Welche Rolle spielt die Ausrichtung einer PV-Anlage?
Die Ausrichtung einer Solaranlage beschreibt die Himmelsrichtung, in welche die Photovoltaikmodule zeigen. Sie wird durch den Azimutwinkel definiert, wobei 0 Grad einer vollständigen Ausrichtung nach Süden entspricht.
Je näher die Anlage nach Süden ausgerichtet ist, desto mehr direktes Sonnenlicht trifft über den Tag verteilt auf die Module.
📌 Good-To-Know: Quellen zeigen, dass auch eine Ausrichtung nach Südosten oder Südwesten noch über 95% der maximalen Erträge liefert.
Welche Rolle spielt der Neigungswinkel der Photovoltaikanlage?
Der Neigungswinkel einer Photovoltaikanlage gibt an, in welchem Winkel die Solarmodule zur horizontalen Fläche montiert sind. Ein Neigungswinkel von 0 Grad bedeutet, dass die Module flach liegen, während 90 Grad einer senkrechten Montage entsprechen.
Der optimale Winkel hängt vom Breitengrad des Standorts ab, da er den mittleren Sonnenstand über das Jahr widerspiegelt. In Deutschland liegt der ideale Neigungswinkel zwischen 30 und 35 Grad, wobei regionale Unterschiede zwischen Nord- und Süddeutschland zu beachten sind.
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Photovoltaik Neigungswinkel Tabelle
| Standort/Ausrichtung | Südausrichtung | Süd-West/Süd-Ost | West/Ost |
|---|---|---|---|
| Deutschland | 30-40° | 25-35° | 0-15° |
| Norddeutschland | 30-45° | 25-40° | 0-15° |
| Süddeutschland | 30-40° | 25-35° | 0-15° |
| Österreich | 20-30° | 10-25° | 0-15° |
| Schweiz | 25-40° | 20-35° | 0-15° |
Optimalen Neigungswinkel berechnen
Der optimale Neigungswinkel für Photovoltaikanlagen lässt sich mit einer einfachen Formel berechnen:
Breitengrad minus 15 Grad im Sommer und Breitengrad plus 15 Grad im Winter.
Für ganzjährig optimale Erträge verwenden Sie den Breitengrad Ihres Standorts als Richtwert.
- Berlin auf 52,5 Grad nördlicher Breite hätte demnach einen idealen Neigungswinkel von etwa 32-33 Grad im Sommer.
- München auf 48 Grad profitiert von einer etwas flacheren Neigung um die 28-30 Grad im Sommer.
📌 Good-To-Know: Im Sommer steht die Sonne höher am Himmel, weshalb ein flacherer Neigungswinkel von 20-30 Grad bessere Erträge liefert. Im Winter hingegen, wenn die Sonne tiefer steht, wäre ein steilerer Winkel von 45-55 Grad optimal. Da die meisten Anlagen fest installiert sind, wählt man einen Kompromiss für den höchsten Jahresertrag.
Optimale Ausrichtung berechnen: So geht’s
Die Berechnung der optimalen Ausrichtung erfolgt über den Azimutwinkel, der die Abweichung von der Südausrichtung angibt. Eine reine Südausrichtung entspricht 0 Grad, Südosten liegt bei -45 Grad und Südwesten bei +45 Grad. Mit speziellen PV-Planungstools können Sie den exakten Azimutwinkel Ihres Dachs bestimmen. Alternativ nutzen Sie einen Kompass oder ermitteln die Ausrichtung über Satellitenkarten.
Moderne Simulationsprogramme berechnen unter Berücksichtigung von Standort, Dachneigung und lokalen Verschattungen den zu erwartenden Jahresertrag. Dabei zeigt sich oft, dass eine Ausrichtung nach Osten und Westen durchaus wirtschaftlich sein kann. Besonders für den Eigenverbrauch bietet sie Vorteile, da morgens und abends mehr Strom produziert wird, wenn der Bedarf im Haushalt typischerweise höher ist.
Weitere Tipps zur Optimierung der Solaranlage
Verschattung minimieren
Schon kleine Verschattungen können die Leistung der gesamten PV-Anlage erheblich reduzieren, da weniger Sonnenstrahlung effektiv auf die Anlange treffen kann. Prüfen Sie vor der Installation sorgfältig, ob Bäume, Nachbargebäude oder Dachaufbauten Schatten auf die Dachfläche werfen.
