Diffuse Strahlung ist der gestreute Anteil der Sonneneinstrahlung, der nicht direkt von der Sonne kommt, sondern durch Rayleigh-Streuung (an Luftmolekülen) und Mie-Streuung (an Aerosolen und Wolken) aus allen Himmelsrichtungen auf die Erdoberfläche trifft. In Deutschland macht sie im Jahresmittel rund 50 % der Globalstrahlung aus – im Winter bei geschlossener Bewölkung oft 70–90 %. Moderne Photovoltaikanlagen können diffuse Strahlung grundsätzlich nutzen, der Ertrag sinkt dabei aber vor allem wegen der geringeren Einstrahlungsenergie (typisch 100–300 W/m² statt 1.000 W/m² bei STC). Bifaziale Module und Perowskit-Silizium-Tandemzellen (Laborrekord 2026: 32,6 % Wirkungsgrad) verbessern die Verwertung von Streulicht. Entscheidend für die Modulwahl ist die Schwachlichtperformance: Gute Module verlieren bei 200 W/m² typischerweise nur 0–3 % ihres Wirkungsgrads gegenüber Standardbedingungen.
Was ist diffuse Strahlung?
Diffuse Strahlung entsteht durch Streuung des Sonnenlichts in der Atmosphäre. Auf dem Weg zur Erdoberfläche trifft die Sonneneinstrahlung auf Luftmoleküle, Aerosole, Wassertröpfchen und Wolken. Ein Teil wird dabei absorbiert, ein größerer Teil in verschiedene Richtungen gestreut – das Ergebnis ist diffuse Strahlung.
Zwei physikalische Mechanismen sind entscheidend. Die Rayleigh-Streuung erfolgt an Luftmolekülen, die deutlich kleiner als die Wellenlänge des Lichts sind. Sie ist verantwortlich dafür, dass der Himmel blau erscheint. Die Mie-Streuung findet an größeren Partikeln statt – Aerosolen, Staub und Wassertröpfchen in Wolken.
Anders als direkte Strahlung hat diffuse Strahlung keine definierte Einfallsrichtung. Sie kommt aus dem gesamten Himmelshalbraum und erreicht daher auch verschattete Bereiche und ungünstig ausgerichtete Flächen. Zusammen mit der Direktstrahlung und der vom Boden reflektierten Strahlung bildet sie die Globalstrahlung.
Globalstrahlung (horizontal) = Direktstrahlung + Diffusstrahlung. Auf Modulebene kommt je nach Montage und Umgebung zusätzlich reflektierte Strahlung (Albedo) hinzu – besonders relevant bei bifazialen oder aufgeständerten Solarmodulen. Für den Ertrag Ihrer PV-Anlage zählt die Strahlung, die tatsächlich auf die Moduloberfläche trifft – abhängig von Neigung, Ausrichtung und Verschattung.
Anteil diffuser Strahlung in Deutschland
Rund die Hälfte der Sonneneinstrahlung erreicht Deutschland als diffuse Strahlung. Die extraterrestrische Solarkonstante beträgt im Mittel ~1.361 W/m² (schwankt je nach Sonnenaktivität um ca. 7 %). Atmosphärische Prozesse reduzieren diesen Wert selbst an klaren Tagen auf rund 1.000 W/m² am Boden – wobei ein erheblicher Teil als gestreutes Licht ankommt. Auf geneigten Modulflächen können kurzzeitig durch Wolkenrandeffekte (Cloud Enhancement) auch über 1.000 W/m² auftreten.
Im Winter dominiert die diffuse Strahlung nahezu vollständig. Nebel, tiefe Wolken und die flache Sonnenbahn sorgen dafür, dass kaum Direktstrahlung die Solarzellen erreicht. Im Sommer kehrt sich das Verhältnis um: An klaren Tagen überwiegt die Direktstrahlung deutlich.
| Jahreszeit | Klarer Himmel | Leichte bis mittlere Bewölkung | Stark bewölkt / nebelig |
|---|---|---|---|
| Sommer | 600 – 1.000 W/m² | 300 – 600 W/m² | 100 – 300 W/m² |
| Winter | 300 – 500 W/m² | 150 – 300 W/m² | 50 – 150 W/m² |
Langfristig zeigt die Globalstrahlung in Deutschland einen steigenden Trend. Der Deutsche Wetterdienst (DWD) ordnet die letzten Jahre als überdurchschnittlich strahlungsreich ein – 2022 lag die mittlere Jahressumme bei rekordhohen 1.227 kWh/m². Je nach Jahr und Region bewegt sich der Wert grob zwischen ~950 und 1.200+ kWh/m²·a. Der Anteil diffuser Strahlung kann dabei von Jahr zu Jahr schwanken, abhängig von Bewölkung, Luftfeuchtigkeit und Aerosolkonzentration.
