40 Grad im Anmarsch: Was Hitze wirklich mit Akku und Solaranlage macht

Von Jörg Schock
Erster Hauptkommissar a. D. · über 35 Jahre Hamburger Polizei

Bild: Herstellerfoto Anker SOLIX (Pressematerial), freigestellt und auf 16:9 gesetzt.

Die Wetterdienste sind sich für die kommenden Tage einig: Nach kräftigen Gewittern zur Wochenmitte zieht heiße Luft aus dem Süden nach Deutschland, einzelne Modellläufe sehen für Anfang August verbreitet Werte um oder über 40 Grad. Für mich ist das jedes Jahr der Moment, an dem zwei Dinge gleichzeitig passieren: Meine 10-kWp-Anlage produziert an diesen Tagen weniger, als der strahlend blaue Himmel vermuten lässt – und in Garage, Keller und Kofferraum liegen Akkus im Wert von einigen tausend Euro, die genau jetzt schneller altern als im Rest des Jahres. Der erste Effekt ist ärgerlich, aber folgenlos. Der zweite kostet echtes Geld, und fast niemand redet darüber.

Warum meine Solaranlage im Hochsommer weniger liefert als im Mai

Das ist die Beobachtung, die bei Anlagenbesitzern regelmäßig für Verwirrung sorgt: Der Mai oder der Juni bringt die höchsten Tageserträge – nicht der brütend heiße Juli. Bei mir ist das seit dem ersten Betriebsjahr so, und es ist kein Defekt, sondern Physik.

Solarzellen arbeiten am effizientesten bei rund 20 bis 25 Grad Zelltemperatur. Genau darauf ist auch die Nennleistung auf dem Typenschild bezogen: 25 Grad, definierte Einstrahlung, Laborbedingungen. Jedes Grad darüber kostet Spannung und damit Leistung. Wie viel, steht im Datenblatt als Temperaturkoeffizient – bei aktuellen Modulen üblicherweise zwischen −0,3 und −0,5 Prozent je Grad Celsius.

Auf dem Dach wird daraus eine große Zahl, weil Module weit heißer werden als die Luft. 30 Grad Außentemperatur bei praller Sonne bedeuten je nach Montage und Hinterlüftung 60 bis 70 Grad auf der Modulfläche. Rechnet man das durch, liegt der Momentanverlust gegenüber Normbedingungen bei rund 14 bis 18 Prozent.

Wie viel Leistung kostet Hitze eine Solaranlage wirklich?

Kurzantwort: Rund 0,3 bis 0,5 Prozent je Grad oberhalb von 25 Grad Zelltemperatur. Bei 65 Grad Modultemperatur sind das etwa 16 Prozent weniger Momentanleistung – aus einem 400-Watt-Modul werden also rechnerisch rund 336 Watt. Auf den Jahresertrag wirkt sich das kaum aus, weil heiße Tage zugleich die längsten und einstrahlungsstärksten des Jahres sind.

Wichtig ist die Einordnung, die in Foren gern untergeht: Dieser Verlust ist eingepreist. Jede seriöse Ertragsprognose rechnet mit realen Modultemperaturen, nicht mit Laborwerten. Wer im August feststellt, dass die Anlage die 10 kWp nie ganz erreicht, hat keinen Defekt – er sieht das erwartete Verhalten. Beeinflussen lässt sich der Effekt nur bei der Montage: Aufgeständerte Module mit Luft dahinter bleiben deutlich kühler als eine dachintegrierte Fläche ohne Hinterlüftung. Nachträglich ist da nichts zu holen. Wie sich die Erträge über ein ganzes Jahr verteilen und was das für den Eigenverbrauch bedeutet, habe ich im Erfahrungsbericht zum Model Y mit PV-Überschussladen mit echten Zahlen beschrieben.

Der teure Teil: Was 40 Grad mit einem Lithium-Akku machen

Beim Solarmodul ist der Hitzeeffekt abends vorbei: Kühlt das Modul ab, liefert es wieder volle Leistung. Bei einem Akku ist das anders. Hitze beschleunigt die chemischen Nebenreaktionen in der Zelle – vor allem das Wachstum der sogenannten SEI-Schutzschicht, die dabei nutzbares Lithium verbraucht. Was dabei verloren geht, kommt nicht zurück. Der heiße Nachmittag von heute steht in einem Jahr als fehlende Reichweite auf der Rechnung.

