Photovoltaik: Extreme Hitze senkt Solarleistung um bis zu 90 Prozent
Eine Studie(öffnet im neuen Fenster) der Universität von Évora in Portugal zeigt einen direkten Zusammenhang zwischen erhöhten Außentemperaturen und einer Abnahme der Solarleistung. Untersucht wurden drei Solarfelder in Spanien und Portugal während der Hitzewellen in den Jahren 2024 und 2025.
Insbesondere bei der stündlichen Stromproduktion zeigten sich starke Einbrüche gegenüber der erwartbaren Leistung bei einer Idealtemperatur von 25 °C. Bei gemessenen Modultemperaturen von 70 °C und mehr lag der Ertrag bei der Dachanlage mehr als 90 Prozent unter dem üblichen Wert. Eine leicht angehobene Freiflächenanlage lag 80 Prozent unter der eigentlichen Leistung.
Wird hingegen der gesamte Tag betrachtet, fallen die Verluste erheblich geringer aus. Größtenteils lag die Stromproduktion nur um einstellige Prozentwerte unter den zu erwartenden Werten ohne Hitzewelle. So waren es während einer der analysierten Hitzewellen bei einer Anlage knapp 18 Prozent weniger Strom.
Gesamtsystem gerät in Stress
Verantwortlich für den Einbruch der Leistung während der höchsten Tagestemperaturen sind nicht die Solarzellen allein. Deren Wirkungsgrad nimmt zwar jenseits von 25 °C ab, teils um 0,5 Prozent je Kelvin. Aber selbst die Spitzentemperaturen von über 70 Grad auf der Moduloberfläche senken die Leistung dann nur um etwa 30 Prozent, nicht um 90 Prozent.
Insbesondere die Wechselrichter wurden als ein weiterer Schwachpunkt innerhalb der Anlagen ausgemacht. Diese schalten sich zum Schutz komplett ab, um eine Überhitzung und damit eine Beschädigung zu verhindern.
Folgen für zukünftige Solaranlagen
Das Forschungsteam um Erstautorin Sara Pereira erhofft sich von den Ergebnissen, dass derartige Einbrüche in der täglichen Stromproduktion für die zukünftigen Vorhersagen, welche für die Planungen der Netzbetreiber wichtig sind, bald besser berücksichtigt werden können.
Gleichzeitig wurde festgestellt, dass die Degradation von Solarzellen auf der Iberischen Halbinsel mit 0,8 Prozent pro Jahr überdurchschnittlich hoch ausfällt, was wiederum entscheidend für die wirtschaftliche Betrachtung ist. Nach 25 Jahren würde der Verlust noch eine Leistung von 82 Prozent gegenüber dem Ursprungswert bedeuten.
Außerdem reagierten nicht alle Zelltypen gleich auf Extremtemperaturen. Dünnschicht-Solarzellen auf Basis von Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid (CIGS) zeigten sich in den Daten weniger hitzeempfindlich. Zusammen mit besseren Wechselrichtern könnten durch solche Anlagen extreme Einbrüche bei der Stromproduktion vermieden werden.
Veröffentlicht wurde die Studie im International Journal of Climate Change Strategies and Management(öffnet im neuen Fenster).
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