Globalstrahlung ist die Summe direkter und diffuser Sonnenstrahlung auf einer horizontalen Fläche. Das deutsche Flächenmittel der Jahressumme betrug in der Referenzperiode 1991–2020 rund 1.086 kWh/m²; 2025 waren es 1.187 kWh/m². Aus diesen Strahlungswerten wird erst mit der Dachgeometrie und den Anlageneigenschaften eine PV-Ertragsprognose.
- Definition: Direktstrahlung plus Diffusstrahlung, bezogen auf eine horizontale Fläche.
- W/m² beschreibt die Strahlungsleistung; kWh/m² die Energie über einen Zeitraum.
- Deutschland: 1.086 kWh/m² im Mittel 1991–2020.
- 2025: 1.187 kWh/m², laut DWD Rang vier, kein Rekordjahr.
- PV-Rechnung: Einstrahlung auf der Modulebene und Systemverluste berücksichtigen.
Was ist Globalstrahlung?
Direkte Strahlung kommt aus Richtung der Sonne. Diffuse Strahlung wurde gestreut und erreicht die Fläche aus verschiedenen Himmelsrichtungen. Dadurch kann eine PV-Anlage auch ohne sichtbare Sonne Strom erzeugen.
Die von NASA erläuterte Solarkonstante von etwa 1.361 W/m² beschreibt einen Referenzwert außerhalb der Atmosphäre, senkrecht zur Strahlung bei mittlerem Erde-Sonne-Abstand. Sie ist kein unveränderlicher Messwert am Erdboden.
Wie wird Globalstrahlung gemessen und berechnet?
Ein Pyranometer misst die Bestrahlungsstärke in W/m². Für eine Monatssumme oder Jahressumme wird diese Leistung über die Zeit integriert; ein Mittelwert lässt sich umgekehrt aus der Energiesumme und der Zeitdauer bestimmen.
| Größe | Einheit | Aussage |
|---|---|---|
| Momentane Bestrahlungsstärke | W/m² | Strahlungsleistung zu einem Zeitpunkt |
| Mittlere Bestrahlungsstärke | W/m² | Zeitlicher Mittelwert einschließlich Nacht |
| Monatliche oder jährliche Bestrahlung | kWh/m² | Über den Zeitraum aufgelaufene Energie |
Bei gleichbleibendem beziehungsweise bekanntem mittlerem Wert genügt eine Multiplikation. Die mittlere Größe darf dabei nicht „Momentanwert“ heißen.
Energiesumme (kWh/m²) = mittlere Bestrahlungsstärke (W/m²) × Stunden / 1.000
Ein normales Jahr hat 8.760 Stunden, ein Schaltjahr 8.784. Bei angenommenen 130 W/m² ergeben sich in einem Nicht-Schaltjahr 1.138,8 kWh/m². Für einzelne Monate müssen deren tatsächliche Tage verwendet werden.
Wie hoch ist die Globalstrahlung in Deutschland?
Der DWD nennt für die Referenzperiode 1991–2020 ein deutsches Flächenmittel von 1.086 kWh/m² im Jahr. Die Jahressumme 2025 lag mit 1.187 kWh/m² darüber, laut DWD auf Rang vier seit Beginn der verlässlichen Datenerhebung.
Die Referenzzahl steht im DWD-Strahlungsbericht 2020, der neue Jahreswert im DWD-Beitrag zum Strahlungsjahr 2025. Die frühere Bezeichnung „Rekordjahr 2025“ war falsch.
Südliche Regionen erhalten im Mittel häufig mehr Strahlung als nördliche. Der genaue Unterschied hängt jedoch von Ort, Zeitraum und Wetterlage ab. Eine Karte eines besonders sonnigen Einzeljahres ist kein Nachweis für das langjährige Niveau jedes eingezeichneten Gebiets.
Auch ein langfristiger Trend bedeutet nicht, dass jeder neue Jahrgang sonniger ausfällt. Wetterbedingte Schwankungen bleiben für die Ertragsplanung wichtig.
