 21. Juni dagegen gut 61 Grad. Ein typisches Steildach mit 35 Grad Neigung „schaut“ in einem Winkel von 55 Grad über dem Horizont in den Himmel – ideal für die Sommersonne, aber zu flach für die Wintersonne. Eine senkrechte Fläche dagegen blickt waagerecht nach Süden und damit fast direkt in die tief stehende Wintersonne.
Die Rechnung zeigt den Effekt nur für die direkte Strahlung zur Mittagszeit. In der Praxis kommt im Winter ein großer Teil des Lichts als diffuse Strahlung aus dem bedeckten Himmel – und davon „sieht“ eine senkrechte Fläche nur etwa die Hälfte, weil sie zur anderen Hälfte auf den Boden blickt. Ob sich der Vorteil im Monatsmittel hält, muss man daher mit echten Wetterdaten prüfen.
Nachgerechnet: Was steile Module in Hildesheim bringen
Dafür haben wir das frei zugängliche Photovoltaic Geographical Information System (PVGIS) der Gemeinsamen Forschungsstelle der EU-Kommission (JRC) genutzt. Es liefert satellitengestützte Strahlungsdaten (Datensatz SARAH-3) für jeden Ort in Europa. Wir haben die monatliche Einstrahlung auf südlich ausgerichtete Flächen mit 0, 35, 60 und 90 Grad Neigung für Hildesheim abgefragt und über die Jahre 2010 bis 2023 gemittelt.
| Neigung (Süd) | Dezember (kWh/m²) | Nov.–Feb. (kWh/m²) | Gesamtjahr (kWh/m²) | Winteranteil am Jahr |
|---|---|---|---|---|
| 0° (flach) | 17 | 105 | 1.100 | 10 % |
| 35° (Steildach) | 32 | 178 | 1.293 | 14 % |
| 60° | 37 | 202 | 1.230 | 16 % |
| 90° (Fassade) | 36 | 189 | 938 | 20 % |
Einstrahlung auf die Modulebene, ohne Schnee auf den Modulen und ohne Verschattung durch Nachbargebäude; eigene Auswertung von PVGIS-Daten.
Die wichtigsten Ergebnisse:
- Im Dezember erhält eine senkrechte Südfassade rund 14 % mehr Sonnenenergie als ein 35-Grad-Dach – und mehr als doppelt so viel wie eine flache Fläche.
- Über die vier Wintermonate von November bis Februar liegt die Fassade etwa 6 % vor dem Steildach, eine 60-Grad-Fläche sogar rund 13 %.
- Übers Jahr verliert die Fassade dagegen deutlich: Sie bekommt etwa 27 % weniger Strahlung als das 35-Grad-Dach, weil sie die hohe Sommersonne schlecht nutzt.
Die Werte des österreichischen Verbands lassen sich mit unseren Zahlen also nicht eins zu eins nachvollziehen; sie hängen stark davon ab, womit man vergleicht. Gegenüber flach geneigten Dächern, wie sie auf Gewerbehallen oder Garagen üblich sind, ist der Wintervorteil steiler Flächen in unseren Daten sogar weit größer als 42 %. Gegenüber einem typischen Steildach in Niedersachsen ist er moderater.
Der unterschätzte Faktor: Schnee
Ein Punkt fehlt in unserer Rechnung, und er spricht zusätzlich für steile Flächen: Schnee. Liegt eine Schneedecke auf einem flach oder mittelsteil geneigten Modul, kommt kaum noch Licht an die Zellen – der Ertrag fällt für Stunden oder Tage nahezu auf null. An senkrechten Modulen bleibt Schnee dagegen praktisch nicht liegen.
Gleichzeitig erhöht Schnee am Boden das reflektierte Licht. Fachleute sprechen von der Albedo, dem Rückstrahlvermögen einer Oberfläche: Ein dunkles Dach reflektiert rund ein Viertel des Lichts, eine Schneedecke ein Vielfaches davon. Eine senkrechte Fläche, die zur Hälfte auf den Boden blickt, profitiert davon besonders. In einer Ertragssimulation des Instituts für Solartechnik SPF der Ostschweizer Fachhochschule (OST) für einen Standort in Graubünden stieg der Winterertrag vertikaler Module mit Schnee-Albedo je nach Ausrichtung und Reihenabstand um bis zu knapp ein Viertel. Im Hildesheimer Flachland mit eher seltenen und kurzen Schneelagen fällt dieser Effekt naturgemäß kleiner aus als in den Alpen.
Und noch etwas hilft im Winter: Kälte. Solarzellen arbeiten bei niedrigen Temperaturen effizienter – wie stark, beschreibt der Temperaturkoeffizient. Dieser Vorteil gilt allerdings für alle Neigungen gleichermaßen.