Wie schnell altert ein Akku bei 40 Grad?

Kurzantwort: Grob doppelt so schnell wie bei 30 Grad. Als Faustregel gilt: Zehn Grad mehr verdoppeln das Alterungstempo. Die Battery University beziffert den Kapazitätsverlust bei dauerhafter Lagerung auf rund 4 Prozent im Jahr bei 25 Grad – aber etwa 35 Prozent im Jahr bei 40 Grad, jeweils bei hohem Ladestand. Der Ladestand ist dabei der zweite Hebel: Voll geladen und heiß ist die schlechteste Kombination.

Diese Zahlen beschreiben Dauerbelastung, nicht einen einzelnen Hitzetag – wer sein E-Bike einmal in der Sonne stehen lässt, hat den Akku nicht ruiniert. Sie erklären aber, warum zwei baugleiche Geräte nach drei Jahren völlig unterschiedlich dastehen können: Das eine wurde im kühlen Keller gelagert, das andere stand jeden Sommer in einer Südgarage unter Blechdach.

Balkonspeicher und Powerstation: der Standort entscheidet

Die gängigen Speicher fürs Balkonkraftwerk sind für den Außeneinsatz gebaut und laut Datenblättern für Betriebstemperaturen von etwa −20 bis +55 Grad freigegeben. Freigegeben heißt aber nicht optimal. Ein Gerät, das den ganzen Nachmittag in der Südsonne steht, arbeitet dauerhaft am oberen Ende seines Fensters – und drosselt bei Spitzenhitze im ungünstigsten Moment, nämlich wenn die Sonne am stärksten liefert. Der Standort ist der einzige kostenlose Hebel, den man hat: schattig, mit Abstand zur Wand, Lüftungsöffnungen frei. Welche Speicher-Kombinationen sich überhaupt rechnen, steht im Test der Balkonkraftwerke mit Speicher; die grundsätzliche Wirtschaftlichkeitsfrage klärt der Ratgeber Stromspeicher: Ab wann lohnt er sich?.

Für tragbare Powerstations gilt dasselbe in verschärfter Form, weil sie meistens dort landen, wo es am heißesten ist: im Auto, auf der Terrasse, im Wohnwagen. Wer sie als Notstromreserve vorhält und nur zweimal im Jahr braucht, sollte sie nicht voll geladen im Sommerdachboden parken, sondern bei etwa 50 bis 60 Prozent im Kühlen. Was so ein Gerät im Ernstfall überhaupt leisten muss, steht im Powerstation- und Notstrom-Ratgeber.

E-Bike-Akku: der teuerste vermeidbare Fehler des Sommers

Der Klassiker ist der Ausflug: Rad aufs Heckträgersystem, Akku bleibt drin, Auto steht vier Stunden auf dem Parkplatz am See. Ein geschlossenes Fahrzeug erreicht in der Sonne im Innenraum locker über 50 Grad – und schon einige Stunden oberhalb von 40 Grad wirken sich messbar auf die Lebensdauer aus. Die Herstellerempfehlungen sind eindeutig: Für längere Lagerung nennt Bosch Raumtemperatur und einen Ladestand von 30 bis 60 Prozent, der ADFC empfiehlt für Pausen 10 bis 15 Grad. Der Akku gehört also mit in den Schatten oder ins Café, nicht in den Kofferraum.

Zwei weitere Punkte aus der Praxis: Einen Akku, der gerade in der Sonne war, nicht sofort laden – erst abkühlen lassen, sonst arbeitet die Zellchemie am oberen Limit. Und: Ein hochwertiger Akku verzeiht Hitze besser als ein Billignachbau, weil Zellqualität und Batteriemanagement genau dafür da sind. Warum das bei No-Name-Ersatzakkus regelmäßig schiefgeht, habe ich in Finger weg von No-Name-Akkus aufgeschrieben. Und weil im Sommer nicht nur die Hitze am Rad zerrt: Die Diebstahlzahlen bei teuren Pedelecs sind zuletzt deutlich gestiegen – dazu passt der Ratgeber zu GPS-Trackern und Diebstahlschutz am E-Bike.

