PV-Anlage auf der Nordseite: mit wenig Sonne das Maximum erreichen

Besser eine auf der Nordseite als keine Photovoltaik-Anlage? Meistens ja! 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, denn 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 haben die Module einen durchschnittlich höheren und stabileren Wirkungsgrad – bei höheren Temperaturen lässt er nämlich nach.

Wie hieß der 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. Hierbei handelt es sich 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 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.

Somit 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 Stromertrag an bewölkten Tagen und im Winter steigern.

Eine Solaranlage auf der Nordseite sollte nicht die erste Wahl sein, wenn es Alternativen gibt. Generell gilt die Südausrichtung als die beste, aber auch eine Ost-West-Ausrichtung ist gut. Dennoch kannst du mit einer nach Norden ausgerichteten PV-Anlage sehr gut Strom erzeugen, um deinen eigenen Strombedarf (teilweise) zu decken, also den Solarstrom für den Eigenverbrauch zu nutzen. Um den Ertrag zu maximieren, solltest du mit einer PV-Anlage auf der Nordseite auf jeden Fall die ganze verfügbare Fläche nutzen.

Für die Einspeisung von Solarstrom ins Netz ist eine Anlage mit Nordausrichtung weniger geeignet – sie produziert in der Regel zu wenig Strom, um damit große Gewinne zu erzielen. Bleibt nach dem, was du selbst verbrauchst, noch Solarstrom übrig, kannst du die Einspeisevergütung natürlich noch mitnehmen. Allerdings ist sie in den letzten Jahren immer weiter gesunken – von rund 50 ct/kWh auf mittlerweile unter 8 ct/kWh. Es lohnt sich in vielen Fällen mehr, gleich in einen Stromspeicher zu investieren. Damit hast du auch dann Solarstrom zur Verfügung, wenn deine Anlage gerade nichts produziert. Aus reinen Verkaufsgründen, also für die hundertprozentige Einspeisung, solltest du als Privatmensch generell keine Solaranlage mehr installieren – insbesondere nicht auf der Nordseite.

Eine pauschale Antwort gibt es auf diese Frage nicht. Genau wie bei einer Anlage auf der Südseite des Daches spielen viele individuelle Faktoren eine Rolle: die Größe deiner Anlage, die Anschaffungskosten, das gesamte Setup und der Netzstrompreis. In vielen Fällen reduzierst du die Amortisationszeit mit einem Stromspeicher. Damit ist sogar ein Autarkiegrad von rund 70 bis 80 Prozent möglich. Das heißt, du deckst 70 bis 80 Prozent deines gesamten Strombedarfs mit selbst erzeugtem Solarstrom ab und musst entsprechend weniger Geld für Netzstrom ausgeben.

Eine gut installierte Anlage mit Südausrichtung kann jährlich rund 1.000 Kilowattstunden (kWh) Strom pro Kilowatt-Peak (kWp) produzieren – unter idealen Bedingungen sogar bis zu 1.300 kWh. Mit einer Photovoltaik-Anlage mit einer Leistung von 10 kWp erzeugst du pro Jahr also etwa 10.000 kWh Strom.

Und wie ist es mit einer Solaranlage auf der Nordseite? Obwohl die Module weniger direktes Licht erhalten, können sie je nach Gegebenheiten auch auf der Nordseite bis zu 60 oder sogar 70 Prozent der möglichen Erträge der Südseite erzielen. Das bedeutet, dass deine Anlage mit 10 kWp auf der Nordseite jährlich 6.000 bis 7.000 kWh Strom erzeugen kann.

Erreicht jede Anlage mit Nordausrichtung diese Werte? Nein, der tatsächliche Ertrag hängt vor allem vom Neigungswinkel der Module ab – es macht einen großen Unterschied, ob deine Photovoltaik-Anlage auf der Nordseite mit 30 oder 45 Grad aufgestellt wird.

