Ausrichtung und Neigungswinkel einer Photovoltaikanlage – mit Tabelle

Eine optimal ausgerichtete Anlage fängt die maximale Menge an Sonnenlicht ein. So produziert sie mehr Energie und steigert deinen Ertrag. Im Durchschnitt kannst du in Deutschland pro kWp (Kilowatt-Peak: Kennzahl für die Leistung deiner PV-Anlage) jährlich etwa 1.000 kWh (Kilowattstunden) Strom mit einer Photovoltaikanlage erzeugen.

Unter idealen Bedingungen – das heißt: optimaler Standort, maximale Sonneneinstrahlung und perfekte Ausrichtung der PV-Anlage – kann der Ertrag sogar noch höher ausfallen. Hast du zum Beispiel eine 10 kWp Anlage installiert, kannst du unter Spitzenbedingungen mit 10.000 oder mehr kWh Stromertrag pro Jahr rechnen.

Idealerweise richtest du deine PV-Anlage in Deutschland in Richtung Süden aus. Das gilt auch für die meisten anderen Länder der nördlichen Hemisphäre, denn bei Südausrichtung kann deine Solaranlage über den Tag hinweg die meiste Sonnenenergie einfangen. Während der Mittagszeit, wenn die Sonne im Süden am höchsten steht, lässt sich die Strahlung besonders effizient nutzen und du erzielst den höchsten Ertrag.

Die Photovoltaikausrichtung nach Süden zahlt sich besonders für all jene aus, die viel Strom speichern möchten oder tagsüber häufig zuhause sind und den Strom direkt verbrauchen. Strom ins öffentliche Netz einzuspeisen, ist auch eine Möglichkeit, lohnt sich aber heutzutage aufgrund der stetig fallenden Einspeisevergütung nur noch bedingt (derzeit unter 8 ct/kWh im Vergleich zu früher teils über 50 ct/kWh).

Dein Haus ist so gebaut, dass eine exakte Ausrichtung der Solaranlage nach Süden nicht möglich ist? Kein Problem, Abweichungen können immer noch gute Ergebnisse liefern: Mit einer Ost-West-Ausrichtung deiner PV-Anlage sind noch rund 80 Prozent Ertrag vom Optimum möglich. 

Nach Osten und Westen zeigende Solarpanels können sogar Vorteile haben, wenn dein Energiebedarf in den Morgen- und Abendstunden höher ist. Das ist besonders dann gut, wenn du den Großteil des selbst produzierten Stroms direkt in deinem Haushalt verbrauchst. Zudem können durch die Ost-West-Ausrichtung mehr Photovoltaikmodule auf dem Dach installiert werden (nämlich auf beiden Seiten des Dachs), was die Gesamtkapazität der Anlage erhöht.

Auch wenn die Erzeugung etwas niedriger ist, kann die gleichmäßigere Verteilung des Stroms letztlich zu einer besseren Eigenverbrauchsquote führen, was die Ost-West-Option wirtschaftlich attraktiv macht. 

Ja, bei guter Planung kann sogar eine Ausrichtung der Solaranlage nach Norden noch einträglich sein, vor allem im Hinblick auf den Eigenverbrauch. Mit Nordausrichtung erzeugt deine Anlage im Vergleich zur Süd- bzw. Ost-West-Ausrichtung zwar weniger Energie, aber es sind noch immer 60 bis 70 Prozent der Strommenge einer gen Süden zeigenden Anlage möglich.

Neben der Ausrichtung spielt auch der Dachneigungswinkel eine Rolle, wenn es um den maximalen Ertrag deiner PV-Anlage geht. In Deutschland liegt der optimale Neigungswinkel des Dachs für Solarmodule zwischen 30 und 35 Grad. Er ermöglicht eine gleichmäßige Verteilung der Sonneneinstrahlung über das Jahr hinweg.

Der ideale Neigungswinkel variiert jedoch je nach Jahreszeit. Im Sommer steht die Sonne höher am Himmel, daher wäre ein flacherer Neigungswinkel für die Photovoltaik-Ausrichtung von Vorteil. So könnte das Sonnenlicht senkrecht, also im 90-Grad-Winkel, auf die Module treffen. Im Winter hingegen steht die Sonne tiefer, sodass ein steilerer Winkel besser wäre. Da die meisten Anlagen jedoch nicht saisonal angepasst werden, ist der Bereich von 30 bis 35 Grad ein guter Kompromiss für das ganze Jahr.

Und was ist, wenn der Neigungswinkel nicht optimal ist?

Bei der Photovoltaik-Ausrichtung führen Abweichungen vom optimalen Neigungswinkel zu einem reduzierten Energieertrag. Ein zu flacher oder zu steiler Winkel kann die Menge des einfallenden Sonnenlichts verringern, was die Effizienz der Solaranlage beeinträchtigt. Selbst kleinere Abweichungen können den jährlichen Ertrag beeinflussen, daher lohnen sich eine präzise Planung und Umsetzung.

