Diffuse Sonneneinstrahlung: Bedeutung, Wirkung & Optimierung für Photovoltaikanlagen

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.

FAQ – Häufige Fragen zur diffusen Sonneneinstrahlung

Was ist Globalstrahlung?

Globalstrahlung ist die Summe aus direkter und diffuser Solarstrahlung. Beide Arten tragen zur Energieerzeugung mit Solarmodulen bei.

Wie beeinflusst diffuse Sonneneinstrahlung den Ertrag von PV-Anlagen?

Da diffuse Strahlung aus verschiedenen Winkeln kommt, kann sie nicht so effizient genutzt werden wie direkte Strahlung. Dennoch trägt sie erheblich zur Gesamtstromproduktion bei – vor allem an bewölkten Tagen.

Was bedeutet diffuses Sonnenlicht in der Photovoltaik?

Diffuses Sonnenlicht bezeichnet die Solarstrahlung, die durch Streuung in der Atmosphäre verändert wurde und nicht direkt auf die Solarmodule trifft.

Welche Module eignen sich am besten für diffuse Strahlung?

Monokristalline Module mit Antireflex-Beschichtung sowie bifaziale Module, die auch Licht von reflektierenden Oberflächen nutzen können, sind ideal.

Warum ist die Berücksichtigung diffuser Strahlung in der Solaranlagenplanung wichtig?

In Regionen mit häufig bewölktem Wetter ist diffuse Strahlung eine der Hauptquellen für Solarstrom. Die richtige Anlagenausrichtung und Modulwahl können den Ertrag deutlich verbessern.

Wie kann ich den Einfluss diffuser Strahlung auf meine Solaranlage berechnen?

Mit professionellen PV-Simulationstools wie PVGIS oder durch eine Verschattungsanalyse lassen sich genaue Ertragsprognosen erstellen.

Was ist der Unterschied zwischen direkter und diffuser Sonneneinstrahlung?

Direkte Sonneneinstrahlung trifft ungehindert auf die Solarmodule und liefert die höchste Energieausbeute. Diffuse Strahlung hingegen wird durch Wolken, Dunst oder Luftpartikel gestreut und erreicht die Module aus verschiedenen Richtungen. Dadurch ist sie weniger intensiv, trägt aber trotzdem zur Stromproduktion bei – besonders an bewölkten Tagen.

Kann eine Solaranlage nur mit diffuser Sonneneinstrahlung Strom erzeugen?

Ja, Photovoltaikanlagen können auch ausschließlich mit diffuser Strahlung arbeiten. Zwar ist der Ertrag geringer als bei direkter Sonneneinstrahlung, aber moderne Module sind darauf ausgelegt, auch gestreutes Licht effizient zu nutzen. In Regionen mit häufig bewölktem Wetter macht diffuse Strahlung oft den größten Anteil der nutzbaren Solarenergie aus.

Welche Module sind am besten für diffuse Strahlung geeignet?

Monokristalline Solarmodule haben eine höhere Effizienz bei schwachem Licht und können diffuse Strahlung besser nutzen als polykristalline Module. Zudem eignen sich bifaziale Module, da sie Licht von reflektierenden Oberflächen aufnehmen können, um den Ertrag zu steigern.

Wie kann ich meine Solaranlage optimieren, um mehr diffuse Strahlung zu nutzen?

• Ausrichtung der Module leicht flacher wählen, um mehr gestreutes Licht einzufangen.
• Antireflex-Beschichtete Module reduzieren Lichtverluste und verbessern die Effizienz.
• Mikrowechselrichter oder Leistungsoptimierer helfen dabei, auch bei wechselnden Lichtverhältnissen den Energieertrag zu maximieren.

Wie kann ich messen, wie viel diffuse Strahlung meine PV-Anlage erhält?

Mit einem Pyranometer lässt sich die gesamte Solarstrahlung (direkt + diffus) messen. Zur genauen Analyse wird zusätzlich ein Pyrheliometer genutzt, das nur die direkte Strahlung misst – die Differenz ergibt den Anteil der diffusen Strahlung.

Wie hoch ist der Anteil diffuser Strahlung in Deutschland?

In Deutschland beträgt der Anteil diffuser Strahlung im Durchschnitt etwa 50 % der Gesamtsonnenstrahlung. An sonnigen Tagen liegt er bei ca. 20–30 %, an bewölkten Tagen kann er jedoch bis zu 100 % der nutzbaren Strahlung ausmachen.