Photovoltaik-Ausrichtung – so erreichen Ihre Solarmodule den optimalen Ertrag

Photovoltaik-Ausrichtung – so erreichen Ihre Solarmodule den optimalen Ertrag

Damit sich die eigene Photovoltaikanlage auf dem Dach lohnt, sollte am Standort ein hoher Stromertrag durch die Solarmodule möglich sein. Stark beeinflusst wird der Gesamtertrag von Solarstrom vor allem durch die Ausrichtung gegenüber der Sonne. Welche Dachausrichtung den besten Ertrag für Photovoltaik erzielt und welche weiteren Faktoren zu beachten sind, finden Sie in diesem Artikel.

Warum ist die richtige Ausrichtung der Photovoltaikanlage wichtig?

Für die Rentabilität einer Photovoltaikanlage spielt der Ertrag der Solarmodule eine große Rolle. Je mehr Leistung mit der PV-Anlage erreicht wird, desto mehr Strom ist für den Eigenverbrauch nutzbar oder kann in das Netz eingespeist werden.

Sind die Solarmodule nicht optimal ausgerichtet, kann es zu beträchtlichen Ertragseinbußen kommen und es dauert deutlich länger, bis sich die Installation von Photovoltaik refinanziert. Es muss mehr Strom von den Netzbetreibern bezogen werden oder Sie erhalten geringere Summen durch die Einspeisevergütung.

Damit gehört die Dachausrichtung neben Verschattung, Globalstrahlung und Neigungswinkel zu den wichtigen Faktoren, die vor der Installation einer PV-Anlage berücksichtigt werden müssen. Mit einer optimalen Ausrichtung können Sie aus einer Solaranlage mit der maximalen Leistung in Kilowatt-Peak (kWp) den besten Ertrag in Kilowattstunden (kWh) erzielen.

Was ist die beste Ausrichtung für Photovoltaik?

Die beste Ausrichtung für Solarmodule ist gen Süden, denn die Himmelsrichtung erzielt zur Mittagszeit die beste Sonneneinstrahlung. Für die Angabe der Dachausrichtung wird der Azimutwinkel verwendet, wobei ein Winkel von 0 Grad der optimalen Südausrichtung entspricht.

Werden die Solarmodule weiter westlich ausgerichtet, ergibt sich ein positiver Winkel zum Beispiel 45 Grad bei Südwest. Für eine Dachausrichtung nach Osten bewegt sich die Abweichung des Azimutwinkels in den negativen Bereich, zum Beispiel -45 Grad bei Südost.

Auch ohne optimale Ausrichtung ist eine leistungsstarke PV-Anlage möglich. Selbst bei einer Abweichung von 45 Grad von der optimalen Südausrichtung sinkt der maximale Ertrag der Solarmodule kaum. Gerade der Wirkungsgrad von Süd-Ost oder Süd-West ist nur unwesentlich geringer, sodass Sonnenstrahlen bei dieser Dachausrichtung weiterhin einen hohen Ertrag erzeugen.

Auch eine optimale Ausrichtung für die Photovoltaikanlage garantiert nicht zu jeder Jahreszeit ausreichend Solarstrom. Im Winter oder bei schlechtem Wetter reicht der Stromertrag bei einer nach Süden ausgerichteten PV-Anlage vielfach nicht für den Eigenverbrauch aus.

Nachführsysteme für besten Ertrag?

Wenn die Ausrichtung einer fest installierten Solaranlage nur einen geringen Ertrag bedeuten würde, kann eine nachgeführte PV-Anlage sinnvoll sein. Nachführsysteme sind in ein- oder zweiachsiger Ausführung erhältlich und passen bei den Top-Modellen Ausrichtung sowie Neigung dynamisch an.

Abhängig von der Tageszeit werden die Solarmodule optimal zum Sonnenstand ausgerichtet. Dadurch ist ein deutlich höherer Gesamtertrag möglich, wenn die weiteren Bedingungen an Ihrem Standort stimmen.