E-Auto: das Einzige, das sich selbst hilft

Mein Model Y ist in dieser Runde der Ausreißer, und zwar im positiven Sinn. Große Traktionsbatterien haben ein aktives Thermomanagement: Sie kühlen den Akku, wenn er zu warm wird – beim Fahren, beim Laden und bei Bedarf auch im Stand. Deshalb ist das E-Auto das einzige Gerät im Haushalt, bei dem ich mir an einem 38-Grad-Tag keine Gedanken über den Akku mache, sondern höchstens über den Innenraum.

Zwei Dinge merkt man trotzdem. Erstens kostet die Kühlung Energie – Klimatisierung und Batteriekühlung schlagen im Hochsommer spürbar auf den Verbrauch durch, ähnlich wie die Heizung im Winter. Zweitens ist Schnellladen bei sehr hohen Temperaturen langsamer, weil das Batteriemanagement die Leistung begrenzt, um die Zellen zu schützen. Wer im Sommer eine lange Strecke plant, sollte an Ladepausen deshalb etwas Puffer einrechnen. Zu Hause gilt der umgekehrte Rat: Der beste Ladezeitpunkt ist ohnehin die Mittagszeit mit PV-Überschuss – und der ist an Hitzetagen weder für den Akku noch für die Anlage ein Problem.

Fünf Handgriffe vor der Hitzewelle

• Akkus aus dem Auto. E-Bike-, Werkzeug- und Kameraakkus gehören bei jeder Pause mit in den Schatten. Der Kofferraum ist der heißeste Ort im ganzen Haushalt.
• Ladestand runter bei Lagerung. Was wochenlang nur herumsteht – Powerstation, Zweitakku, das Winter-Pedelec – bei 30 bis 60 Prozent lagern statt voll.
• Nach der Sonne nicht sofort laden. Heiße Akkus erst abkühlen lassen, dann ans Ladegerät.
• Wechselrichter und Speicher freistellen. Kartons, Regale und Abdeckungen wegräumen, Lüftungsöffnungen frei, wenn möglich in den Schatten stellen.
• Große Verbraucher in die Mittagszeit legen. Wallbox, Waschmaschine, Poolpumpe laufen bei PV-Überschuss – und die Anlage produziert selbst bei 15 Prozent Hitzeverlust dann noch am meisten.

Wer beim letzten Punkt genauer wissen will, was die eigene Anlage an einem solchen Tag überhaupt hergibt, kommt mit dem Balkonkraftwerk-Rechner in einer Minute auf eine belastbare Größenordnung.

Und der Rest des Hauses?

Die Geräte sind das eine, die Wohnung das andere. Der wirksamste Hebel gegen 40 Grad im Haus ist nicht die Klimaanlage, sondern konsequente Beschattung am Tag und kompromisslose Querlüftung in den frühen Morgenstunden – in dieser Reihenfolge. Erst wenn beides ausgereizt ist, lohnt der Blick auf ein Klimagerät. Was der Betrieb tatsächlich kostet und wie viel davon eine PV-Anlage auffängt, habe ich während der letzten Hitzewelle in Rekordhitze: Was die Klimaanlage mit Solarstrom wirklich kostet durchgerechnet. Die Kurzfassung: Mittags läuft ein Klimagerät fast vollständig aus dem eigenen Überschuss – ausgerechnet an den Tagen, an denen die Module am schwächsten arbeiten, ist trotzdem noch reichlich Strom da.

Häufige Fragen

Fazit: Ein Effekt ist Physik, der andere ist vermeidbar

Wenn Anfang August die Zahlen auf dem Thermometer nach oben gehen, passieren zwei sehr verschiedene Dinge. Die Solaranlage liefert weniger, als der Himmel verspricht – das ist bekannt, eingepreist und mit dem Abkühlen am Abend wieder vorbei. Es lohnt sich, das zu wissen, damit man nicht nach Defekten sucht, wo keine sind. Die Akkus im Haushalt dagegen verlieren an solchen Tagen Kapazität, die nicht zurückkommt, und zwar umso mehr, je voller sie sind und je länger sie in der Sonne stehen. Das ist der Teil, der sich mit fünf Minuten Aufwand beeinflussen lässt: Akku aus dem Auto, Ladestand runter, Standort in den Schatten. Von allen Ratschlägen zur Hitzewelle ist das der mit dem besten Verhältnis von Aufwand zu ersparten Euro.