Ausrichtung und Neigungswinkel: So holen Sie das Maximum aus Ihrer Photovoltaikanlage
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Stefano Fonseca ist Ingenieur für Energie und Umwelt mit über sechs Jahren Erfahrung in der technischen Gebäudeausrüstung (TGA). Er kombiniert technisches Fachwissen mit einer Leidenschaft für verständliche Kommunikation. Seit mehr als fünf Jahren schreibt er als freiberuflicher Redakteur über erneuerbare Energien und nachhaltiges Wohnen, insbesondere über Photovoltaik und Wärmepumpen.
Die Ausrichtung und Neigung spielen eine bedeutsame Rolle bei der Planung und dem Betrieb einer Photovoltaikanlage. Hier erfahren Sie welche Himmelsrichtungen und welcher Winkel am geeignetsten für Sie sind und wie Sie den Ertrag bei ungünstigen Bedingungen verbessern können.
Warum sind die Ausrichtung und Neigung bei Photovoltaik wichtig?
Die Ausrichtung und Neigung der Solaranlage bestimmen, wie viel Sonnenlicht auf die PV-Module trifft und damit, wie viel Strom die Anlage erzeugt. Je genauer die Module zur Sonne ausgerichtet sind, desto höher ist die solare Einstrahlung und damit der Ertrag. Auch die Neigung beeinflusst, wie lange die Sonne im Tages- und Jahresverlauf direkt auf die Module scheint. Die richtige Kombination aus Neigung und Ausrichtung sorgt für eine gleichmäßige und effiziente Stromerzeugung übers ganze Jahr.
Welcher Neigungswinkel ist optimal?
Der optimale Neigungswinkel für Photovoltaikanlagen in Deutschland liegt bei 30 bis 40 ° für eine Südausrichtung. Bei Ost- oder Westausrichtung sind flachere Winkel von 10 bis 20 ° Grad besser. Der Winkel sollte stets an den Standort und die Dachausrichtung angepasst werden.
Welche Ausrichtung ist ideal für eine PV-Anlage?
Die ideale Ausrichtung für eine PV-Anlage in Deutschland ist nach Süden. In dieser Position erhalten die Module über den Tag hinweg die meiste direkte Sonneneinstrahlung. Aber auch Ost- oder Westausrichtungen können sinnvoll sein, vor allem wenn der Stromverbrauch morgens oder abends besonders hoch ist.
Im Folgenden finden Sie Richtwerte zum erzeugten Ertrag in Deutschland je nach Ausrichtung:
Ost- und Westausrichtungen liefern zwar etwas weniger Strom, können den Eigenverbrauch im Haushalt aber besser decken.
Wie wirkt sich die Ausrichtung auf den Eigenverbrauch aus?
Die Ausrichtung der PV-Anlage beeinflusst, wann am Tag Strom produziert wird – und wie gut das zum Verbrauch im Haushalt passt. Eine Südausrichtung erzeugt den meisten Strom rund um die Mittagszeit und eignet sich besonders für Solarparks oder Anlagen mit Volleinspeisung.
In Einfamilienhäusern ist dagegen eine Ost-West-Ausrichtung oft wirtschaftlicher, weil sie morgens und abends Strom liefert – also dann, wenn der Verbrauch am höchsten ist. Denn trotz des geringeren Ertrags zahlt sich ein hoher Eigenverbrauch deutlich aus. Die Stromgestehungskosten kleiner Dachanlagen liegen nur bei 4,9 bis 10,4 Cent pro Kilowattstunde. Im Vergleich zum Haushaltsstrompreis von etwa 35 Cent pro Kilowattstunde spart jede selbst verbrauchte Kilowattstunde also rund 25 bis 30 Cent.
Was bedeuten Abweichungen?
Abweichungen von der idealen Südausrichtung mit 30 bis 40 Grad Neigung verringern den Stromertrag einer PV-Anlage. Leichte Abweichungen führen nur zu geringen Verlusten, starke Abweichungen wie Nordausrichtung oder steile Winkel können den Ertrag jedoch um bis zu 80 Prozent reduzieren.
Was tun bei ungünstiger Dachausrichtung oder -neigung?