Wie hoch die Erträge tatsächlich sind, hängt also maßgeblich vom richtigen Neigungswinkel der Module ab. Bei der Installation einer PV-Anlage auf der Nordseite gilt: je flacher der Winkel, desto besser. So erzielst du hier mit einer Neigung von 30 Grad noch etwa 61 Prozent der Erträge einer zur Südseite ausgerichteten Anlage – das entspricht bei einer PV-Anlage mit 10 kWp gut 6.100 kWh pro Jahr. Bei 20 Grad Neigung sind es sogar 9 Prozent mehr, also 7.000 kWh. Erst ab einem Winkel von 40 Grad wird im Allgemeinen von einer Photovoltaik-Anlage auf der Nordseite abgeraten.

Welcher Winkel möglich ist, hängt beim Schrägdach natürlich von der Dachneigung ab. Hast du ein Flachdach, kannst du den Aufstellwinkel der Anlage über die Aufständerung der Module frei wählen. Hier kannst du die Modulposition auch zur ertragreicheren Ost-West-Ausrichtung ändern.

Der Winkel sollte jedoch 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 Solarertrag schmälern.

Da deine Solaranlage auf der Nordseite des Daches weniger Sonnenlicht einfängt als auf der Südseite, ist die passende Technik umso wichtiger. Insbesondere moderne Module ermöglichen es, deine Anlage auch mit Nordausrichtung effizient zu betreiben.

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 funktionieren und somit auch reflektiertes Licht besser aufnehmen können. Sie erzielen Studien zufolge bis zu 15 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.

Auf der Nordseite eines Daches sind die Lichtverhältnisse oft ungleichmäßig: Mal fällt diffuses Licht auf ein Modul, mal wird ein anderes von einem Schornstein verschattet. Oft lohnt sich deswegen bei Solaranlagen auf der Nordseite der Einsatz von Mikrowechselrichtern oder Leistungsoptimierern.

Bei klassischen PV-Anlagen sind mehrere Module in sogenannten Strings miteinander verbunden. Fällt die Leistung eines Moduls ab, etwa weil es im Schatten liegt, sinkt die Leistung des gesamten Strings. Mikrowechselrichter und Leistungsoptimierer sorgen dafür, dass genau das nicht passiert:

Mikrowechselrichter wandeln den Strom direkt am Modul in Wechselstrom um. Sie ersetzen den String-Wechselrichter, über den normalerweise die gesammelte Leistung aller Module umgewandelt wird.

Leistungsoptimierer sitzen zwischen Modul und String-Wechselrichter. Sie sorgen dafür, dass jedes Modul optimal arbeitet, auch wenn ein Modul im String weniger leistet.

Du hast bereits eine PV-Anlage und möchtest sie nun um eine Nordfläche erweitern? Dann solltest du bei der Planung darauf achten, die Modulstränge sauber zu trennen. Denn Module mit verschiedenen Ausrichtungen – etwa nach Süden und nach Norden – arbeiten unter völlig unterschiedlichen Lichtverhältnissen. Wenn du sie in einem gemeinsamen String betreibst, kann das die Gesamtleistung deiner Anlage deutlich verringern. 

Die bessere Lösung: Lasse die Solaranlage auf der Nordseite separat anschließen, entweder mit einem zusätzlichen MPP-Tracker am Wechselrichter oder mit einem eigenen Wechselrichter. So können beide Dachseiten unabhängig voneinander arbeiten und ihre jeweiligen Maximalerträge liefern. Auch wenn dir das jetzt zu technisch ist – dein Fachbetrieb weiß Bescheid, was sich bei deinen Gegebenheiten am besten eignet.

Nordanlagen reichen zwar nicht an die Leistung einer südlich ausgerichteten Solaranlage heran, aber sie können trotzdem sinnvoll sein. Mit modernen Modulen, einer flachen Dachneigung und guter Planung kannst du immer noch lohnende Mengen an Solarstrom produzieren. Achte vor allem auf die optimale Ausnutzung der vorhandenen Fläche und lass dich von Profis dazu beraten, was eine Anlage unter den gegebenen Bedingungen leisten kann.

Dein Fachbetrieb, etwa einer der regionalen Meisterbetriebe von 1KOMMA5°, analysiert deine individuelle Situation und steht dir von der PV-Planung über die Installation bis hin zur Wartung zur Seite. Und wenn wir der Meinung sind, dass die Nordseite deines Daches wirklich nicht für Photovoltaik geeignet ist, dann sagen wir dir das auch ganz ehrlich.