Globalstrahlung in Deutschland: Karte, Daten und regionale Unterschiede

Wie viel Sonnenenergie fällt an Ihrem Standort vom Himmel? Die Globalstrahlung ist der wichtigste Faktor für den Ertrag einer Photovoltaikanlage. In diesem Artikel zeigen wir Ihnen die regionale Verteilung in Deutschland, vergleichen die 20 sonnigsten Städte und erklären, warum sich Solarenergie überall in Deutschland lohnt.

Regionale Verteilung der Globalstrahlung

Deutschland zeigt ein klares Süd-Nord-Gefälle bei der Sonneneinstrahlung. Die Unterschiede sind geringer, als viele vermuten, betragen aber durchaus 15 bis 25 Prozent zwischen den extremen Standorten.

Süddeutschland: Die Spitzenreiter

Der Süden Deutschlands profitiert gleich mehrfach:

• Oberbayern und Alpenvorland: Mit über 1.200 kWh/m² pro Jahr die sonnigste Region Deutschlands. Häufige Hochdruckwetterlagen und der Föhn-Effekt sorgen für klare, trockene Luft.
• Oberrheingraben (Freiburg, Karlsruhe): Die geschützte Lage zwischen Schwarzwald und Vogesen begünstigt mit 1.130–1.220 kWh/m² besonders viele Sonnenstunden.
• Schwäbische Alb und Franken (Stuttgart, Nürnberg, Würzburg): Mit 1.110–1.170 kWh/m² ebenfalls überdurchschnittlich.
• Bodenseeregion (Konstanz): Die große Wasserfläche stabilisiert das Klima und liefert rund 1.100 kWh/m².

Mitteldeutschland: Solides Mittelfeld

• Rhein-Main-Gebiet (Frankfurt, Mannheim): 1.100 kWh/m² – profitiert von der geschützten Beckenlage.
• Sachsen (Dresden, Leipzig): 1.070–1.080 kWh/m² – das kontinentalere Klima bringt trockene Sommer mit viel Sonne.
• Rheinland (Bonn, Köln): 1.050–1.060 kWh/m² – etwas mehr Wolken durch atlantischen Einfluss.

Norddeutschland: Mehr Ertrag als gedacht

Viele unterschätzen das Solarpotenzial im Norden:

• Berlin: 1.050 kWh/m² – die Hauptstadt liegt auf dem Niveau von Köln.
• Hannover: 1.010 kWh/m² – der Übergangsbereich zum Küstenklima.
• Bremen: 990 kWh/m² – bereits spürbar maritimer Einfluss.
• Hamburg: 980 kWh/m² – der niedrigste Wert unter den Großstädten, aber immer noch wirtschaftlich attraktiv.

Top-20-Städte nach Globalstrahlung

Die folgende Tabelle zeigt die 20 deutschen Großstädte mit der höchsten jährlichen Globalstrahlung. Die Daten basieren auf langjährigen Messreihen des Deutschen Wetterdienstes (DWD) und PVGIS-Satellitendaten.

Quellen: DWD (langjährige Mittelwerte), PVGIS 5.2 | Ertrag geschätzt bei Südausrichtung, 30° Neigung

Rang↕	Stadt↕	kWh/m²/Jahr↕	Region↕	Ertrag 10 kWp↕
1	Freiburg	1.220	Baden-Württemberg	~11.000 kWh
2	München	1.190	Bayern	~10.700 kWh
3	Stuttgart	1.170	Baden-Württemberg	~10.500 kWh
4	Regensburg	1.160	Bayern	~10.400 kWh
5	Augsburg	1.150	Bayern	~10.350 kWh
6	Nürnberg	1.140	Bayern	~10.250 kWh
7	Karlsruhe	1.130	Baden-Württemberg	~10.150 kWh
8	Ulm	1.120	Baden-Württemberg	~10.050 kWh
9	Würzburg	1.110	Bayern	~10.000 kWh
10	Frankfurt	1.100	Hessen	~9.900 kWh
11	Mannheim	1.100	Baden-Württemberg	~9.900 kWh
12	Konstanz	1.100	Baden-Württemberg	~9.900 kWh
13	Dresden	1.080	Sachsen	~9.700 kWh
14	Leipzig	1.070	Sachsen	~9.600 kWh
15	Bonn	1.060	Nordrhein-Westfalen	~9.500 kWh
16	Köln	1.050	Nordrhein-Westfalen	~9.450 kWh
17	Berlin	1.050	Berlin	~9.450 kWh
18	Hannover	1.010	Niedersachsen	~9.100 kWh
19	Bremen	990	Bremen	~8.900 kWh
20	Hamburg	980	Hamburg	~8.800 kWh

Was die Daten bedeuten

Der Unterschied zwischen Freiburg (1.220 kWh/m²) und Hamburg (980 kWh/m²) beträgt 240 kWh/m² oder rund 20 Prozent. Für eine typische 10-kWp-Anlage bedeutet das:

• Freiburg: ca. 11.000 kWh Jahresertrag
• Hamburg: ca. 8.800 kWh Jahresertrag
• Differenz: ca. 2.200 kWh – das entspricht etwa dem Jahresverbrauch einer sparsamen Waschmaschine und eines Kühlschranks

Trotz dieser Unterschiede ist Photovoltaik an allen deutschen Standorten wirtschaftlich sinnvoll. Die niedrigeren Stromgestehungskosten im Süden werden teilweise durch höhere Immobilienpreise und Installationskosten ausgeglichen.