Einfluss auf den Photovoltaik-Ertrag
Der Ertrag einer PV-Anlage sinkt bei diffuser Einstrahlung erheblich – der Hauptgrund ist die geringere verfügbare Energie. Bei bewölktem Himmel wird deutlich mehr Licht in der Atmosphäre absorbiert, sodass weniger Energie pro m² auf die Solarmodule trifft. Die Module selbst können diffuse Photonen grundsätzlich effektiv umwandeln – es steht bei Bewölkung aber schlicht weniger Einstrahlung zur Verfügung.
An einem stark bewölkten Wintertag kann die Einstrahlung auf unter 50 W/m² fallen. An einem sonnigen Sommertag sind es dagegen über 1.000 W/m². Die Solarstromproduktion kann an trüben Tagen auf 5–15 % der Sommerleistung absinken. Dennoch liefert diffuse Strahlung über das gesamte Jahr einen erheblichen Beitrag zum Gesamtertrag.
Stromerzeugung auch bei Bewölkung: Ihre PV-Anlage produziert an 365 Tagen im Jahr – auch wenn der Ertrag schwankt. Geringere Modultemperatur: Bei bewölktem Himmel heizen sich die Module weniger auf, was den Temperaturkoeffizienten positiv beeinflusst. Keine Abhängigkeit von perfekter Ausrichtung: Da diffuse Strahlung aus allen Richtungen kommt, profitieren auch Ost-, West- und sogar nach Norden geneigte Module davon.
Ein oft übersehener Vorteil: Der Wolkenlinseneffekt (Cloud Enhancement). Kurzzeitig kann leichte Bewölkung die Einstrahlung sogar über den Wert bei klarem Himmel steigern – teils auf über 1.200 W/m². Wolkenränder bündeln und reflektieren das Sonnenlicht, sodass für Sekunden bis Minuten besonders hohe Werte auf die Module treffen. Dieses Phänomen betrifft alle PV-Systeme gleichermaßen; Moduloptimierer und Mikrowechselrichter helfen vor allem bei Teilverschattung und Modul-Mismatch, um den Gesamtertrag zu optimieren.
Modulwahl und Schwachlichtperformance
Die Schwachlichtperformance ist der Schlüssel für den Ertrag an bewölkten Tagen. Immer mehr Hersteller geben den Wirkungsgradverlust bei Schwachlicht explizit im Datenblatt an. Referenzwert ist eine Einstrahlung von 200 W/m² – typisch für einen bedeckten Himmel in Deutschland.
Faustregel für Deutschland: Gute Module liegen bei 200 W/m² typischerweise im Bereich von ~0–3 % relativer Effizienzabweichung (je nach Hersteller und Technologie). Sehr gute monokristalline Module schaffen sogar deutlich geringere Abweichungen. Achten Sie beim Vergleich auf die Schwachlichtdaten im Datenblatt.
| Modultyp | Wirkungsgrad (STC) | Verlust bei 200 W/m² | Eignung bei Diffuslicht |
|---|---|---|---|
| Monokristallin (PERC) | 20–22 % | 2–4 % | Gut |
| Monokristallin (TOPCon) | 21–23 % | 1–3 % | Sehr gut |
| Monokristallin (HJT) | 22–24 % | 0–2 % | Hervorragend |
| Bifazial (Glas-Glas) | 21–23 % (Vorderseite) | 1–3 % | Hervorragend |
| Dünnschicht (CdTe) | 17–19 % | 1–3 % | Gut bis sehr gut |
HJT-Module (Heterojunction) bieten derzeit die beste Schwachlichtperformance. Ihre besondere Zellenstruktur mit amorphem Silizium ermöglicht einen stabilen Zellwirkungsgrad auch bei niedrigen Einstrahlungswerten. Dazu kommt die niedrige Temperaturempfindlichkeit: HJT-Module liegen typisch bei −0,21 bis −0,25 %/°C, während PERC/TOPCon-Module meist −0,29 bis −0,35 %/°C aufweisen. Für Standorte mit hohem Diffuslichtanteil ist HJT daher besonders geeignet.
Neue Technologien: Tandemzellen und bifaziale Module
Perowskit-Silizium-Tandemzellen
Tandemzellen sind die vielversprechendste Innovation für die PV-Branche. Sie kombinieren eine Perowskit-Oberzelle mit einer Silizium-Unterzelle. Die obere Schicht fängt kurzwelliges Licht (blau/grün) ein, während die untere Schicht das langwellige Licht (rot/infrarot) verwertet. So wird das Sonnenspektrum deutlich effizienter genutzt.
