Globalstrahlung bezeichnet die gesamte kurzwellige Sonnenstrahlung (0,3–4,0 µm), die auf eine horizontale Erdoberfläche trifft. Sie setzt sich aus Direktstrahlung und diffuser Himmelsstrahlung zusammen. In Deutschland betrug die Jahressumme 2025 laut DWD 1.187 kWh/m² – deutlich über dem vieljährigen Mittel. Seit 1983 steigt die Globalstrahlung um etwa 3,6 kWh/m² pro Jahr. Die Messung erfolgt mit Pyranometern und Satelliten; der DWD betreibt dafür ein Messnetz aus Bodenstationen. Für die Planung von Photovoltaikanlagen ist die Globalstrahlung die wichtigste Eingangsgröße: Sie bestimmt maßgeblich den erzielbaren PV-Ertrag eines Standorts. Kostenlose Datenbanken wie PVGIS, der Global Solar Atlas und das DWD Climate Data Center stellen standortgenaue Strahlungsdaten bereit.
Was ist Globalstrahlung?
Globalstrahlung ist die gesamte kurzwellige Sonnenstrahlung, die auf eine horizontale Fläche der Erdoberfläche trifft. Sie umfasst den Wellenlängenbereich von etwa 0,3 bis 4,0 Mikrometer und wird in Watt pro Quadratmeter (W/m²) oder als Energiesumme in Kilowattstunden pro Quadratmeter (kWh/m²) angegeben.
Die Strahlung besteht aus zwei Komponenten: Der Direktstrahlung, die geradlinig von der Sonne kommt, und der diffusen Himmelsstrahlung, die durch Streuung an Wolken, Aerosolen und Luftmolekülen entsteht. Zusammen bilden sie die Energiemenge, die für Photovoltaikanlagen und natürliche Prozesse wie die Photosynthese verfügbar ist.
Der Begriff kommt aus der Meteorologie und ist dort klar definiert: Die Globalstrahlung ist die am Boden von einer horizontalen Ebene empfangene Sonnenstrahlung. Das unterscheidet sie von der Einstrahlung auf geneigte Flächen, wie sie bei Solarmodulen relevant wird – dort spricht man von der Einstrahlungssumme auf die Modulebene.
Direktstrahlung vs. diffuse Strahlung
Direktstrahlung fällt geradlinig von der Sonne auf die Erdoberfläche. Bei wolkenlosem Himmel und hohem Sonnenstand dominiert sie die Globalstrahlung deutlich. Bei tiefem Sonnenstand oder dunstigem Himmel sinkt ihr Anteil erheblich.
Diffuse Strahlung entsteht durch Streuung in der Atmosphäre. Wolken, Aerosole und Luftmoleküle lenken Sonnenstrahlen in alle Richtungen ab. An bedeckten Tagen besteht die Globalstrahlung vollständig aus diffuser Strahlung – die Direktkomponente fällt auf null.
Für Solaranlagen sind beide Komponenten relevant. Moderne Solarmodule nutzen auch diffuse Strahlung effizient. Besonders bifaziale Module profitieren zusätzlich von reflektierter Strahlung der Umgebung. Das Schwachlichtverhalten eines Moduls bestimmt, wie gut es bei diffusen Bedingungen arbeitet.
| Eigenschaft | Direktstrahlung | Diffuse Strahlung | Globalstrahlung |
|---|---|---|---|
| Quelle | Direkt von der Sonne | Gestreut über Atmosphäre | Summe beider |
| Richtung | Geradlinig, gerichtet | Aus allen Himmelsrichtungen | Halbraum über Sensor |
| Bewölkung | Entfällt bei Wolken | Steigt relativ an | Sinkt insgesamt |
| Anteil (klarer Tag) | Dominiert bei klarem Himmel | Geringer Anteil | 100 % |
| Anteil (bedeckt) | 0 % | 100 % | 100 % (reduziert) |
| Messinstrument | Pyrheliometer | Pyranometer + Schattenring | Pyranometer |
Wie wird Globalstrahlung gemessen?
