Photovoltaik auf der Nordseite: So holst du aus wenig Sonne das Maximum heraus
Für die Installation einer PV-Anlage wird in der Regel eher die Südseite des Daches empfohlen – denn dort können deine Module am meisten Licht aufnehmen. Doch was, wenn nur die Nordseite verfügbar ist? Dank neuer Technologien kannst du auch hier gute Erträge erzielen. Wir erklären, was du dabei beachten musst und warum Photovoltaik auf der Nordseite eine sinnvolle Investition sein kann.
Das Wesentliche in Kürze
Nennenswerter Ertrag: Eine Solaranlage mit Nordausrichtung erzeugt im Vergleich zwar weniger Energie, aber es sind noch immer 60 bis 70 Prozent der Strommenge einer nach Süden ausgerichteten Anlage.
Gute Planung: Bei geringer Sonneneinstrahlung spielt die Neigung des Daches eine entscheidende Rolle. Optimal sind bei Nordausrichtung 20 Grad oder weniger – je flacher der Winkel, desto besser. Wichtig ist außerdem die Auswahl der Module. Sie sollten darauf optimiert sein, diffuses Licht in Strom umzuwandeln.
Für den Eigenverbrauch: Aufgrund der niedrigeren Sonneneinstrahlung eignen sich nach Norden ausgerichtete Anlagen eher für den eigenen Stromverbrauch als Strom für den Verkauf zu produzieren.
Als Ergänzung: Wer bereits eine Anlage hat, kann durch die Installation einer zusätzlichen Photovoltaik-Anlage zur Nordseite fehlende Sonnenstunden ausgleichen.
Bekannt aus
Photovoltaik auf der Nordseite: Ist das sinnvoll?
Besser eine Anlage auf der Nordseite als keine Photovoltaik-Anlage? Lange herrschte die Meinung vor, dass sich Solaranlagen nur auf der Südseite lohnen. Wer sich daran hält, verschenkt jedoch echtes Potenzial. Denn auch auf der Nordseite kannst du mit einer Solaranlage nennenswerte Erträge erzielen. Der technologische Fortschritt der Module ist einer der größten Faktoren – sie können indirektes Licht immer besser absorbieren. Mit der richtigen Dachneigung und Ausrichtung der Module erreichst du sogar bis zu 70 Prozent der Erträge, die eine südwärts ausgerichtete Anlage erzielt.
Übrigens bietet die Nordseite einen klaren Vorteil für PV-Anlagen: Sie wärmt sich nicht so stark auf wie die Südseite. Damit hast du einen durchschnittlich höheren und stabileren Wirkungsgrad der Module, der bei höheren Temperaturen nachlässt.
Exkurs: Die optimale Temperatur für Solarmodule
In verschiedenen Untersuchungen konnte nachgewiesen werden, dass Solarmodule bei einer Temperatur von 25 Grad Celsius am besten arbeiten. Steigen die Temperaturen der Module, verringert sich die Effizienz um 0,5 Prozent je zusätzlichem Grad Celsius. Bei einem 440 Watt Modul sind das pro zusätzlichem Grad Celsius ein Verlust von 2,2 Watt. Je stärker die Temperaturen steigen, desto mehr Leistung geht also verloren.
Grund für den Leistungsverlust sind übrigens die Elektronen im Solarmodul. Sie brauchen eine gewisse Bewegungsfreiheit, um wirken zu können. Je wärmer es wird, desto weniger können sich die Elektronen bewegen. Das schränkt den Wirkungsgrad ein.
Auch wenn es auf der Südseite an einigen Tagen deutlich heißer wird als auf der Nordseite, wirst du im Jahresmittel noch immer mehr Energie mit einer Anlage erzeugen, die nach Süden ausgerichtet ist.
Was bringt die Photovoltaik-Anlage ohne direkte Sonne?
Du kennst vielleicht den Merksatz aus der Grundschule: „Im Osten geht die Sonne auf, im Süden nimmt sie ihren Lauf, im Westen wird sie untergehen und im Norden ist sie nie zu sehen.“ Zum Glück ist es nicht ganz so dramatisch. Die direkte Sonneneinstrahlung ist bei einer Photovoltaik-Anlage auf der Nordseite zwar deutlich geringer als bei einer anderen Ausrichtung, aber es gibt ein Zauberwort: diffuses Sonnenlicht. Es handelt sich dabei um reflektiertes Licht, und davon haben wir in Deutschland eine ganze Menge. Diffuses Licht ist auch da, wenn der Himmel bewölkt ist. Moderne Solarmodule können es ebenfalls absorbieren. Das bedeutet, dass deine Anlage auch Strom produzieren kann, wenn gar kein direktes Sonnenlicht auf die Module trifft. An Tagen mit geschlossener Wolkendecke sind die Werte, die an der Südseite und an der Nordseite erzielt werden, sogar vergleichbar.