Die Rekorde überschlagen sich: Im Januar 2026 erreichte ein internationales Team (KAUST, TU Delft, LMU München) 32,6 % Wirkungsgrad durch gezieltes Nanoroughness-Engineering. LONGi meldete Ende 2025 sogar 33,4 % bei einer flexiblen Tandemzelle. Theoretisch sind bei Perowskit-Silizium-Tandems deutlich höhere Wirkungsgrade möglich (je nach Bandgap-Kombination bis über 40 %) – praktisch liegen Laborrekorde 2025/2026 bei rund 33 %, kommerzielle Module aktuell noch darunter.
Oxford PV brachte 2024 als erster Hersteller kommerzielle Perowskit-Silizium-Tandemmodule auf den Markt – ein Meilenstein für die Branche. Qcells erreichte 2025 mit einer serienreifen M10-Zelle 28,6 % Wirkungsgrad (bestätigt vom Fraunhofer ISE CalLab). Kommerzielle Tandem-Module mit 28–32 % werden für 2027–2030 erwartet.
Für die Nutzung diffuser Strahlung sind Tandemzellen besonders interessant. Durch die zwei übereinander liegenden Absorberschichten können sie ein breiteres Lichtspektrum verwerten. Diffuses Licht enthält – im Vergleich zu direkter Strahlung – einen höheren Anteil kurzwelliger Wellenlängen, genau den Bereich, in dem die Perowskit-Oberzelle besonders effizient arbeitet.
Bifaziale Solarmodule
Bifaziale Module fangen Licht von beiden Seiten ein. Die Rückseite nutzt reflektiertes Licht vom Boden (Albedo-Strahlung) sowie diffuse Strahlung. Je nach Untergrundbeschaffenheit – helle Kiesflächen, Schnee oder helle Fassaden – kann der Mehrertrag 5–25 % betragen.
Gerade bei diffusen Bedingungen spielen bifaziale Module ihren Vorteil aus. Da Streulicht aus allen Richtungen kommt, trifft es beide Modulseiten. In Kombination mit einer aufgeständerten Montage und hellem Untergrund lässt sich der Ertrag an trüben Tagen spürbar steigern. Weitere Informationen finden Sie im Photovoltaik-Lexikon.
Spezielle Solargläser
Forscher arbeiten an Solargläsern mit besonderen Lichtbrechungseigenschaften. Die Idee: Flach einfallendes kurzwelliges Licht soll gezielt in Richtung des Halbleiters umgelenkt werden. Da diffuse Strahlung aus vielen Winkeln einfällt, könnten solche Gläser den Ertrag bei Bewölkung zusätzlich verbessern. Kommerziell verfügbare Lösungen sind allerdings noch begrenzt.
Praxistipps: Ertrag bei diffuser Strahlung maximieren
Optimale Modulwahl treffen. Achten Sie im Datenblatt auf die Schwachlichtperformance bei 200 W/m². Gute Module liegen hier typischerweise bei 0–3 % relativer Effizienzabweichung. HJT- und TOPCon-Zellen schneiden besonders gut ab.
Bifaziale Module in Betracht ziehen. Besonders bei Flachdach- oder Freiflächenanlagen lohnt sich die beidseitige Lichtausbeute. Mit sehr hellen Oberflächen (weißer Kies, spezielle Folien) kann die Albedo (Reflexionsgrad) bei ~0,5–0,8 liegen – das erhöht den bifazialen Rückseitenertrag deutlich.
Neigungswinkel anpassen. Eine flachere Neigung von 25–30° kann den Ertrag bei diffuser Strahlung verbessern, weil mehr Himmelslicht eingefangen wird. Der Kompromiss: Bei steiler Neigung steigt der Ertrag im Winter durch direkte Strahlung.
Verschattung konsequent vermeiden. Selbst kleine Schatten können bei diffusen Bedingungen den Ertrag unverhältnismäßig stark reduzieren. Moduloptimierer oder Mikrowechselrichter gleichen Teilverschattung aus – lesen Sie dazu auch unseren Ratgeber zur Reihenschaltung von Solarmodulen.
Module regelmäßig reinigen. Schmutz, Pollen und Staub reduzieren die Lichtdurchlässigkeit und verschlechtern die Schwachlichtperformance überproportional. Tipps zur Pflege finden Sie in unserem Artikel zu Installation und Wartung von PV-Anlagen.
Performance Ratio regelmäßig prüfen. Ein Monitoring-System hilft, Ertragseinbußen frühzeitig zu erkennen. Bei auffälligem Leistungsabfall an bewölkten Tagen sollten Sie Module und Verkabelung überprüfen lassen.