Eine nachgeführte Photovoltaikanlage ist teurer als fest verbaute Solarmodule. Deshalb sollten Sie im Voraus ausführlich kalkulieren, ob die zusätzlichen Investitionskosten durch einen höheren Ertrag wettgemacht werden.

Was ist eine Ost-West-Anlage?

Eine Ost-West-Anlage besteht aus Solarmodulen mit West- und Ostausrichtung. Dies bedeutet, dass Strom durch die Solarzellen am Morgen an der Ostseite und am Nachmittag an der Westseite der Dachfläche erzeugt wird. Diese Ausrichtung hat Vorteile bei einem hohen Eigenverbrauch, denn zu den Zeiten, an denen die meisten Menschen zu Hause sind, wird von der PV-Anlage zuverlässig Strom produziert.

Aber auch bei Solarmodulen, die bei einer Südausrichtung am Morgen oder Mittag verschattet wären, kann eine Ost-West-Anlage sinnvoll sein. Im Vergleich mit einer optimal nach Süden ausgerichteten Anlage ist der Stromertrag mit 80 bis 90 Prozent zwar niedriger, doch die Abweichung ist nur gering.

Wie ermittelt man die Dachausrichtung für das eigene Haus?

Bauplan überprüfen

Am schnellsten lässt sich die Dachausrichtung für Ihr Wohngebäude aus dem Bauplan ablesen. Dort sollte durch einen Indikator, zum Beispiel einen Pfeil, die Himmelsrichtung Norden erkennbar sein. Daraus können Sie mit einem Geodreieck die Ausrichtung Ihres Dachs ermitteln und anschließend entscheiden, auf welchem Teil der Dachfläche die beste Leistung für die Solarmodule möglich ist.

Norden mit dem Kompass ermitteln

Die Himmelsrichtung Norden können Sie auch von Hand mit einem Kompass bestimmen, um herauszufinden, wie Ihr Dach aktuell ausgerichtet ist. Nehmen Sie dazu einen Kompass in die Hand und richten Sie ihn nach dem Wohngebäude aus. Nun können Sie mithilfe der Kompassnadel die Himmelsrichtung Norden ablesen und die Dachausrichtung bestimmen.

Standort bei Google Earth überprüfen

An vielen Orten können Sie für die Ausrichtung auch einen Blick ins Internet werfen. Die Software Google Earth nimmt seit vielen Jahren weltweite Satellitenbilder auf, sodass Sie mit einer Eingabe Ihrer Adresse die Dachausrichtung für Ihr Gebäude schnell einsehen können.

Allerdings werden die Karten in unregelmäßigen Abständen aktualisiert, weshalb Bilder für eine neu gebaute Immobilie womöglich noch nicht bei Google Earth verfügbar sind.

Bei Fachbetrieb anfragen

Wenn Sie sich unsicher sind, ob Ihre Dachfläche für eine Solaranlage geeignet sind, können Sie sich ebenfalls an einen Fachbetrieb wenden. Dort erhalten Sie Tipps, welche Erträge mit einer PV-Anlage auf Ihrem Dach möglich sind. Im Gegensatz zu den anderen drei Methoden ist die Anfrage kostenpflichtig und lohnt sich nur für die Ermittlung der Dachausrichtung kaum.

Welche Dachneigung für Photovoltaik?

Neben der falschen Dachausrichtung kann auch eine unpassende Dachneigung zu Ertragsverlusten bei Solarzellen führen. Je nach Entfernung zum Äquator und Breitengrad Ihres Wohnorts unterscheidet sich die optimale Neigung des Dachs. Ebenso ist der jeweilige Sonnenstand zu unterschiedlichen Tages- und Jahreszeiten zu beachten.

Für die maximale Leistung von Solarstrom wird bei der Ausrichtung gen Süden für die Aufständerung von Solarmodulen ein Winkel von etwa 30 bis 35 Grad empfohlen. Handelt es sich um eine Ost-West-Anlage, ist eine flachere Neigung von 20 Grad die bessere Lösung. Je weiter Ihr Wohnort im Norden liegt, desto steiler sollte die Dachneigung sein.