Bifaziale Module: Strom von beiden Seiten
Bei frei stehenden senkrechten Anlagen – etwa als Zaun, auf Gründächern oder in der Agri-Photovoltaik – kommen oft bifaziale Module zum Einsatz. Sie haben eine lichtdurchlässige Rückseite und wandeln auch Licht um, das von hinten auftrifft. Wie gut die Rückseite im Vergleich zur Vorderseite arbeitet, gibt der Bifazialitätsfaktor an; bei modernen Zelltypen wie TOPCon oder Heterojunction liegt er typischerweise bei etwa 70 bis 90 %.
Senkrecht aufgestellt und nach Osten und Westen ausgerichtet, liefern solche Module Strom vor allem morgens und nachmittags statt mittags – genau dann, wenn im Haushalt häufig mehr verbraucht wird. An einer Hauswand montiert, bringt die Rückseite dagegen kaum etwas, weil dort kein Licht ankommt.
Was bedeutet das für Sie?
Für die meisten Einfamilienhäuser bleibt das geneigte Dach die wirtschaftlichste Fläche: Es liefert übers Jahr am meisten Strom pro Modul, und die Montage ist eingespielt. Steile oder senkrechte Flächen können aber eine sinnvolle Ergänzung sein:
- Wenn das Dach voll ist und Sie mehr Leistung wollen, kann eine südliche Fassade, ein Balkongeländer oder eine Gaubenwand zusätzliche Fläche bieten – mit einem Ertragsprofil, das den Winter stärker betont.
- Wenn Sie im Winter viel Strom brauchen, etwa für eine Wärmepumpe, gleicht eine steile Fläche das Sommer-Winter-Gefälle etwas aus. Wunder sind nicht zu erwarten: Auch eine Fassade erzeugt im Dezember nur einen Bruchteil ihres Juni-Ertrags. Mehr dazu in unserem Beitrag Photovoltaik im Winter.
- Unterschiedliche Flächen brauchen getrennte MPP-Tracker. Dach- und Fassadenmodule haben zu jeder Tageszeit eine andere Leistung. Damit sie sich nicht gegenseitig ausbremsen, gehören sie an separate Eingänge des Wechselrichters mit eigenem Maximum-Power-Point-Tracking. Die SolaX-Hybrid-Wechselrichter, die wir einsetzen, haben je nach Modell mehrere solcher MPP-Tracker. Warum das wichtig ist, erklärt unser Beitrag zu Verschattung und MPP-Tracking.
- Verschattung prüfen: Gerade im Winter mit tiefem Sonnenstand werfen Nachbarhäuser, Bäume und Hecken lange Schatten – unten an der Fassade oft mehr als oben auf dem Dach.
- Bau- und Brandschutzfragen klären: Module an Fassaden und als Überkopfverglasung unterliegen eigenen bautechnischen Anforderungen. Was im konkreten Fall gilt, ist im Einzelfall zu prüfen.
Eine Ertragsprognose sollte deshalb nicht nur den Jahreswert betrachten, sondern auch, wann der Strom anfällt – und wie viel davon Sie selbst nutzen können.
Fazit
Die Physik ist eindeutig: Je tiefer die Sonne steht, desto steiler sollte ein Modul sein, um sie frontal einzufangen. In Hildesheim bekommt eine senkrechte Südfläche im Dezember rund 14 % mehr Sonne als ein typisches Steildach, verliert aber über das Jahr gut ein Viertel. Mit Schnee und hellem Untergrund wächst der Wintervorteil. Steile Flächen sind damit kein Ersatz für die Dachanlage, aber eine durchdachte Ergänzung für alle, die den Winterstrom stärken möchten.
Ob sich an Ihrem Haus eine Fassade oder eine zweite Ausrichtung lohnt, rechnen wir gern mit Ihnen durch – fragen Sie einfach eine Planung an.
Quellen
- „Wie die Photovoltaik mehr Wintersonne in Strom umwandelt“, Solarserver, 06.11.2026: solarserver.de
- PV&B Austria / Technologieplattform Photovoltaik: Lösungspapier „Wintersonne zur Stromproduktion nutzen – Strategie und optimaler Mix aus PV und Batterie“ (Positionspapier, nicht begutachtet; zitiert nach Solarserver, Dokument bei unserer Recherche nicht abrufbar): pvbaustria.at
- Europäische Kommission, Gemeinsame Forschungsstelle (JRC): Photovoltaic Geographical Information System (PVGIS), Datensatz PVGIS-SARAH3, Monatswerte 2010–2023 für Hildesheim (52,15° N, 9,95° O), abgerufen am 10.11.2026: re.jrc.ec.europa.eu
- K. Bohara, E. Bamberger: „Ertragssimulation vertikal montierter, bifazialer PV-Module“, Institut für Solartechnik SPF, OST – Ostschweizer Fachhochschule, im Auftrag des Amts für Energie und Verkehr Graubünden, 15.02.2023 (Simulationsbericht): gr.ch
- Sonnenstand und Einfallswinkel: eigene Berechnung (Mittagshöhe = 90° − Breitengrad ± 23,44° Erdachsneigung)