Bei der Installation von Photovoltaikanlagen spielt der Neigungswinkel der Solarmodule eine entscheidende Rolle für die Effizienz der Energiegewinnung. In Deutschland gilt ein Bereich zwischen 30 und 40 Grad als optimal, um die Sonneneinstrahlung am effektivsten zu nutzen. Dennoch können auch Dachflächen, die diesen Idealwerten nicht entsprechen, sinnvoll für die Installation von Photovoltaikanlagen genutzt werden.
Um den Solarstromertrag zu maximieren, ist es wichtig, den Einfluss des Neigungswinkels und der Ausrichtung der Module genau zu kennen. Zu diesem Zweck wurden spezielle Neigungswinkeltabellen entwickelt, die es ermöglichen, für jede individuelle Situation den optimalen Winkel zu bestimmen. Dabei dürfen jahreszeitliche Unterschiede nicht vernachlässigt werden, da sie einen erheblichen Einfluss auf den Jahresenergieertrag haben. Die Bestimmung des geeigneten Neigungswinkels ist einfach durchzuführen und stellt einen entscheidenden Faktor für die Wirtschaftlichkeit einer Solaranlage dar.
Inhaltsverzeichnis
Die ideale Ausrichtung für Solaranlagen
Bedeutung des Anstellwinkels für die Effizienz
Ein entscheidender Faktor für die Energieausbeute von Solarmodulen ist der Einfallswinkel der Sonnenstrahlen auf die Moduloberfläche. Die maximale Energieaufnahme von Solarmodulen wird erreicht, wenn die einfallenden Sonnenstrahlen senkrecht auf die Oberfläche treffen. Die Beschichtungen der Solarmodule sind so ausgelegt, dass die Reflexionsverluste bei senkrechter Einstrahlung minimal sind, während bei schräger Einstrahlung die Verluste zunehmen und damit die Energieausbeute abnimmt.
Dynamische Anpassung des Neigungswinkels
Der ideale Neigungswinkel für die Installation von PV-Modulen ist variabel. Er hängt vom Sonnenstand ab, der sich im Laufe des Tages und der Jahreszeiten ändert. Fest installierte Solarmodule auf Hausdächern können daher nur zu bestimmten Zeiten den idealen Neigungswinkel bieten. Für den besten Jahresertrag wird ein mittlerer Winkel gewählt, der vor allem in den sonnenintensiven Sommermonaten die maximale Energieausbeute ermöglicht.
Empfohlene Neigungswinkel für Solarinstallationen
Die folgende Tabelle zeigt die optimalen Neigungswinkel für verschiedene Standorte und Ausrichtungen:
| 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° |
Für Anlagen mit West- oder Ostausrichtung sind in Deutschland Neigungswinkel von 0 bis 15 Grad vorteilhaft. Eine zu starke Abweichung von der Südausrichtung sollte durch einen flacheren Winkel ausgeglichen werden, um den Energieertrag zu maximieren. Photovoltaikanlagen an Nordfassaden haben einen geringeren Wirkungsgrad, hier wird ein Neigungswinkel unter 30 Grad empfohlen. Bei Flachdachanlagen ist ein Winkel von 15 bis 20 Grad ideal, um die Selbstreinigung der Module zu unterstützen und die Verschattung zu minimieren.
Der saisonale Einfluss auf den Ausrichtungswinkel von Solaranlagen
Optimaler Neigungswinkel für Solaranlagen im Winter
Bei der Installation von Photovoltaikanlagen muss der Neigungswinkel an den jahreszeitlich bedingten Sonnenstand angepasst werden, um die Energieausbeute zu optimieren. Dies gilt insbesondere im Winter, wenn die Sonne tiefer steht.