Auch bei suboptimalen Bedingungen kann eine PV-Anlage wirtschaftlich betrieben werden, wenn passende Maßnahmen ergriffen werden. Mögliche Lösungen sind:
- Modulaufständerung: Auf Flachdächern oder bei flacher Neigung können Module mithilfe von Unterkonstruktionen optimal zur Sonne ausgerichtet werden.
- Belegung mehrerer Dachseiten: Verteil den Ertrag über den Tag hinaus und ermöglicht meist einen höheren Eigenverbrauch.
- Montage auf Nebengebäuden: Garagen, Anbauten oder Carports mit besserer Ausrichtung bieten zusätzliche Aufstellflächen für Module.
- Fassadenmontage: Bei sehr ungünstigen Dachflächen kann eine vertikale Montage an der Fassade eine Alternative sein.
- Nachführsysteme: Auf Freiflächen oder großen Dachflächen können bewegliche Montagesysteme den Sonnenstand verfolgen und so den Ertrag optimieren.
- Verschattungsanalyse und Teilverschattung minimieren: Kleine Veränderungen (z. B. Entfernung von Bäumen oder Sat-Anlagen) können bereits einen spürbare Auswirkung auf den Ertrag haben.
PV-Anlage optimal ausrichten: Schritt-für-Schritt zur Planung
Damit eine Photovoltaikanlage maximale Erträge liefert, sollte die Ausrichtung und Neigung sorgfältig geplant werden. Die folgenden Schritte helfen bei der optimalen Auslegung:
- Dachausrichtung bestimmen: Mit Kompass, Dachplan oder App lässt sich die Himmelsrichtung der Dachfläche ermitteln.
- Dachneigung messen: Die Dachneigung kann mit einem Neigungsmesser oder digitalen Werkzeugen wie Photogrammetrie bestimmt werden.
- Verschattung prüfen: Gebäude, Bäume oder Kamine sollten in einer Verschattungsanalyse erfasst werden, da sie den Ertrag deutlich mindern können.
- Ertrag simulieren: Solarteure simulieren Erträge auf Basis von Standort, Neigung und Ausrichtung.
- Eigenverbrauch berücksichtigen: Das Verbrauchsprofil des Haushalts beeinflusst die optimale Ausrichtung.
- Statik und Platz prüfen: Vor allem bei Altdächern, Aufständerungen und Flachdächern muss die Traglast geprüft werden.
- Fachbetrieb beauftragen: Ein qualifizierter Installateur übernimmt die Detailplanung, prüft technische Möglichkeiten und sorgt für normgerechte Umsetzung.
Was sollte man bei der Ausrichtung der PV-Anlage noch beachten?
Neben Neigung und Himmelsrichtung beeinflussen weitere Faktoren die tatsächliche Leistung der Anlage. Diese werden oft übersehen, sind aber für die langfristige Effizienz entscheidend:
- Lokale Wetterbedingungen: In Regionen mit häufigem Nebel, hoher Luftfeuchtigkeit oder vielen Bewölkungstagen kann der Ertrag trotz optimaler Ausrichtung geringer ausfallen. Eine Standortanalyse lohnt sich daher immer.
- Reinigungseffekt durch Neigung: Flache Dächer neigen zu stärkerer Verschmutzung der Module, da Regen Schmutz nicht zuverlässig abspült. Eine leicht geneigte Montage fördert die Selbstreinigung und erhält die Leistung.
- Windlast und Schneelast: Je nach Ausrichtung kann die Anlage stärkerem Winddruck oder Schneeverwehungen ausgesetzt sein. Das hat Einfluss auf die Unterkonstruktion und mögliche Zusatzkosten.
- Ausrichtung in Kombination mit Dachfenstern oder Gauben: Solche Elemente werfen Schatten und schränken die nutzbare Fläche ein. Auch der Wechselrichter und die Stringplanung müssen daran angepasst werden.
- Verfügbarkeit von Einspeise- oder Eigenverbrauchsmöglichkeiten: In manchen Regionen oder Netzen gibt es Begrenzungen bei der Einspeisung oder spezielle Förderbedingungen – diese können die optimale Ausrichtung beeinflussen.
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