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Photovoltaikanlage - Ausrichtung und Neigung

Autoren
OldBo
27.04.2023
Neben der Globalstrahlung (Direkt- und Diffusstrahlung), die vom Standort, der Tages- und Jahreszeit sowie vom Wetter abhängig ist, sind die Ausrichtung (Azimut) und der Neigungswinkel der Solarmodule für den Ertrag einer Photovoltaikanlage ausschlaggebend.
Azimutwinkel
 Azimutwinkel
Quelle: Bosy
Neigungswinkel
 Neigungswinkel
Quelle: bauen & sanieren.net
Ein Geodreieck ist zwar old school, reicht aber ebenfalls aus. Einfach die Messwerte maßstabgerecht auf ein Blatt Papier zeichnen, das Geodreieck im rechten Winkel anlegen und den Wert ablesen. Für die Praxis reicht das immer.
 Ein Geodreieck ist zwar old school, reicht aber ebenfalls aus. Einfach die Messwerte maßstabgerecht auf ein Blatt Papier zeichnen, das Geodreieck im rechten Winkel anlegen und den Wert ablesen. Für die Praxis reicht das immer.
Quelle: Nicolas, tryseo UG / solaranlage.de
Ausrichtung - Photovoltaikanlage
 Ausrichtung - Photovoltaikanlage
Quelle: rechnerphotovoltaik.de - Eugen Wagner, DeinFachmann

Neben der Globalstrahlung (Direkt- und Diffusstrahlung), die vom Standort, der Tages- und Jahreszeit sowie vom Wetter abhängig ist, sind die Ausrichtung (Azimut) und der Neigungswinkel der Solarmodule für den Ertrag einer Photovoltaikanlage ausschlaggebend. Ein Tracking System (Nachführsystem), das die Solaranlage automatisch zur Sonne ausrichtet, ist für kleinere private PV-Anlagen nicht sinnvoll.

Allgemeine Aussagen zur Photovoltaikausrichtung

  • optimale Ausrichtung für PV-Anlagen nach Süden
  • Ausrichtung nach Südwest oder Südost - Ertragsverlust unter 5 %
  • Ost-West-Ausrichtung - Ertragsverlust ca. 20 %
  • Ausrichtung nach Norden ist nicht empfehlenswert
  • optimaler Neigungswinkel 30 – 35°
  • PV-Anlagen in Süddeutschland den Neigungswinkel etwas kleiner wählen
  • PV-Anlagen in Norddeutschland den Neigungswinkel etwas größer wählen

Bei der Ausrichtung von PV-Anlagen trifft der Azimut eine Aussage über die Abweichung von der Ausrichtung nach Süden (Azimutwinkel 0°). Bei einer Abweichung nach Westen ergeben sich Pluswerte, die Abweichung nach Osten wird mit negativen Werten dargestellt.

Der Azimut ist eine Größe für den möglichen Ertrag einer Photovoltaikanlage. Abweichungen der Himmelsrichtung von rund 45° bringen aber nur 5 % geringe Ertragseinbußen. Bei einem Azimutwinkel von 90° liegt die Ertragsminderung zwischen 6 und 40 %. Die Spreizung der möglichen Ertragsverluste ist darauf zurückzuführen, dass der Azimut nicht alleine für den Ertrag der Photovoltaikanlage entscheidend ist. Der Neigungswinkel ist die andere Größe. Nur anhand beider Größen zusammen kann eine optimale Ausrichtung der Photovoltaikanlage erfolgen.

Die PV-Module erzielen den höchsten Ertrag, wenn sie nach Süden ausgerichtet sind und die Sonnenstrahlen senkrecht im 90° Winkel auf die Module treffen. Wenn an der Neigung eines Steildaches nichts geändert werden kann, dann können die Module durch Aufständerungen noch ein wenig angepasst werden. Da aber der Sonnenstand im Tages- und Jahresverlauf nie konstant bleibt, ist eine optimale Einstrahlung bei fest montierten Solarmodulen nie permanent gegeben.

Die höchsten Erträge werden erreicht, wenn zwischen Frühling und Herbst die Sonneneinstrahlung fast senkrecht auf die PV-Module auftreffen und diese nach Süden und in einem Winkel von 30 – 35° angebracht werden. Bei einem Neigungswinkel zwischen 10 und 60° sind noch immer 90 % des maximalen Ertrags möglich.

Die folgenden Hinweise tragen ebenfalls dazu bei, die Ausrichtung je nach Standort der Anlage bestmöglich zu wählen:
Selbstreinigung beachten. Erst ab einem Neigungswinkel von ca. 12 Grad setzt der selbstreinigende Effekt der Solarmodule ein. Ist dieser nicht gegeben, sollte eine regelmäßige Reinigung der PV-Anlage einkalkuliert werden, damit keine Schäden durch Verschattungen entstehen.
Schneelast bedenken. In Regionen mit hohem Schneeaufkommen sollten Solarmodule mit einem Neigungswinkel von mindestens 30 Grad installiert werden, damit der Schnee abrutschen kann und keine Verschattung entsteht.
Kosten für Anlagen auf Flachdächern kalkulieren. Die Ausrichtung von PV-Anlagen auf Flachdächern lässt sich flexibler gestalten. Dazu werden allerdings Aufständerungen gebraucht, die mit zusätzlichen Kosten einhergehen.
Bei starker Südabweichung Neigungswinkel korrigieren. Je stärker die Ausrichtung der PV-Anlage von Süden abweicht, desto kleiner sollte der Neigungswinkel gewählt werden. So lassen sich mit einem Winkel von 0 bis 20 Grad auch bei Ost-West-Anlagen noch etwa 90 % des maximalen Ertrags erreichen. Umsetzen lässt sich die Korrektur jedoch meist nur auf Flachdächern.

Weitere Funktionen
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RayKrebs schrieb: Na ja, manche Hersteller geben auch ein COP Diagramm über die Modulationsleitung an, zwar selten zu sehen, aber hin und wieder. Der COP wird in der Regel unter 40% Leistung wieder schlechter, gerade...
ladidaaa schrieb: Vielen Dank für eure Tipps! Ich habe ab auch das hier gefunden: Dialink FTTH Das ist eine besonders biegsame Glasfaser (5mm Biegeradius) , mit cleveren Steckern: Zum einziehen ins leerrohr kann man...
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