Saisonale Verteilung der Einstrahlung

Die Sonneneinstrahlung verteilt sich sehr ungleichmäßig über das Jahr. Diese saisonale Verteilung hat direkte Auswirkungen auf die Planung und Wirtschaftlichkeit Ihrer PV-Anlage.

Jan25 kWh/m²

Feb40 kWh/m²

Mär80 kWh/m²

Apr120 kWh/m²

Mai150 kWh/m²

Jun160 kWh/m²

Jul155 kWh/m²

Aug135 kWh/m²

Sep95 kWh/m²

Okt55 kWh/m²

Nov28 kWh/m²

Dez20 kWh/m²

Typische monatliche Globalstrahlung in Zentraldeutschland (Frankfurt) | Quelle: DWD

Sommer vs. Winter: Das 75:25-Verhältnis

Die Verteilung der Globalstrahlung auf die beiden Jahreshälften zeigt ein deutliches Bild:

• Sommerhalbjahr (April–September): rund 75 Prozent der jährlichen Einstrahlung
• Winterhalbjahr (Oktober–März): rund 25 Prozent der jährlichen Einstrahlung

Das bedeutet konkret: Im Juni fällt etwa achtmal so viel Sonnenstrahlung auf eine horizontale Fläche wie im Dezember. Dieser enorme Unterschied hat mehrere Ursachen:

1. Sonnenhöhe: Im Sommer steht die Sonne bis zu 63° hoch (Süddeutschland), im Winter nur etwa 17°. Ein flacherer Einfallswinkel verteilt die Energie auf eine größere Fläche.
2. Tageslänge: An der Sommersonnenwende scheint die Sonne 16–17 Stunden, zur Wintersonnenwende nur 7–8 Stunden.
3. Atmosphärischer Weg: Bei niedrigem Sonnenstand durchquert das Licht eine dickere Atmosphärenschicht und wird stärker absorbiert und gestreut.
4. Bewölkung: Die Wintermonate sind in Deutschland typischerweise stärker bewölkt, insbesondere in der Nordhälfte.

Konsequenzen für die Anlagenplanung

Die saisonale Verteilung hat konkrete Auswirkungen auf Ihre Solaranlage:

• Eigenverbrauchsoptimierung: Im Winter kann der Eigenverbrauchsanteil sinken, weil weniger Strom erzeugt wird. Ein Stromspeicher hilft, den Eigenverbrauch ganzjährig hochzuhalten.
• Dachneigung: Steilere Dachneigungen (40–50°) begünstigen den Winterertrag, flachere Neigungen (20–30°) den Sommerertrag. Für den maximalen Jahresertrag ist eine Neigung von etwa 30–35° bei Südausrichtung optimal.
• Heizungsunterstützung: Wenn Sie eine Wärmepumpe betreiben, sollten Sie die geringe Wintereinstrahlung bei der Dimensionierung berücksichtigen.

Klimawandel und Globalstrahlung: Der Aufwärtstrend

Eine überraschende Entwicklung: Die Globalstrahlung in Deutschland ist in den letzten drei Jahrzehnten um 3 bis 5 Prozent gestiegen. Für Solaranlagenbetreiber ist das eine gute Nachricht.

Ursachen des Anstiegs

Die wichtigste Ursache ist das sogenannte Global Brightening – eine Aufhellung der Atmosphäre:

• Weniger Aerosole: Durch strengere Umweltgesetze seit den 1990er Jahren sind die Schwefeldioxid-Emissionen (SO₂) in Europa drastisch gesunken. Weniger SO₂ bedeutet weniger Aerosolpartikel, die das Sonnenlicht streuen und reflektieren.
• Sauberere Luft: Die Feinstaubbelastung in deutschen Städten hat sich seit 1990 etwa halbiert. Dadurch gelangt mehr direkte Sonnenstrahlung zum Boden.
• Veränderte Bewölkungsmuster: Ob der Klimawandel insgesamt zu mehr oder weniger Wolken über Deutschland führt, ist noch Gegenstand der Forschung.

Was bedeutet das für PV-Anlagen?

1991–19951.040 kWh/m²

1996–20001.050 kWh/m²

2001–20051.060 kWh/m²

2006–20101.070 kWh/m²

2011–20151.075 kWh/m²

2016–20201.080 kWh/m²

2021–20251.085 kWh/m²

Deutschlandweiter Durchschnitt der Globalstrahlung in 5-Jahres-Perioden | Quelle: DWD

Der Anstieg von durchschnittlich etwa 1.040 auf 1.085 kWh/m² (ca. +4,3 Prozent) über 30 Jahre hat konkrete Auswirkungen:

• Höhere Erträge: PV-Anlagen, die heute installiert werden, erzeugen im Mittel mehr Strom als vergleichbare Anlagen in den 1990er Jahren.
• Bessere Wirtschaftlichkeit: Zusammen mit den stark gesunkenen Modulpreisen verbessert sich die Rentabilität von Jahr zu Jahr.
• Konservative Prognosen: Die meisten Ertragsberechnungen basieren auf historischen Durchschnittswerten. Der Aufwärtstrend der Einstrahlung ist in diesen Prognosen oft noch nicht vollständig berücksichtigt.

