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Planung und Installation

Die richtige Ausrichtung einer Photovoltaikanlage

Vor dem Kauf einer Photovoltaikanlage stellt sich oft die Frage: Ist mein Dach überhaupt richtig ausgerichtet? Die optimale Ausrichtung einer Photovoltaikanlage liegt in Deutschland etwa bei 30 Grad Süd. Oft bedeuten Abweichungen von diesem Optimum aber nur geringe Ertragsminderungen.

Photovoltaic: Roof with solar panels

Ausrichtung

Mit der Ausrichtung einer Photovoltaikanlage ist in der Fachsprache die Ausrichtung der Module zu einer Himmelsrichtung gemeint. Ideal ist eine vollständige Ausrichtung der Module in Richtung Süden, da die Sonneneinstrahlung im Süden am höchsten ist.

Die Ausrichtung der Photovoltaikanlage wird häufig durch den Azimutwinkel beschrieben. Dieser gibt an wie stark die Abweichung zur optimalen Südausrichtung (0° Azimutwinkel) ist. Eine vollständige Ausrichtung nach Osten hat so einen Azimut von 90 Grad, eine Ausrichtung nach Westen hingegen den Azimut -90 Grad.

Ihr Haus hat keine Südausrichung? Kein Grund zur Sorge: eine Anlage, die mit 45 Grad Abweichung zur Südausrichtung (Südwest, Südost) installiert wird, erzielt noch immer 95% des maximal möglichen Ertrags. Auf Flachdächern kann eine Ausrichtung nach Ost-West sogar ideal sein, denn Ost-West-Anlagen können die Dachfläche besser ausnutzen. Auf einem Flachdach können Sie so mit einer Ost-West Ausrichtung bis zu 40% mehr Ertrag erwirtschaften, als wenn Sie die Module nach Süden ausrichten. 

Tipp: Lassen Sie die Eignung Ihres Daches immer von Experten prüfen, bevor Sie sich endgültig gegen eine Photovoltaikanlage entscheiden.

Neigung

Die optimale Modulneigung

Photovoltaikanlagen erzeugen die höchsten Erträge, wenn das Sonnenlicht senkrecht (90 Grad Winkel) auf die Solarmodule trifft. Das heißt Ihr Dach sollte im optimalen Fall eine Neigung von 90 Grad zur Sonne aufweisen.

Die Sonne verändert im Tages- bzw. Jahresverlauf jedoch ihren Stand und die Photovoltaikmodule sind fest auf dem Dach montiert. Daher wird in der Regel der Aufstellwinkel gewählt, der im Jahresdurchschnitt der optimalen Dachneigung am nächsten kommt. In Deutschland ist dies eine Dachneigung zwischen 30 und 35 Grad. In südlichen Ländern ist die optimale Neigung etwas niedriger, denn je näher Sie dem Äquator sind, desto höher steht auch die Sonne.

Modulneigung in der Praxis

Wie auch bei der Ausrichtung, verursacht die Abweichung von der optimalen Neigung oft nur geringe Ertragseinbußen. Eine Anlage, die nach Süden ausgerichtet ist, erzielt auch bei einer Neigung von 10 bzw. 60 Grad noch über 90% des maximal möglichen Ertrags. Auch bei Anlagen mit Ausrichtung nach Südosten bzw. Südwesten sind die Ertragsminderungen für eine Neigung zwischen 10 und 60 Grad nur geringfügig.

Als Faustregel gilt: Je weiter die Ausrichtung der Anlage von Süden abweicht, desto vorteilhafter sind geringe Neigungswinkel der Module. Ost-West Anlagen können so vor allem bei Modulneigungen zwischen 0 und 20 Grad hohe Erträge von bis zu 90% des Maximalertrags erzielen. Deutliche Energieeinbußen ergeben sich erst bei einer Ausrichtung der Photovoltaikanlage nach Nordost, Nordwest bzw. Norden. Hier erzielen Anlagen auf Dächern mit einer Neigung über 30 Grad nur noch die Hälfte des Stromertrags einer 30 Grad Südanlage.

Auch die Jahreszeit hat einen Einfluss auf den optimalen Neigungswinkel. Im Winter steht die Sonne tief, weshalb eine Anlage mit steilerer Dachneigung in den Wintermonaten bessere Erträge erwirtschaftet. Bei hohem Sonnenstand im Sommer, ist eine flache Dachneigung von Vorteil.

Schneelast und Selbstreinigung

Neben dem Ertrag sollte bei der Wahl der Modulneigung auch die Schneelast und Selbstreinigung der Module bedacht werden. Ab einer Neigung von 12 Grad reinigen sich die Module in der Regel von selbst, denn abfließender Regen oder Schnee kann hier Verschmutzungen fortspülen. Unter 12 Grad Modulneigung lohnt es sich eine regelmäßige Reinigung der Module in Betracht zu ziehen.

Schneelast ist vor allem bei Photovoltaikanlagen in den Alpenregionen kritisch. In Regionen mit hoher Schneelast muss bei Anlagen auf Dächern mit weniger als 30 Grad Neigung über eine zusätzliche Aufständerung am Dach nachgedacht werden. Hierzu gibt es spezielle Montagesysteme, die eine Montage mit zusätzlicher Neigung am Dach ermöglichen.

Nachführsysteme

Auch wenn eine 30 Grad nach Süden ausgerichtete Photovoltaikanlage bereits hohe Erträge erzielt, variiert ihr Ertrag je nach Einfallswinkel der Sonne. Um die Erträge von Photovoltaikanlagen zu maximieren, wurden sogenannte Nachführsysteme entwickelt, bei denen die Module dem Sonnenstand nachgeführt werden.

Einachsige Nachführsysteme lassen sich vertikal schwenken, zweiachsige Nachführsysteme sind vertikal und horizontal beweglich. Je nach Nachführsystem ist eine Ertragssteigerung von bis zu 35% möglich. Photovoltaikanlagen mit Nachführung sind allerdings teurer in der Anschaffung und benötigen mehr Fläche. Sie werden daher in der Praxis selten genutzt. Am effektivsten sind nachgeführte Photovoltaikanlagen in südlichen Regionen mit wenig Bewölkung und einem geringen Anteil an diffuser Strahlung.

Ermitteln Sie hier den Ertrag einer Photovoltaik­anlage auf Ihrem Dach

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