Pyranometer sind das Standardinstrument für Globalstrahlungsmessungen. Der Name leitet sich aus dem Griechischen ab: „pyr" (Feuer) und „ouranós" (Himmel). Das Gerät misst die Bestrahlungsstärke in W/m² mit einem Sichtfeld von 180 Grad.
Im Inneren arbeitet eine geschwärzte Thermosäule. Sie besteht aus hintereinandergeschalteten Thermoelementen. Die geschwärzte Oberfläche absorbiert die einfallende Strahlung und erzeugt eine Temperaturdifferenz. Die daraus resultierende Thermospannung ist proportional zur Bestrahlungsstärke. Zwei halbkugelförmige Glashauben schützen den Sensor vor Witterungseinflüssen.
Der DWD betreibt ein Messnetz aus Bodenstationen mit ventilierten Pyranometern. Diese sind nach ISO 9060 klassifiziert. Zur Messung der Diffusstrahlung wird ein automatisch verstellbarer Schattenring verwendet, der die direkte Sonneneinstrahlung blockt.
Satellitendaten ergänzen die Bodenmessungen. Der DWD erstellt flächendeckende Strahlungsdaten u. a. mit dem DUETT-Verfahren. Version 007 ist seit dem 19.11.2024 im Einsatz und liefert stündliche Strahlungsdaten im 1-km-Raster – ein deutlicher Fortschritt für standortgenaue Analysen.
Für die Ertragsprognose Ihrer PV-Anlage ist nicht die Globalstrahlung auf die horizontale Fläche entscheidend, sondern die Einstrahlung auf die geneigte Modulebene. Der optimale Neigungswinkel liegt in Deutschland bei etwa 30–35°, wodurch die Einstrahlung bis zu 15 % höher ausfallen kann als die Globalstrahlung auf die Horizontale.
Welche Faktoren beeinflussen die Globalstrahlung?
Geografische Breite: Äquatornahe Regionen erhalten ganzjährig hohe Einstrahlung. In Deutschland sinkt die Globalstrahlung von Süd nach Nord um bis zu 15 %. Das Maximum liegt südlich des Mains, das Minimum im Sauerland.
Jahreszeit und Sonnenstand: Im Sommer steht die Sonne höher und länger am Himmel – die monatliche Globalstrahlung kann das Zehnfache des Winterwerts erreichen. Der Jahresgang bestimmt die saisonale Ertragskurve einer Solaranlage.
Wetterbedingungen: Wolken, Nebel und Niederschlag reduzieren die Globalstrahlung deutlich. An einem vollständig bedeckten Tag erreicht nur noch 10–30 % der Strahlung eines wolkenlosen Tages die Erdoberfläche.
Höhenlage: Pro 1.000 Höhenmeter steigt die Strahlung um etwa 8–10 %, da die Atmosphäre dünner wird und weniger Strahlung absorbiert.
Luftqualität und Aerosole: Schadstoffe, Feinstaub und Aerosole streuen oder absorbieren Sonnenstrahlen. Die verbesserte Luftqualität in Europa ist ein Hauptgrund für den langfristigen Anstieg der Globalstrahlung.
Lokale Verschattung: Gebäude, Bäume und Geländemerkmale können die Strahlung am konkreten Standort erheblich reduzieren. Eine Verschattungsanalyse ist daher essenziell für jede PV-Planung.
Globalstrahlung in Deutschland – aktuelle Daten
2025 lag die Jahressumme der Globalstrahlung bei 1.187 kWh/m². Das bestätigt laut DWD den langfristigen Aufwärtstrend und liegt deutlich über dem vieljährigen Mittel. Der Trend seit 1983 zeigt einen Anstieg von +3,6 kWh/m² pro Jahr.
Regionale Unterschiede
Süddeutschland ist strahlungsbegünstigt. Freiburg und der Oberrheingraben erreichen Jahressummen von über 1.200 kWh/m². Der Grund: weniger wolkenreiche Westwetterlagen und der Föhneffekt der Alpen.