✅ So steigern Sie den Diffuslicht-Ertrag
- HJT- oder TOPCon-Module: Beste Schwachlichtperformance mit unter 2 % Wirkungsgradverlust
- Bifaziale Glas-Glas-Module: Nutzen reflektiertes und diffuses Licht beidseitig
- Mikrowechselrichter: Gleichen Teilverschattung modulweise aus
- Regelmäßige Reinigung: Saubere Module nutzen Schwachlicht deutlich besser
❌ Häufige Fehler vermeiden
- Günstige Module ohne Schwachlichtdaten: Wirkungsgradverluste von 5 % oder mehr möglich
- Zu steile Neigung (>40°): Reduziert den Ertrag bei diffuser Einstrahlung
- Verschattung ignorieren: Ein verschattetes Modul kann die gesamte String-Leistung senken
- Keine Reinigung: Verschmutzte Module verlieren bis zu 10 % Ertrag
Häufig gestellte Fragen (FAQ)
Diffuse Strahlung ist der Anteil der Sonneneinstrahlung, der nicht direkt von der Sonne zur Erdoberfläche gelangt. Sie entsteht durch Streuung an Luftmolekülen, Aerosolen und Wolken (Rayleigh- und Mie-Streuung) und kommt aus allen Himmelsrichtungen. In Deutschland macht sie rund 50 % der Globalstrahlung aus.
Ja, PV-Anlagen wandeln auch diffuse Strahlung in Strom um. Der Ertrag sinkt bei Bewölkung aber erheblich – vor allem weil weniger Einstrahlungsenergie zur Verfügung steht (typisch 100–300 W/m² statt 1.000 W/m²). Bifaziale Module und Perowskit-Tandemzellen verbessern die Nutzung diffuser Strahlung zusätzlich.
In Deutschland beträgt der Anteil diffuser Strahlung an der Globalstrahlung im Jahresmittel etwa 50 %. Im Winter und bei geschlossener Bewölkung dominiert die diffuse Strahlung häufig (oft 70–90 %), im Sommer überwiegt hingegen die direkte Einstrahlung. Regional gibt es Unterschiede: In Norddeutschland ist der Anteil tendenziell höher als im Süden.
Bifaziale Solarmodule sind besonders geeignet, da sie Licht von beiden Seiten einfangen. Module mit guter Schwachlichtperformance (typischerweise 0–3 % relativer Wirkungsgradverlust bei 200 W/m²) schneiden bei diffuser Strahlung am besten ab. HJT-Technologie bietet derzeit die besten Ergebnisse.
Wählen Sie Module mit niedrigem Schwachlichtverlust, setzen Sie auf bifaziale Technologie, halten Sie Ihre Module sauber und nutzen Sie Moduloptimierer oder Mikrowechselrichter. Eine flachere Neigung (25–30°) kann den Ertrag bei diffuser Strahlung ebenfalls verbessern.
Fazit
Diffuse Strahlung ist kein Nachteil – sie ist Realität in Deutschland. Mit rund 50 % Anteil an der Globalstrahlung prägt sie den PV-Ertrag maßgeblich. Wer bei der Modulwahl auf Schwachlichtperformance achtet und moderne Technologien wie bifaziale Module oder künftig Tandemzellen nutzt, holt das Maximum aus jedem Lichtteilchen.
Die Technologie entwickelt sich rasant weiter. Perowskit-Silizium-Tandemzellen haben 2026 im Labor bereits 32,6 % Wirkungsgrad erreicht. Erste kommerzielle Module sind seit 2024 verfügbar. Für Eigenheimbesitzer bedeutet das: Selbst an einem trüben Wintertag in Norddeutschland lohnt sich die PV-Anlage – und mit der nächsten Modulgeneration wird der Ertrag noch besser.
Sie planen eine Solaranlage? Nutzen Sie unseren kostenlosen Photovoltaik-Konfigurator für eine erste Ertragsabschätzung – oder informieren Sie sich über die aktuelle Einspeisevergütung und Speicherlösungen.
Hinweis: Solar.red steht in keiner geschäftlichen Verbindung oder Kooperation mit den hier genannten Unternehmen (Oxford PV, Qcells, LONGi u. a.). Alle Angaben zu Wirkungsgraden und technischen Daten basieren auf öffentlich zugänglichen Informationen und Herstellerangaben (Stand: Februar 2026). Angaben zu Laborrekorden und Prognosen beruhen auf Forschungsergebnissen und können je nach Entwicklungsstand abweichen. Für verbindliche Angebote und technische Beratung wenden Sie sich bitte an einen zertifizierten Fachbetrieb. Dieser Artikel dient ausschließlich der unabhängigen Information.
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