- Winter in Süd- und Norddeutschland:
- Empfohlener Neigungswinkel: 65 bis 80 Grad in Süd-Deutschland und 70 bis 85 Grad in Nord-Deutschland
- Winter in Österreich und der Schweiz:
- Empfohlener Neigungswinkel: Gleichfalls 65 bis 80 Grad in Österreich und 65 bis 75 Grad in der Schweiz
Diese Winkel sorgen dafür, dass die Sonnenstrahlen auch im Winter möglichst senkrecht auf die Photovoltaikmodule treffen. Allerdings spielt der niedrige Sonnenstand im Winter eine besondere Rolle, da die Sonne mittags nur etwa 13 bis 20 Grad über dem Horizont steht. Dies führt zu einer geringeren Stromausbeute, da die direkte Sonneneinstrahlung geringer ist und die Sonnenstrahlen einen längeren Weg durch die Atmosphäre zurücklegen müssen. Dieser längere Weg führt zu höheren Verlusten durch Streuung und Absorption der Sonnenenergie, bekannt als AirMass-Effekt.
Trotz der theoretisch optimalen steilen Neigung im Winter ist zu beachten, dass die Sonnenstunden in dieser Jahreszeit deutlich kürzer sind und die Erträge im Vergleich zu den Sommermonaten stark abnehmen. Daher ist eine ganzjährige Betrachtung wichtig: Eine zu stark auf den Winter ausgerichtete Neigung kann den Jahresertrag einer Anlage verringern, da die Sonneneinstrahlung im Sommer nicht optimal genutzt wird. Ein ausgewogener Neigungswinkel, der die sommerliche Sonneneinstrahlung optimal ausnutzt und die winterlichen Verhältnisse berücksichtigt, führt insgesamt zu einem höheren Jahresertrag.
Weitere Faktoren, die die Leistung von Photovoltaikanlagen beeinflussen
- Standortspezifische Sonneneinstrahlung: Die Menge an Sonnenlicht variiert stark zwischen verschiedenen Regionen. In Süddeutschland und Österreich liegt die Sonnenstrahlung im Durchschnitt höher als in Norddeutschland, was sich positiv auf die Energieausbeute auswirkt.
- Dachausrichtung und -neigung: Eine Südausrichtung des Daches ist optimal, obgleich moderne Anlagen auch bei Ost-West- und sogar Nordausrichtung zunehmend effektiv sind.
- Modulwirkungsgrad: Moderne Solarmodule haben Wirkungsgrade zwischen 20 und 23 Prozent und benötigen dadurch weniger Fläche, um die gleiche Leistung zu erzielen.
- Schattenwurf: Verschattungen durch Bäume oder Gebäude können den Energieertrag gerade in den Wintermonaten deutlich mindern. Technologien wie MPP-Tracker und Leistungsoptimierer tragen dazu bei, diese Verluste zu minimieren.
- Verschmutzung und Reinigung: Schmutz und Ablagerungen auf den Modulen können die Effizienz reduzieren. Regelmäßige Reinigung oder eine Neigung, die Selbstreinigung durch Regen ermöglicht, tragen zur Erhaltung der Erträge bei.
Kein perfekter Winkel? Kein Problem!
Selbst wenn Ihr Dach nicht ideal ausgerichtet ist, kann Ihre Photovoltaikanlage dennoch beachtliche Mengen an Energie generieren. Bei einer Abweichung um 50° von der Südausrichtung erzielt die Anlage 90,1 % des maximalen Solarertrags.
- Schnee: Leichtere Neigung fördert das Abrutschen
- Regen: Spült Schmutz selbständig ab
- Verschattungen: Geringere Auswirkungen bei Nicht-Südausrichtung
- Schattenwurf: Kann durch technische Lösungen gemindert werden
- Nachführsysteme: Steigern Ertrag durch Ausrichtung zum Sonnenstand (optional)
Auch wenn die PV-Module suboptimal geneigt sind, bleibt der Verlust an Ertrag in der Regel unter 10 Prozent.
Bei der Planung einer Solaranlage gibt es neben der Dachneigung viele andere Punkte einzukalkulieren. Lassen Sie uns gemeinsam Ihre optimale Anlage planen und kalkulieren. Sprechen Sie uns an.