Norddeutschland profitiert von langen Sommertagen. An der Nord- und Ostseeküste gleichen die hohen Sonnenstunden im Sommer den geringeren Sonnenstand teilweise aus. Für Solaranlagen in Münster oder Hamburg ist das eine ermutigende Nachricht.
Das Sauerland bildet das Strahlungsminimum. Wolkenreiche Westwetterlagen sorgen dort für die niedrigsten Jahressummen bundesweit. Trotzdem lohnt sich Photovoltaik auch hier – die gesunkenen Kosten für PV-Anlagen machen Standorte mit geringerer Einstrahlung wirtschaftlich attraktiv.
| Region | Richtwert | Tendenz |
|---|---|---|
| Oberrheingraben / Südbaden | 1.180–1.250 | Höchstwerte bundesweit |
| Bayern (süd) | 1.150–1.220 | Föhneffekt begünstigt |
| Rhein-Main-Gebiet | 1.100–1.150 | Überdurchschnittlich |
| Norddeutsche Tiefebene | 1.020–1.080 | Lange Sommertage |
| Küstenregionen | 1.050–1.100 | Meeresnähe positiv |
| Sauerland / Bergisches Land | 950–1.000 | Bewölkungshäufig |
Quelle: Deutscher Wetterdienst, Strahlungsklimatologie, Datenstand 2025
Bedeutung für Photovoltaikanlagen
Die Globalstrahlung ist die wichtigste Eingangsgröße zur Berechnung des PV-Ertrags. Je mehr Sonnenstrahlung auf die Modulebene trifft, desto mehr Strom erzeugt die Anlage. Der tatsächliche Ertrag hängt zusätzlich von Modulwirkungsgrad, Performance Ratio und Temperaturkoeffizient ab.
Eine typische 10-kWp-Anlage erzeugt in Deutschland zwischen 900 und 1.100 kWh pro kWp und Jahr. Die Bandbreite spiegelt die regionalen Unterschiede in der Globalstrahlung wider. In Süddeutschland liegt der Ertrag am oberen Ende, im Nordwesten am unteren.
Standortanalyse beginnt mit Globalstrahlungsdaten. Wer eine PV-Anlage plant, sollte die Strahlungsdaten seines Standorts kennen. Das Solarkataster liefert standortgenaue Informationen, der PV-Ertragsrechner berechnet daraus den erwarteten Jahresertrag.
✅ Hohe Globalstrahlung nutzen
- Südausrichtung optimieren: Maximiert die Einstrahlung auf die Modulebene
- Neigung anpassen: 30–35° in Deutschland für besten Jahresertrag
- Verschattung vermeiden: Bereits 10 % Schatten kann den Ertrag überproportional senken
- Bifaziale Module prüfen: Nutzen auch reflektierte Strahlung von der Rückseite
❌ Häufige Fehler vermeiden
- Horizontalwert übernehmen: Modulebene erhält mehr Strahlung als die Horizontale
- Verschattung ignorieren: Lokale Hindernisse vor Ort immer prüfen
- Jahresmittel verwenden: Monatliche Werte für realistische Planung nutzen
- Temperatur vergessen: Hohe Strahlung bei Hitze senkt den Wirkungsgrad
Kostenlose Karten & Datenbanken
PVGIS (Photovoltaic Geographical Information System) ist die meistgenutzte Datenbank für Solarplaner in Europa. Die Europäische Kommission stellt standortgenaue Strahlungsdaten, Ertragsberechnungen und Klimadaten kostenlos bereit. PVGIS eignet sich hervorragend als Grundlage für die Wirtschaftlichkeitsberechnung einer Solaranlage.
Global Solar Atlas der Weltbank liefert weltweite Daten zum solaren Potenzial. Besonders nützlich für internationale Projekte und den Vergleich verschiedener Standorte. Die interaktive Karte zeigt Globalstrahlung, Direktstrahlung und den erwarteten PV-Ertrag.
