Ausrichtung der Photovoltaikanlage
Mit der Ausrichtung einer Photovoltaikanlage ist in der Fachsprache die Ausrichtung der Module zu einer Himmelsrichtung gemeint. Ideal ist eine vollständige Ausrichtung nach Süden, da die Sonneneinstrahlung dort am höchsten ist.
Die Ausrichtung wird häufig durch den Azimutwinkel beschrieben. Er gibt an, wie stark die Abweichung zur optimalen Südausrichtung ist, die einem Azimutwinkel von 0° entspricht. Eine vollständige Ausrichtung nach Osten hat einen Azimut von 90°, eine Ausrichtung nach Westen einen Azimut von -90°.
Dein Haus hat keine Südausrichtung? Kein Grund zur Sorge. Eine Anlage, die mit 45° Abweichung zur Südausrichtung installiert wird, also nach Südwest oder Südost, erzielt noch immer 95 % des maximal möglichen Ertrags. Auf Flachdächern kann eine Ost-West-Ausrichtung sogar die bessere Wahl sein, weil sich die Dachfläche effizienter nutzen lässt. Im Vergleich zur reinen Südausrichtung lässt sich auf einem Flachdach mit Ost-West-Anlage bis zu 40 % mehr Ertrag erwirtschaften.
Tipp: Lass die Eignung deines Dachs immer von Fachleuten prüfen, bevor du dich endgültig für oder gegen eine Photovoltaikanlage entscheidest.
Neigung der Solarmodule
Die optimale Modulneigung
Photovoltaikanlagen erzielen die höchsten Erträge, wenn das Sonnenlicht möglichst senkrecht auf die Solarmodule trifft. Da die Sonne im Tages- und Jahresverlauf ihren Stand ändert, die Module aber fest auf dem Dach montiert sind, wählt man den Neigungswinkel, der im Jahresdurchschnitt dem Optimum am nächsten kommt. In Deutschland ist das eine Dachneigung zwischen 30 und 35°. In südlicheren Ländern liegt der optimale Winkel etwas flacher, weil die Sonne dort höher steht.
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Modulneigung in der Praxis
Wie bei der Ausrichtung gilt auch bei der Neigung: Abweichungen vom Optimum führen oft nur zu geringen Ertragseinbußen. Eine nach Süden ausgerichtete PV-Anlage erzielt selbst bei einer Neigung von 10° oder 60° noch über 90 % des maximal möglichen Ertrags. Ähnliches gilt für Anlagen nach Südost oder Südwest. Die Ertragsminderungen bleiben bei Neigungswinkeln zwischen 10° und 60° gering.
Je weiter die Ausrichtung von Süden abweicht, desto vorteilhafter sind geringe Neigungswinkel. Ost-West-Anlagen erzielen vor allem bei Modulneigungen zwischen 0° und 20° hohe Erträge von bis zu 90 % des Maximalertrags. Deutliche Einbußen entstehen erst bei einer Ausrichtung nach Nordost, Nordwest oder Norden. Auf solchen Dächern mit mehr als 30° Neigung erreichen Anlagen nur noch etwa die Hälfte des Ertrags einer vergleichbaren 30°-Südanlage.
Auch die Jahreszeit spielt eine Rolle. Im Winter steht die Sonne tief, weshalb eine steilere Dachneigung in den Wintermonaten vorteilhafter ist. Im Sommer bei hohem Sonnenstand bringt eine flachere Neigung mehr Ertrag. Mehr über die Zusammenhänge zwischen Leistung und tatsächlichem Stromertrag erklären wir im Beitrag kWp und kWh in der Photovoltaik.
Schneelast und Selbstreinigung
Bei der Wahl des Neigungswinkels spielen nicht nur Ertragsfragen eine Rolle. Auch Schneelast und Selbstreinigung der Module solltest du im Blick behalten. In der Regel reinigen sich die Module selbst: Abfließender Regen oder Schnee spült Verschmutzungen fort. Wie gut das funktioniert und wann eine manuelle Reinigung deiner Photovoltaikanlage sinnvoll ist, hängt vom Standort und der Neigung ab.
In Alpenregionen mit hoher Schneelast wird es bei Anlagen mit weniger als 30° Neigung kritisch. Hier lohnt es sich, über eine zusätzliche Aufständerung nachzudenken. Spezielle Montagesysteme ermöglichen eine erhöhte Modulneigung auch auf flacheren Dächern.
Nachführsysteme
Eine nach Süden ausgerichtete Anlage mit 30° Neigung liefert bereits sehr gute Erträge, doch ihr Ertrag schwankt je nach aktuellem Sonnenstand. Um diesen Effekt auszugleichen, wurden Nachführsysteme entwickelt, bei denen die Module dem Sonnenstand automatisch folgen.
Einachsige Nachführsysteme schwenken die Module vertikal, zweiachsige Systeme sind vertikal und horizontal beweglich. Je nach System ist eine Ertragssteigerung von bis zu 35 % möglich. Allerdings sind nachgeführte Anlagen teurer in der Anschaffung und benötigen mehr Fläche. Aus diesem Grund kommen sie in der Praxis selten zum Einsatz. Besonders effektiv sind Nachführsysteme in südlichen Regionen mit viel Sonne und wenig Bewölkung. Für typische deutsche Hausdächer ist die feste Montage mit optimaler Ausrichtung in der Regel die wirtschaftlichere Lösung.
Häufige Fragen zur PV-Ausrichtung
Welche Ausrichtung ist für eine Photovoltaikanlage ideal?
Die optimale Ausrichtung in Deutschland ist exakt nach Süden mit einem Azimutwinkel von 0°. So trifft im Jahresdurchschnitt die meiste Sonnenstrahlung auf die Module. Abweichungen von bis zu 45°, also nach Südost oder Südwest, mindern den Ertrag aber kaum. Du erreichst noch immer rund 95 % des Maximalertrags.
Was ist der Azimutwinkel?
Der Azimutwinkel beschreibt die horizontale Abweichung der Modulausrichtung von der exakten Südrichtung. Bei 0° zeigen die Module genau nach Süden, bei 90° genau nach Osten, bei -90° genau nach Westen. Je kleiner der Azimutwinkel, desto höher der mögliche Jahresertrag.
Lohnt sich eine Ost-West-Ausrichtung?
Auf Flachdächern kann eine Ost-West-Ausrichtung sogar besser sein als eine reine Südausrichtung. Der Grund dafür ist, dass die Dachfläche sich effizienter belegen lässt, weil sich Ost- und Westmodule gegenseitig kaum verschatten. Im direkten Vergleich lassen sich auf einem Flachdach mit Ost-West-Anlage bis zu 40 % mehr Ertrag erzielen als mit einer Südausrichtung bei gleicher Modulfläche.
Welche Modulneigung ist in Deutschland optimal?
In Deutschland liegt der optimale Neigungswinkel zwischen 30 und 35°. Dieser Winkel liefert im Jahresdurchschnitt die höchste Sonneneinstrahlung auf die Moduloberfläche. Abweichungen zwischen 10° und 60° Neigung führen bei Südausrichtung aber kaum zu spürbaren Ertragseinbußen. Die PV-Anlage erzielt noch über 90 % des Maximalwerts.
Was bringen Nachführsysteme?
Nachführsysteme richten die Module automatisch nach dem aktuellen Sonnenstand aus und können den Ertrag um bis zu 35 % steigern. Sie sind jedoch teurer und flächenintensiver als fest montierte Anlagen. Für ein typisches deutsches Einfamilienhaus lohnt sich der Mehraufwand in der Regel nicht, für Großanlagen in sonnenreichen Regionen kann es sich rechnen.