Problematisch ist der Neigungswinkel bei Flachdächern, die für eine ähnliche Leistung wie bei Satteldächern deutlich mehr Solarmodule benötigen. Zwar können PV-Anlagen durch eine Aufständerung auch bei Flachdächern im steilen Winkel aufgestellt werden, doch um Verschattungen zu vermeiden, sind größere Abstände zwischen den einzelnen Solarpanels nötig.

Ein zu flacher Neigungswinkel kann für eine hohe Belastung bei Schneefall sorgen, denn der Schnee rutscht durch die geringe Neigung nicht selbst ab. Kommt es zu starkem Schneefall über mehrere Tage, müssen die Solarmodule unter Umständen abgeräumt werden.

Welche weiteren Faktoren beeinflussen die Leistung der Solarmodule?

Weniger Ertrag durch Verschattung

Der Ertrag einer Photovoltaikanlage wird ebenfalls durch die Verschattung der Dachfläche beeinflusst. Treffen Sonnenstrahlen nicht direkt auf die Solaranlage, sondern werden durch Objekte blockiert, mindert sich die Leistung der Solarmodule. Deshalb sollten Sie darauf achten, dass die Sonne nicht durch Bäume, Nachbarhäuser oder den eigenen Schornstein blockiert wird.

Denken Sie an wandernde Schatten, die nur zu bestimmten Tageszeiten auftreten. Überlegen Sie, wie der Sonnenstand am Morgen, Mittag oder Nachmittag auf das Dach trifft, um im Voraus den besten Platz auf dem Dach ohne Verschattung auszuwählen. Lassen Sie sich dazu auch vom Fachbetrieb für die Installation beraten, damit keine verschattete Anlage errichtet wird.

Eine Verschattung beeinflusst nicht die maximale Leistung der PV-Anlage in Kilowatt-Peak (kWp), reduziert jedoch den Ertrag in Kilowattstunden (kWh). Dadurch müssen Sie mehr Strom zukaufen oder es kann weniger Solarstrom in das Stromnetz eingespeist werden.

Wohnort beeinflusst jährliche Sonneneinstrahlung

Nicht zu vernachlässigen ist auch die Sonneneinstrahlung, die auf den Photovoltaikmodulen ankommt. Ist die Sonneneinstrahlung lediglich im Sommer ausreichend, aber der Stromertrag im Frühling oder Herbst kaum nennenswert, sinkt der jährliche Gesamtertrag. Dadurch dauert es länger, bis sich die Investitionskosten refinanziert haben.

Die Globalstrahlung in Deutschland, die das Potenzial für Solarstrom angibt, beträgt knapp 1.000 kWh/m², ist allerdings vom Wohnort abhängig. Wie der Energieatlas Bayern angibt, werden im Süden Bayerns mit 1.200 kWh/m² um bis zu 20 % höhere Werte als im deutschlandweiten Durchschnitt erreicht. Im Vergleich zum Norden der Bundesrepublik profitieren Sie in südlichen Bundesländern von einem höheren Ertrag.

Auswirkungen auf die Leistung der Photovoltaikanlage hat außerdem der Anteil von diffuser Strahlung, der möglichst gering sein sollte, damit ein hoher Gesamtertrag erwirtschaftet wird.

Zusammenfassung

Die Ausrichtung der Photovoltaikanlage ist neben Dachneigung, Globalstrahlung und Verschattung einer der wesentlichen Faktoren für die Maximierung des Stromertrags. Optimal gilt eine Dachausrichtung nach Süden mit einem Azimutwinkel von 0 Grad, um die beste Leistung zu erzielen. Aber auch Anlagen mit einer leichten West- oder Ostausrichtung geben Ihnen die Möglichkeit, einen hohen Ertrag zu erwirtschaften.

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