DWD Climate Data Center (CDC) bietet deutschlandweite Rasterdaten mit 1 × 1 km Auflösung als 30-jährige Monats- und Jahressummen. Die Daten stehen im Open-Data-Service in GIS-fähigem Format kostenlos zur Verfügung – eine exzellente Quelle für detaillierte Standortanalysen.
NASA POWER (Prediction Of Worldwide Energy Resources) enthält über 30 Jahre an solaren und meteorologischen Daten. Die API ermöglicht automatisierte Abfragen und eignet sich für technische Anwendungen und Softwareentwickler.
Für die Planung einer Solaranlage in Deutschland empfehlen wir PVGIS als primäre Datenquelle. Die Ergebnisse lassen sich direkt im Solarrechner gegenprüfen. Für eine professionelle Auslegung holen Sie am besten mehrere Angebote ein – seriöse Anbieter nutzen ebenfalls diese Datenbanken.
Klimawandel & Globalstrahlung
Die Globalstrahlung in Deutschland nimmt seit Jahrzehnten zu. Der DWD dokumentiert seit 1983 einen Anstieg von durchschnittlich +3,6 kWh/m² pro Jahr. Hauptursache ist die verbesserte Luftqualität: Weniger Aerosole und Feinstaub bedeuten weniger Streuung und Absorption in der Atmosphäre – mehr Strahlung erreicht den Boden.
Veränderte Wolkenmuster spielen eine Rolle. Der Klimawandel beeinflusst die Wolkenbedeckung regional unterschiedlich. In manchen Jahren sind Sommer und Herbst überdurchschnittlich strahlungsreich, während Winter und Frühling unter dem Mittel liegen können.
Für Solaranlagenbetreiber ist der Trend positiv. Mehr Globalstrahlung bedeutet langfristig höhere PV-Erträge. Gleichzeitig kann häufigere Sommerhitze die Modulleistung durch den Temperatureffekt leicht senken. Moderne Module mit niedrigem Temperaturkoeffizienten sind hier im Vorteil.
Der Anstieg der Globalstrahlung wird als „Solar Brightening" bezeichnet – das Gegenteil des „Global Dimming", das von den 1960er bis 1980er Jahren beobachtet wurde. Beide Phänomene hängen eng mit der Luftverschmutzung zusammen und zeigen, wie stark menschliche Aktivität die Strahlungsverhältnisse beeinflusst.
Technologien, die Globalstrahlung nutzen
Photovoltaik (PV): Solarzellen wandeln Globalstrahlung direkt in elektrischen Strom um. Monokristalline Module erreichen heute Wirkungsgrade von über 22 %. Die PV-Technologie nutzt sowohl Direkt- als auch Diffusstrahlung – ein entscheidender Vorteil gegenüber konzentrierenden Systemen.
Solarthermie: Solarthermische Systeme nutzen Solarenergie zur Erwärmung von Wasser oder Luft. Flachkollektoren und Vakuumröhren absorbieren die Globalstrahlung und wandeln sie in Wärme um. Ein Solarthermie-Rechner hilft bei der Auslegung.
Konzentrierende Solarkraftwerke (CSP): Diese Technologie nutzt primär die Direktstrahlung. Spiegel oder Linsen bündeln das Sonnenlicht auf einen Absorber, der Dampf erzeugt. CSP eignet sich daher vor allem für Regionen mit hohem Direktstrahlungsanteil wie Nordafrika oder Südspanien.
Agri-Photovoltaik: Eine zunehmend verbreitete Doppelnutzung – Solarmodule werden so über Ackerflächen montiert, dass sowohl die PV-Erzeugung als auch das Pflanzenwachstum von der Globalstrahlung profitieren.
Sie möchten Ihre Anlage selbst konfigurieren? Unser Photovoltaik-Konfigurator führt Sie Schritt für Schritt durch die Planung. Für Gewerbeanlagen steht ein separater Solarrechner für Gewerbe bereit.