Gut zu wissen: Tatsächlich kann Photovoltaik auf der Nordseite auch eine sinnvolle Ergänzung zu einer bestehenden Anlage sein. Denn sie sammelt zusätzlich diffuses Licht ein, wenn Sonnenstunden fehlen. So kannst du den Ertrag an bewölkten Tagen und im Winter steigern.
Welche Solarmodule bei schlechtem Licht?
Um diffuses Licht effizient aufnehmen zu können, müssen Module ein gutes Schwachlichtverhalten zeigen – also diffuses Licht aufnehmen können. Besonders geeignet sind bifaziale Module, die beidseitig Solarzellen haben und somit auch reflektiertes Licht besser aufnehmen können. Sie erzielen Studien zufolge bis zu 18 Prozent mehr Ertrag als monofaziale Panels, die also nur einseitig mit Solarzellen bestückt sind. Egal, ob mono- oder bifazial: Grundsätzlich sollten Module auf der Nordseite stark lichtempfindlich sein.
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Wie hoch sind die PV-Erträge auf dem Norddach?
Mit der richtigen Ausrichtung der Module kannst du mit Photovoltaik auf der Nordseite bis zu 60 oder sogar 70 Prozent der möglichen Erträge der Südseite erzielen. Das bedeutet, dass du mit einer Anlage mit 10 kWp bei einer Neigung von 35 Grad bis zu 6.500 kWh Strom erzeugen kannst. Damit kann eine vierköpfige Familie mit einem Strombedarf von 4.000 kWh ein ganzes Jahr problemlos auskommen und hat sogar noch Strom übrig, der ins Netz eingespeist oder zum Aufladen eines E-Autos verwendet werden kann.
Die Installation lohnt sich vor allem, wenn du selbst erzeugten grünen Strom für den Eigenverbrauch nutzen möchtest. So kannst du, wie die Werte im Beispiel zeigen, im besten Fall einen Großteil deines Bedarfs decken. Um den Ertrag zu maximieren, solltest du mit einer PV-Anlage auf der Nordseite auf jeden Fall die ganze verfügbare Fläche nutzen.
Für den Verkauf deines Solarstroms an der Strombörse oder die Einspeisung ins Netz ist eine Anlage mit Nordausrichtung weniger geeignet – sie produziert in der Regel zu wenig Strom, um damit große Gewinne zu erzielen. Bleibt Strom übrig, lohnt es sich natürlich, die Einspeisevergütung zu nutzen oder in einen Speicher zu investieren. Damit hast du auch dann grünen Strom zur Verfügung, wenn deine Anlage wenig produzieren kann. Wirtschaftlich ist es durch sinkende Batteriepreise auch sehr rentabel geworden, in einen Stromspeicher zu investieren. Wer seine Anlage aber aus reinen Verkaufsgründen bauen möchte, ist mit anderen Bedingungen besser beraten.
PV-Anlage auf der Nordseite: Der richtige Winkel ist entscheidend
Wie hoch die Erträge tatsächlich sind, hängt maßgeblich vom richtigen Winkel der Module ab. Dabei gilt: je flacher der Winkel, desto besser. So erzielst du auf der Nordseite mit einer Neigung von 35 Grad etwa 60 Prozent der Erträge einer zur Südseite ausgerichteten Anlage. Bei 20 Grad Neigung sind es sogar 10 Prozent mehr. Welcher Winkel möglich ist, hängt unter anderem von den baulichen Bedingungen ab, vor allem von der Dachneigung. Hast du ein Flachdach, kannst du den Aufstellwinkel der Anlage über die Aufständerung der Module frei wählen. Hier kannst du die Modulposition auch zur günstigeren Ost-West-Ausrichtung verändern.
Der Winkel sollte in jedem Fall nie weniger als 7 Grad betragen. Bei einem geringeren Winkel ist die Selbstreinigung der Module kaum noch möglich. Regenwasser kann nicht mehr richtig abfließen und damit auch keinen Schmutz von der Oberfläche waschen. So kann sich Staub absetzen und es entstehen Moose oder Flechten, die für Verschattungen sorgen. Auch die Schneelast kann im Winter mitunter zu hoch werden, da der Schnee nicht vom Modul herunterrutscht. Bei flach aufgebauten Anlagen ist eine häufigere Reinigung daher sinnvoll.
Achte zudem darauf, dass keine Verschattungen von umliegenden Gebäuden, Schornsteinen oder Bäumen den Ertrag schmälern.
Fazit: Lohnt sich Photovoltaik auf der Nordseite?
Eine Solaranlage auf der Nordseite sollte nicht die erste Wahl sein, wenn es Alternativen gibt. Dennoch kannst du mit ihr sehr gut Strom erzeugen, um deinen eigenen Strombedarf (teilweise) zu decken. Achte vor allem auf die sinnvolle Ausnutzung der vorhandenen Fläche und lass dich von einem Fachbetrieb wie 1KOMMA5° beraten, was eine Anlage bei den gegebenen Bedingungen leisten kann.
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