Photovoltaikanlage richtig ausrichten in 3 Schritten

Wer eine neue Photovoltaikanlage in Betrieb nehmen möchte, sollte sich bereits bei der Planung viel Zeit nehmen und sich umfassend informieren. Denn damit sich die teure Anschaffung nach 10 bis 15 Jahren auch wirklich lohnt, hängt entscheidend davon ab, wie viel Strom die Anlage produziert. Neben der auf den Verbrauch abgestimmten Größe, muss der Besitzer seine Photovoltaikanlage richtig ausrichten, um den optimalen Ertrag zu erhalten. Hört sich im Grunde simpel an, hat allerdings ein paar Tücken.

Unser Rat

Bei Photovoltaikanlagen, bei denen die Solarmodule nur eine Ausrichtung nach Westen oder Osten haben, kann man sich mit einem Nachführungssystem behelfen. Ein einachsiges System optimiert die Ausrichtung, indem es entweder die Himmelsrichtung ändert oder den Neigungswinkel. Solar-Tracker führen die Module über zwei Achsen in beide Richtungen nach. Ob sich die Investition allerdings lohnt, ist von Standort zu Standort unterschiedlich und sollte von einem Fachmann berechnet werden. Der maximale Mehrertrag von Nachführungssystemen liegt aber immerhin bei 30 Prozent.

Neben der Frage, ob die Ausrichtung der Solarmodule nach Osten oder Westen besser ist, spielt der Neigungswinkel eine wichtige Rolle. Im Sommer steht die Sonne sehr hoch und es fällt wenig Schatten auf die PV-Anlage. Im Winter dagegen treffen die Sonnenstrahlen aus einem flacheren Winkel auf die Solarmodule, wodurch es auch mehr Schatten gibt. In manchen Tälern bleibt es den ganzen Winter über schattig.

Die Neigung der Sonne zur Mittagszeit beträgt in Deutschland zwischen 60 und 65 Grad, im Winter sind es zwischen 12 und 18 Grad. Ein guter Mittelwert für den Neigungswinkel der Solarmodule liegt daher bei etwa 30 Grad, aber auch 25 oder 50 Grad Neigung sind ohne große Ertragseinbußen möglich.

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Wie muss ich meine Photovoltaikanlage richtig ausrichten?

Solarmodule sind im Idealfall nach Süden ausgerichtet. Der höchste Ertrag wird erzielt, wenn die Sonne senkrecht auf die Solarzelle trifft. Bei fest installierten Zellen ist das nur an bestimmten Tagen und zu bestimmten Zeiten möglich, da der Sonnenstand abhängig von der Tages- und Jahreszeit verschieden ist. Um dies auszugleichen, werden die Solarmodule in einem Winkel zwischen 30 und 45 Grad aufgestellt beziehungsweise montiert.

Werden die Module in Richtung Südwest oder Südost ausgerichtet, ist das immer noch ausgezeichnet. In diesem Fall liegt der Ertragsverlust unter 5 Prozent. 20 Prozent sind es, wenn die Solarzellen nach Ost-West zeigen, womit man immer noch gut leben kann. Problematisch wird es erst, wenn andere Gebäude, Kamine, Straßenlaternen oder Bäume Schatten auf die Module werfen. Hier kann schon ein einziges verschattetes Modul den Ertrag einer ganzen Modulreihe (String) vermindern.

Was ist die optimale Ausrichtung der Photovoltaikanlage?

Nicht jedes Hausdach zeigt direkt nach Süden für die perfekte Ausrichtung einer Photovoltaikanlage. Hat das Süddach aber noch einen Neigungswinkel zwischen 30 und 35 Grad und die Solarmodule werden nicht durch Bäume oder Strommasten verschattet, lässt sich ein optimales Ergebnis erzielen. Wer jetzt schon das Projekt eigene Stromversorgung an den Nagel hängen möchte, kann aufatmen: Selbst wenn die Solarmodule nach Südwest oder Südost und sogar nach Ost-West ausgerichtet sind, lässt sich ausreichend Strom produzieren. Die optimale oder richtige Ausrichtung der Photovoltaikanlage sieht wie folgt aus:

Ausrichtung der Anlage nach Süden
Neigungswinkel 30 bis 35 Grad
Neigungswinkel in Norddeutschland 37 Grad
Neigungswinkel in Süddeutschland 32 Grad
Keine Verschattung
Ertragsverlust bei Ausrichtung nach Südosten oder Südwesten weniger als 5 Prozent
Ertragsverlust bei Ausrichtung Ost-West bei rund 20 Prozent

Die Ausrichtung nach Norden ist nicht empfehlenswert.