Die folgende Tabelle zeigt verschiedene Neigungswinkel von Photovoltaik-Anlagen und wie viel Sonnenlicht dabei jeweils in Strom umgewandelt werden kann. Du siehst: Hohe Erträge sind auch möglich, wenn Ausrichtung und Neigungswinkel der Solarmodule nicht optimal sind:

Anders als bei schrägen Dächern müssen Solarmodule auf Flachdächern häufig durch sogenannte Aufständerungen in den optimalen Neigungswinkel gebracht werden. Die Dachneigung bei Flachdächern beträgt in der Regel weniger als 10 Grad. Spezielle Montagesysteme können die Solarmodule jedoch in einem Winkel anheben, der eine effiziente Sonneneinstrahlung ermöglicht. Die Aufständerungen müssen nicht nur stabil und witterungsbeständig sein, sondern auch den Bauvorschriften und statischen Anforderungen des Dachs entsprechen.

Die Neigung der Solarmodule auf Flachdächern hat direkten Einfluss auf den Ertrag der Solaranlage. Eine ungünstige Neigung führt mitunter zu einem geringeren Energieertrag, da sich Regenwasser und Schmutz auf den Modulen ansammeln können. Das beeinträchtigt die Lichtabsorption und damit die Energieproduktion. Deshalb müssen die Solarmodule so montiert werden, dass sie in einem optimalen Neigungswinkel zur Sonne stehen.

Bei der Ausrichtung deiner PV-Anlage gilt überall in Deutschland: Südausrichtung ist optimal, leichte Abweichungen davon oder vollständige Ost-West-Ausrichtungen können je nach Energiebedarf ebenfalls geeignet sein. Was den Neigungswinkel betrifft, gibt es kleine regionale Unterschiede:

Du siehst: Die Unterschiede sind so geringfügig, dass sich eine Solaranlage überall in Deutschland lohnt. Selbst bei einem Neigungswinkel von 0 bis 15 Grad lassen sich noch ansehnliche Erträge erzielen.

Bei der Ausrichtung einer Solaranlage gibt es neben dem Neigungswinkel und der Himmelsrichtung noch weitere wichtige Faktoren, die du beachten solltest. Wir sehen sie uns einzeln an.

Verschattungen durch Bäume, Gebäude, Schornsteine oder andere Hindernisse können den Ertrag deiner PV-Anlage erheblich reduzieren. Stelle also sicher, dass deine Solarmodule frei von Verschattungen sind, insbesondere während der Hauptertragszeiten. Kalkuliere auch mit ein, dass umliegende Bäume in den kommenden Jahren noch wachsen oder ob beispielsweise in Zukunft auf dem Nachbargrundstück neue Gebäude errichtet werden könnten.

Die Lösung? Mikro-Wechselrichter wirken dem Verschattungsproblem bei Solaranlagen entgegen: Sie geben jedem einzelnen Solarmodul einen eigenen Wechselrichter. Bei herkömmlichen Anlagen mit String-Wechselrichtern führt die Verschattung eines Moduls zur Leistungsminderung der gesamten Reihe. Mit Mikro-Wechselrichtern arbeitet hingegen jedes Modul unabhängig: Wird eines verschattet, produzieren alle anderen weiterhin mit voller Leistung. Das steigert den Gesamtertrag der Anlage deutlich, besonders bei teilweiser Verschattung oder unterschiedlich ausgerichteten Modulen.

Schnee auf den Modulen kann ebenfalls zu einer Verschattung führen, die Sonneneinstrahlung blockieren und den Ertrag vorübergehend verringern. Solarmodule und Montagesysteme sollten so konstruiert sein, dass sie der Schneelast standhalten können, die in deiner Region üblich ist. Ab einem Neigungswinkel von etwa 30 Grad kann der Schnee häufig von selbst abrutschen und so die Module wieder freilegen.

Schmutz, Staub und andere Ablagerungen auf den Modulen können die Lichtabsorption beeinträchtigen und somit den Energieertrag reduzieren. Viele Anlagen profitieren von Regenwasser, das den Schmutz abspült, wenn die Solarmodule einen entsprechenden Neigungswinkel haben. Ist das nicht der Fall, solltest du häufiger in Reinigung und Wartung investieren.

Auch wenn dein Dach keine optimale Ausrichtung der Solarpanels nach Süden zulässt, gibt es Möglichkeiten, den vorhandenen Ertrag besonders effektiv zu nutzen. Ein wichtiges Stichwort ist der Eigenverbrauch. Im Einfamilienhaus liegt der ungefähr bei 15 bis 30 Prozent. Mit einem Stromspeicher lässt er sich auf 35 bis 65 Prozent steigern, da überschüssiger Strom so nicht verloren geht. Zudem kannst du mit einem Energiemanagementsystem den Ertrag automatisch überwachen und die Energienutzung in deinem Haushalt optimal steuern. Wärmepumpe und Wallbox sind große Verbraucher, die du mit Solarstrom von deiner PV-Anlage betreiben kannst – auch so erhöht sich dein Eigenverbrauch.

Im Idealfall wählst du für deine Solaranlage eine Ausrichtung nach Süden – in Kombination mit einem Neigungswinkel zwischen 30 und 35 Grad. Doch auch bei Abweichungen gibt es Möglichkeiten, die Effizienz zu optimieren. Durch sorgfältige Planung und Anpassung an die spezifischen Gegebenheiten deines Dachs stellst du sicher, dass deine Solaranlage ihre volle Leistungsfähigkeit erreicht. 

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