Historisches Monatsbeispiel 2020
Die folgende dokumentierte Monatsreihe veranschaulicht den Jahresverlauf. Ihre Summe beträgt 1.171 kWh/m². Die daraus berechneten Mittelwerte berücksichtigen den Februar des Schaltjahres mit 29 Tagen; sie sind keine momentanen Tageslichtwerte.
| Monat 2020 | Dokumentierte Strahlungssumme | Berechnetes Zeitmittel |
|---|---|---|
| Januar | 24 kWh/m² | 32,26 W/m² |
| Februar | 37 kWh/m² | 53,16 W/m² |
| März | 94 kWh/m² | 126,34 W/m² |
| April | 162 kWh/m² | 225,00 W/m² |
| Mai | 171 kWh/m² | 229,84 W/m² |
| Juni | 163 kWh/m² | 226,39 W/m² |
| Juli | 171 kWh/m² | 229,84 W/m² |
| August | 145 kWh/m² | 194,89 W/m² |
| September | 109 kWh/m² | 151,39 W/m² |
| Oktober | 48 kWh/m² | 64,52 W/m² |
| November | 31 kWh/m² | 43,06 W/m² |
| Dezember | 16 kWh/m² | 21,51 W/m² |
| Gesamtjahr | 1.171 kWh/m² | 133,31 W/m² |
Die Monate April bis September tragen in dieser Reihe 921 kWh/m² beziehungsweise rund 78,7 % zur Jahressumme bei. Daraus folgt noch keine identische Verteilung des PV-Stroms: Modultemperatur, Neigung und weitere Einflüsse verändern sie.
Wie unterscheidet sich Globalstrahlung weltweit?
Weltweit unterscheiden sich die Strahlungssummen stark. Sonnenstand allein erklärt die Verteilung nicht: Trockene subtropische Regionen können höhere Werte erreichen als wolkenreiche Gebiete nahe dem Äquator.
Die Karte eignet sich für einen räumlichen Überblick. Für ein Grundstück müssen stattdessen Koordinaten und ein definierter Zeitraum ausgewertet werden. Ein Wert am geografischen Mittelpunkt eines Landes ist weder dessen Landesmittel noch für alle Standorte repräsentativ.
Die frühere Ländertabelle mit pauschalen PV-Erträgen wurde deshalb durch diese Abgrenzung ersetzt. Standortbezogene Ergebnisse lassen sich beispielsweise mit PVGIS berechnen; Version, Datensatz und Eingaben gehören zum Ergebnis.
Wie wird aus Globalstrahlung ein PV-Ertrag?
Für die PV-Berechnung zählt die Einstrahlung auf die geneigte Modulebene. Erst zusammen mit Nennleistung und einer passend definierten Systemgüte ergibt sie einen geschätzten Stromertrag.
Ertrag (kWh) ≈ Nennleistung (kW) × Einstrahlung auf Modulebene (kWh/m²) / 1 kW/m² × Performance Ratio
Die Performance Ratio fasst hier die Abweichung vom idealisierten Referenzertrag zusammen. Angenommene 10 kWp, 1.200 kWh/m² auf der Modulebene und eine Performance Ratio von 0,80 ergeben 9.600 kWh. Das ist eine Beispielrechnung, keine pauschale Deutschlandprognose.
Bei bekannter kWp-Nennleistung darf der Modulwirkungsgrad nicht noch einmal als zusätzlicher pauschaler Faktor abgezogen werden. Er ist bereits in der Nennleistung enthalten. Ebenso dürfen Verluste, die ein Simulationswerkzeug schon berücksichtigt, nicht nochmals angesetzt werden.
Die horizontale Globalstrahlung einfach um 15–25 % zu reduzieren und das Ergebnis als kWh/kWp auszugeben, überspringt wichtige Schritte. Für eine konkrete Prognose sind Ausrichtung und Neigung, nahe Schatten, Temperatur und die Systemkonfiguration zu berücksichtigen.
Die aktuellen Messreihen zum PV-Ertrag beantworten eine andere Frage: Sie zeigen erzeugten Strom realer Anlagen statt einfallender Sonnenenergie je Quadratmeter.
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