Häufig gestellte Fragen (FAQ)
Globalstrahlung umfasst die gesamte Sonnenstrahlung auf eine horizontale Fläche – sie ist die Summe aus Direktstrahlung und diffuser Himmelsstrahlung. Direktstrahlung ist nur der geradlinig einfallende Anteil. An wolkenlosen Tagen macht Direktstrahlung bei hohem Sonnenstand etwa 75 % der Globalstrahlung aus. Bei bedecktem Himmel besteht die Globalstrahlung hingegen zu 100 % aus diffuser Strahlung.
Die durchschnittliche Jahressumme lag 2025 bei 1.187 kWh/m² (DWD). Regional variiert sie erheblich: Süddeutschland erreicht über 1.200 kWh/m², Mittelgebirge wie das Sauerland liegen deutlich niedriger. Der langfristige Trend zeigt einen Anstieg von etwa 3,6 kWh/m² pro Jahr seit 1983.
Mit Pyranometern – Sensoren mit einer geschwärzten Thermosäule unter ein oder zwei Glashauben. Sie erfassen Strahlung im Bereich 0,3–4,0 µm. Der DWD betreibt ein Messnetz aus Bodenstationen und kombiniert die Daten mit Satellitenmessungen (DUETT-Verfahren) zu flächendeckenden Karten im 1-km-Raster.
Sie ist die zentrale Eingangsgröße für die Ertragsberechnung. Je höher die Globalstrahlung am Standort, desto mehr Strom erzeugt eine Photovoltaikanlage. Eine typische 10-kWp-Anlage in Süddeutschland produziert dank höherer Globalstrahlung rund 10–15 % mehr als eine vergleichbare Anlage in Norddeutschland.
Ja – PVGIS (Europäische Kommission) für Europa und Afrika, Global Solar Atlas (Weltbank) weltweit, DWD Climate Data Center für Deutschland mit 1×1-km-Rasterdaten, und NASA POWER mit über 30 Jahren globaler Daten. Alle sind kostenlos nutzbar.
Ja. Seit 1983 steigt die Globalstrahlung um durchschnittlich +3,6 kWh/m² pro Jahr. Hauptgrund ist die verbesserte Luftqualität durch sinkende Emissionen – weniger Aerosole bedeuten weniger Streuung. Dieses Phänomen wird als „Solar Brightening" bezeichnet. 2025 lag die Jahressumme bei 1.187 kWh/m² – ein Wert deutlich über dem vieljährigen Mittel.
Fazit
Die Globalstrahlung ist der wichtigste natürliche Parameter für die Solarenergieplanung. Mit einer Jahressumme von 1.187 kWh/m² (2025) und einem langfristig steigenden Trend bietet Deutschland gute Voraussetzungen für Photovoltaik – auch in weniger sonnenverwöhnten Regionen.
Wer eine Solaranlage plant, sollte die standortspezifische Globalstrahlung kennen. Kostenlose Tools wie PVGIS und der DWD liefern präzise Daten. Der nächste Schritt: Lassen Sie Ihre Dachfläche mit dem Solarrechner prüfen und vergleichen Sie unverbindliche Angebote regionaler Fachbetriebe.
Die Kombination aus steigender Globalstrahlung und sinkenden Anlagenkosten macht Photovoltaik zu einer der besten Investitionen in erneuerbare Energien. Mehr zu den Grundlagen erfahren Sie in unserem umfassenden Photovoltaik-Grundlagen-Guide.
Hinweis: Solar.red steht in keiner geschäftlichen Verbindung oder Kooperation mit dem Deutschen Wetterdienst oder anderen hier genannten Organisationen. Alle Angaben zu Strahlungswerten basieren auf öffentlich zugänglichen Daten und Publikationen des DWD (Stand: Januar 2026). Für verbindliche Standortanalysen und die Planung Ihrer Solaranlage wenden Sie sich bitte an einen zertifizierten Fachbetrieb. Dieser Artikel dient ausschließlich der unabhängigen Information.
© 2026 Solar.red – Unabhängig seit 2019