Besonders kritisch sind Verschattungen in den Mittagsstunden, wenn die Sonneneinstrahlung am stärksten ist. Moderne Leistungsoptimierer oder Mikrowechselrichter können die negativen Auswirkungen teilweiser Verschattung deutlich reduzieren.
Regelmäßige Reinigung
Ab einem Neigungswinkel von 12 Grad sorgt Regen normalerweise für eine ausreichende Selbstreinigung der Module. Bei flacheren Winkeln oder starker Verschmutzung durch z.B. Vogelkot, Blütenstaub oder Industrieabgase empfehlen wir jedoch eine manuelle Reinigung, da verschmutzte Module Leistungseinbußen von bis zu 20% erleiden können.
Daher kann sich eine professionelle Reinigung oder bei ausreichenden Sicherheitsvorkehrungen eine eigene Reinigung lohnen. In der Regel reicht das zweimal pro Jahr aus.
Schneelast berücksichtigen
Die Schneelast ist bei einer umfassenden Planung in der Regel schon mit berücksichtigt und stellt kein Problem dar. Bei Eigeninstallation sollten Sie darauf achten, dass bei allen Solaranlagen mit einem Neigungswinkel von weniger als 30 Grad der Schnee häufig nicht von selbst abrutscht. Bleibt der Schnee liegen, verringert sich die Fläche für auftreffende Solaranstrahlen, wodurch sich die Effizienz verringert.
Gleichzeitig muss die Unterkonstruktion die zusätzliche Schneelast im Winter tragen können. In schneereichen Regionen kann ein steilerer Neigungswinkel von 40-45 Grad sinnvoll sein, auch wenn er im Sommer etwas weniger Ertrag bringt.
Lohnt sich eine PV Anlage auf einem Dach mit Nord-Ausrichtung?
Entgegen der weitverbreiteten Meinung können auch Dächer mit Nord-Ausrichtung für Photovoltaik geeignet sein. Bei einer Dachneigung unter 20 Grad produziert eine nach Norden ausgerichtete Anlage immer noch etwa 60-70% des Ertrags einer optimal ausgerichteten Südanlage. Der Grund liegt in der diffusen Strahlung, die unabhängig von der direkten Sonneneinstrahlung auf die Module trifft.
Wirtschaftlich interessant wird eine Nord-Anlage besonders bei sehr günstigen Modulpreisen und wenn der erzeugte Strom hauptsächlich selbst verbraucht wird. Zudem bieten Norddächer den Vorteil gleichmäßigerer Stromerträge über den Tag. Sie produzieren zwar weniger Spitzenleistung zur Mittagszeit, dafür aber konstanter von morgens bis abends.
🌱 Green-Fact: Norddächer bleiben kühler als Süddächer, was die Effizienz der Module steigert. Pro Grad Temperaturerhöhung sinkt der Wirkungsgrad von Solarmodulen um etwa 0,4%.
Bringt ein Flachdach optimale Erträge?
Ein Flachdach bietet optimale Voraussetzungen für die perfekte Ausrichtung Ihrer Photovoltaikanlage. Mittels Aufständerungssystemen können Sie die Module exakt nach Süden ausrichten und den idealen Neigungswinkel von 30-35 Grad einstellen. Allerdings müssen Sie dabei ausreichende Abstände zwischen den Modulreihen einplanen, um gegenseitige Verschattungen zu vermeiden.
Bei der Planung einer Flachdach-PV-Anlage spielt die Statik eine entscheidende Rolle. Ballastsysteme ohne Dachdurchdringung benötigen etwa 50-80 kg Gewicht pro Quadratmeter Modulfläche. Alternativ bietet sich eine Ost-West-Aufständerung mit nur 10-15 Grad Neigung an. Sie ermöglicht eine dichtere Belegung des Dachs und produziert über den Tag verteilt gleichmäßiger Strom.
Der geringere Neigungswinkel bei Ost-West-Systemen reduziert außerdem die Windlast erheblich. Dadurch benötigen Sie weniger Ballast zur Beschwerung.
Ein weiterer Vorteil: Die Module verschatten sich gegenseitig kaum, sodass Sie die verfügbare Dachfläche optimal ausnutzen können.
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