Zukunftsaussichten

Ob sich der positive Trend fortsetzt, hängt von mehreren Faktoren ab:

• Luftqualität: Weitere Verbesserungen der Luftreinhaltung könnten die Einstrahlung weiter steigern.
• Klimaerwärmung: Höhere Temperaturen können zu veränderten Wolkenmustern führen. Die Auswirkungen auf Deutschland sind noch unsicher.
• Extreme Wetterereignisse: Mehr Starkregentage könnten punktuell die Einstrahlung reduzieren, werden aber voraussichtlich durch mehr Hochdrucktage kompensiert.

Für die nächsten 25 Jahre – die typische Lebensdauer einer PV-Anlage – gehen Klimaforscher davon aus, dass die Globalstrahlung in Deutschland mindestens stabil bleibt oder leicht weiter ansteigt.

Globalstrahlung richtig nutzen: Von Daten zum Ertrag

Die Globalstrahlung auf eine horizontale Fläche ist der Ausgangswert. Für eine reale PV-Anlage müssen Sie weitere Faktoren berücksichtigen:

Vom Strahlungswert zur Ertragsberechnung

Faktor	Einfluss auf den Ertrag
Dachneigung	Optimal 30–35° bei Südausrichtung, +10–15 % gegenüber horizontal
Ausrichtung	Süd = 100 %, Ost/West = 80–85 %, Nord = 55–65 %
Verschattung	Bereits kleine Schatten können 5–30 % Ertrag kosten
Modultemperatur	Hohe Temperaturen senken den Ertrag um 0,3–0,4 %/°C über 25°C
Wirkungsgrad	Bestimmt, wie viel der Einstrahlung in Strom umgewandelt wird
Wechselrichter	Wandlungsverluste von 2–4 %
Kabel und Anschlüsse	Leitungsverluste von 1–2 %

Direktstrahlung vs. Diffusstrahlung

Die Globalstrahlung setzt sich aus zwei Komponenten zusammen, die für die Solarphysik entscheidend sind:

• Direktstrahlung: Kommt geradlinig von der Sonne. Macht an klaren Sommertagen bis zu 80 Prozent der Globalstrahlung aus.
• Diffusstrahlung: Wird durch Wolken, Aerosole und die Atmosphäre gestreut. Im deutschen Jahresdurchschnitt etwa 50–55 Prozent der Globalstrahlung.

Moderne bifaziale Solarmodule können auch das von der Umgebung reflektierte Licht (Albedo) nutzen und so 5–15 Prozent Mehrertrag erzielen – besonders bei hohem Diffusstrahlungsanteil.

Datenquellen und Tools

Für die Ermittlung der Globalstrahlung an Ihrem Standort stehen verschiedene Quellen zur Verfügung:

• DWD (Deutscher Wetterdienst): Betreibt über 1.200 Messstationen in Deutschland. Die langjährigen Daten sind die zuverlässigste Basis für Ertragsberechnungen.
• PVGIS (Photovoltaic Geographical Information System): Kostenloser Online-Dienst der EU mit Satellitenstrahlungsdaten und PV-Ertragsrechner.
• Meteonorm: Kommerzielle Software mit interpolierten Daten für jeden Standort weltweit.
• Solarkataster: Viele Bundesländer und Kommunen bieten eigene Solarkataster mit standortgenauen Daten.

Fazit: Solarenergie lohnt sich überall in Deutschland

Die Globalstrahlung in Deutschland reicht an jedem Standort für eine wirtschaftlich sinnvolle Photovoltaikanlage. Die regionalen Unterschiede von 950 bis 1.220 kWh/m² sind geringer als oft angenommen. Selbst Hamburg mit seinen 980 kWh/m² liegt weltweit gesehen in einem guten Bereich für Solarenergie.

Der positive Trend durch sauberere Luft verbessert die Bedingungen zusätzlich. Entscheidend für einen hohen Ertrag sind neben dem Standort vor allem die korrekte Ausrichtung und Neigung sowie die Vermeidung von Verschattung.

Wichtige Erkenntnisse:

• Süddeutschland führt mit bis zu 1.220 kWh/m², aber auch der Norden erreicht noch 980 kWh/m²
• Rund 75 Prozent der Einstrahlung fallen in das Sommerhalbjahr (April–September)
• Die Globalstrahlung steigt seit 30 Jahren leicht an – ein Vorteil für neue PV-Anlagen
• Für die individuelle Ertragsberechnung zählen neben der Globalstrahlung auch Dachneigung, Ausrichtung und Verschattung