The optimal orientation and inclination of a PV system

Die optimale Ausrichtung und Neigung einer Solaranlage beeinflusst den PV-Ertrag. Allerdings sind gewisse Abweichungen vom Idealzustand ohne nennenswerte Ertragsverluste möglich. In diesem Artikel erfahren Sie alles, was Sie zur Ausrichtung und Neigung einer PV-Anlage wissen müssen.

First things first

Die optimale Ausrichtung

Solaranlagen erzeugen den meisten Strom, wenn sie nach Süden ausgerichtet sind.

Ost-West-Photovoltaik

Eine Ost-West-Anlage ist gut für den Eigenverbrauch, da sie morgens und abends den meisten Strom liefert. 

Die optimale Neigung

Solarmodule erreichen den höchsten Ertrag bei Südausrichtung und einer Neigung von 30 bis 45 Grad.  

Photovoltaik zur Nordseite

Photovoltaik auf der Nordseite erzeugt 30 bis 40 Prozent weniger Strom also bei der Südausrichtung.

Was ist die optimale Ausrichtung einer Solaranlage? 

Die optimale Ausrichtung einer Solaranlage ist nach Süden. Die Sonneneinstrahlung im Süden ist am höchsten und die Solarpanels produzieren die meiste Energie. Ausrichtungen von bis zu 30 Grad nach Ost oder West sind ebenfalls gut geeignet und verursachen geringe Ertragsverluste.  

Bei der Ausrichtung von Photovoltaikanlagen wird häufig der Azimutwinkel angegeben. Dieser gibt an, wie stark die Abweichung von der optimalen Ausrichtung nach Süden (0° Azimutwinkel) ist.  

Auf Flachdächern erreicht man mit einer Ausrichtung nach Süden die höchste Leistung. Jedoch bieten Ost-West-Ausrichtungen eine Alternative für eine gleichmäßigere Stromerzeugung im Laufe des Tages. Ein Mehrertrag von bis zu 40% ist dadurch möglich. 

Was ist die optimale Neigung der PV-Anlage? 

Die optimale Neigung der PV-Module beträgt 30 bis 35 Grad. Im Allgemeinen sollte der Neigungswinkel der Solaranlage zwischen 20 und 60 Grad liegen. Eine geringere Neigung kommt der Leistung im Sommer zugute. Ein höherer Neigungswinkel verbessert die Erträge in den Wintermonaten.

Photovoltaikanlagen erzielen höchste Erträge, wenn die Sonneneinstrahlung im 90-Grad-Winkel auf die Solarzellen trifft. In der Praxis wird dieser Winkel jedoch nur selten erreicht, da die Sonne sich bewegt und im Laufe des Tages und des Jahres unterschiedlich hochsteht. In Deutschland ist sie im Sommer zur Mittagszeit am höchsten und im Winter, morgens und abends am niedrigsten. Der Neigungswinkel von 30 bis 35 Grad bei Südanlagen ist daher ein Kompromiss, der im Jahresverlauf die höchsten Erträge garantiert. 

Das Zusammenspiel von der Ausrichtung und Neigung ist entscheidend

Die zu erwartenden Erträge hängen von der Ausrichtung und der Neigung der PV-Module ab. Die folgende Tabelle zeigt das Zusammenspiel zwischen den beiden Größen. 

Wie Sie sehen können, mindern kleine Abweichungen von der optimalen Ausrichtung und Neigung (Süden, 30 bis 35 Grad) den PV-Ertrag nur geringfügig. Eine nach Süden ausgerichtete PV-Anlage erreicht bei Neigungen von 10 oder 60 Grad immer noch über 90% des maximalen Ertrags. Ebenfalls halten sich die Ertragseinbußen bei einer nach Südosten oder Südwesten ausgerichteten PV-Anlagen in Grenzen, sofern die Neigung zwischen 10 und 60 Grad beträgt. Die geringsten Erträge produzieren PV-Anlagen zur Nordseite, wobei auch ihr Einsatz kann sich in bestimmten Fällen lohnen.

Faustformel: Je mehr die PV-Anlage von einer Südrichtung abweicht, desto vorteilhafter ist ein geringer Neigungswinkel. Eine West- oder Ost-Anlage mit einem Neigungswinkel zwischen 0 und 20 Grad erzielt weiterhin hohe Erträge von über 85% des maximalen Ertrags.

Manchmal lohnt es sich, zwei Seiten miteinander zu kombinieren - wie bei Ost-West-Solaranlagen. Sie erhöhen dadurch nicht nur den Gesamtertrag, sondern steigern auch Ihren Eigenverbrauch.  

Welche Auswirkung hat die Ausrichtung auf den Eigenverbrauch?

Der Eigenverbrauch des Solarstroms lohnt sich aufgrund der steigenden Stromkosten immer mehr. Deshalb gewinnt die Ost-West-Ausrichtung zunehmend an Bedeutung. 

Photovoltaikmodule erzielen bei einer Südausrichtung zwar den höchsten Ertrag, aber der Großteil des Stroms wird ins Netz eingespeist. Warum? Der meiste Solarstrom wird zu Mittag erzeugt, wenn die meisten Haushalte den geringsten Verbrauch haben. Dieses Problem löst eine Ost-West-Ausrichtung, da sie die höchsten Erträge morgens und abends erzielt - genau dann, wo der Stromverbrauch im Haushalt am größten ist. 

Tipps zur Ausrichtung einer PV-Anlage

Bei der optimalen Ausrichtung und Neigung einer PV-Anlage sollten Sie auch auf andere Faktoren achten:

• ShadingA shaded module only utilizes diffuse solar radiation and produces less electricity. This leads to yield losses. Therefore, when planning a photovoltaic system on your roof, you should conduct a shading analysis.
• Self-cleaning: At an inclination of more than 12 degrees, the PV modules clean themselves. Water can drain away and dirt or snow is washed away with the rain;
• Tracking systems: With a tracking system, the PV system adapts to the angle of incidence of the sun. Depending on the system, vertical and/or horizontal tracking is possible. This allows PV systems to produce an additional yield of up to 35%.