Photovoltaikanlage richtig ausrichten in 3 Schritten

Nicht jedes Dach zeigt direkt nach Süden, nicht jedes Dach hat denselben Neigungswinkel, und nicht jedes Dach ist frei von Verschattungen durch Gebäude oder Bäume. Wie man dennoch die Photovoltaikanlage richtig ausrichten kann, lässt sich in 3 Schritten erklären:

Schritt #1: Himmelsrichtung

Im Idealfall sind Solarzellen nach Süden ausgerichtet, wo die Sonne während der Mittagsstunden steht und besonders kräftig ist. Die perfekte Ausrichtung der Photovoltaikanlage auf dem Dach ist demnach nach Süden. Aber selbst bei kleineren Abweichungen der Anlage von bis zu 20 Grad nach Westen oder Osten gibt es kaum messbare Ertragseinbußen bei der Stromerzeugung.

Selbst eine Abweichung von bis zu 45 Grad ist völlig akzeptabel und unproblematisch. Denn eine PV-Anlage, die in Richtung Südwesten oder Südosten zeigt, kann rund 95 Prozent des maximal möglichen Ertrags erzielen. Ist die Ausrichtung der Photovoltaikanlage nach Osten oder Westen, liegt der Höchstertrag immer noch bei etwa 80 Prozent.

Eine Ausrichtung der Solarmodule nach Westen oder Osten beziehungsweise in Kombination kann sogar von Vorteil sein, wenn die Anlage überwiegend für den Eigenverbrauch genutzt wird – was sehr empfehlenswert ist –, aber man keinen Batterie- oder Stromspeicher hat. Die Module erzeugen bei dieser Ausrichtung zwar weniger Strom, dafür zu den Zeiten, wenn er normalerweise am meisten benötigt wird: morgens und abends. Bei einer Ost-West-Ausrichtung können zudem beide Dachflächen mit Solarmodulen bestückt werden.

Unwirtschaftlich ist die Ausrichtung der Photovoltaikanlage nach Norden, da hier nur gut die Hälfte des maximal möglichen Ertrags erzielt wird. Nicht besser ist eine Ausrichtung nach Nordwest oder Nordost.

Schritt #2: Dachneigung

Den höchsten Ertrag erzielen Solarmodule, wenn die Sonne senkrecht auftrifft. Da die Sonne im Tages- und Jahresverlauf unterschiedlich hoch am Himmel steht, ändert sich der Winkel, in dem die Strahlen auftreffen. Sind die Module fest installiert, also haben kein Nachführungssystem oder einen Solar-Tracker, liegt die beste Dachneigung zwischen 30 und 40 Grad.

In Norddeutschland liegt die optimale Dachneigung bei 37 Grad, orientiert man sich an der maximalen Höhe der Sonne am Mittag. Im Süden sind es 32 Grad. Weil Abweichungen von bis zu 5 Prozent nach oben oder unten nicht ins Gewicht fallen, sind die meisten Schrägdächer für Photovoltaikanlagen geeignet. Auf Flachdächern werden die Solarzellen in der sogenannten Aufständerung montiert.

Je mehr die Anlage von der Südausrichtung abweicht, desto kleiner sollte der Neigungswinkel sein. Mit einem kleinen Winkel von 0 bis 20 Grad erzielen PV-Anlagen, die eine Ost-West-Ausrichtung haben, immerhin noch stolze 90 Prozent des maximal möglichen Ertrags.

Schritt #3: Schatten vermeiden

Schatten beeinträchtigt die Leistung und damit den Ertrag jeder Photovoltaikanlage. Beim Schatten ist zwischen echtem Schatten, der durch Gebäude, Strommasten oder zum Beispiel Bäume entsteht, und Schatten durch Wolken oder Nebel zu unterscheiden.

Gerade bei der Verschattung muss vorab exakt geplant und berechnet werden, welche Störenfriede die Stromerzeugung durch ihren Schatten ausbremsen. So kann die Verschattung eines einzigen Solarmoduls die ganze Anlage beeinträchtigen und sogar beschädigen.

Bei einer zu empfehlenden Schattenanalyse werden die Jahreszeiten berücksichtigt. Denn ein Dach kann im Sommer komplett frei von Schatten sein, im Winter aber, wenn die Sonne tief steht, fast vollständig beschattet sein. Mit einem sogenannten Sonnenbahnindikator, den es für rund 70 Euro im Fachhandel gibt, kann die mögliche Verschattung schon gut ermittelt werden. Wer sich da nicht zutraut oder einen komplexen Fall hat, ist beim Spezialisten an der richtigen Adresse.