Zuletzt aktualisiert am 26. September 2024
Die optimale Ausrichtung einer PV-Anlage ist Schlüssel zu ihrer Leistung. In diesem Artikel erklären wir, warum die Himmelsrichtung und der Neigungswinkel entscheidend sind und wie genau Sie PV Anlage Ausrichtung vornehmen können, um die Energieeffizienz zu maximieren.
💡 Zusammenfassung
- Die Ausrichtung und Neigung einer Solaranlage sind für den Ertrag entscheidend; idealerweise sollten die Solarmodule nach Süden ausgerichtet sein und einen Neigungswinkel zwischen 30 und 35 Grad aufweisen.
- Abweichungen von der Südausrichtung um bis zu 45 Grad oder Neigungswinkel zwischen 10 und 60 Grad reduzieren den Ertrag der PV-Anlage im Allgemeinen um weniger als 10%.
- Verschattungen durch Bäume oder Gebäude müssen bei der Planung von PV-Anlagen berücksichtigt werden; intelligente Anlagenplanung und Einsatz von Leistungsoptimierern können Ertragsverluste minimieren.
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- Die Bedeutung der PV-Anlage Ausrichtung
- Azimut – Was ist das und wie wird dieser Wert berechnet?
- Optimale Ausrichtung für verschiedene Dachtypen
- Abweichungen von der optimalen Ausrichtung
- Verschattung und ihre Vermeidung
- Berechnung des optimalen Neigungswinkels
- Nachführsysteme und ihre Rolle
- Expertentipps zur optimalen PV-Anlage Ausrichtung
- Fazit für die optimale Ausrichtung einer PV Anlage
- Häufig gestellte Fragen
Die Bedeutung der PV-Anlage Ausrichtung
Die Photovoltaik Ausrichtung und Neigung einer Solaranlage sind von entscheidender Bedeutung für den Ertrag einer Photovoltaikanlage.
Eine optimale Ausrichtung ermöglicht eine effiziente Nutzung der Sonnenenergie, indem die Solarmodule so positioniert werden, dass sie die maximale Menge an Sonnenlicht aufnehmen und umwandeln können.
Hierbei spielen der Breitengrad des Hauses, die Himmelsrichtung des Dachs und der Neigungswinkel der Solarmodule eine entscheidende Rolle.
Die Ausrichtung und der Neigungswinkel einer Photovoltaikanlage werden durch eine Überprüfung des Azimuts und eine Berechnung des Neigungswinkels bestimmt.
Diese beiden Faktoren gewährleisten, dass die Sonne so oft wie möglich im rechten Winkel auf die Solarzellen trifft, was den PV-Ertrag maximiert.
Eine ideale Wahl für eine PV-Anlage ist die Südausrichtung, da sie das größte Potenzial hat, das ganze Jahr über das meiste Sonnenlicht aufzufangen.
Azimut – Was ist das und wie wird dieser Wert berechnet?
Bei der Ausrichtung von Photovoltaikanlagen ist der Azimut ein wichtiger Faktor, der die Abweichung von der Südausrichtung angibt.
In der Photovoltaik bezieht sich der Azimutwinkel auf die Abweichung von der optimalen Südausrichtung. Dieser Winkel wird von der Richtung Süden aus gemessen:
- Ein Azimutwinkel von 0° entspricht einer Ausrichtung nach Süden.
- Positive Werte (+) zeigen in Richtung Westen.
- Negative Werte (-) weisen in Richtung Osten.
Wir haben für Sie das beste Tool zur Ermittlung des Azimuts für Ihr Haus hier verlinkt.
Himmelsrichtungen und ihre Auswirkungen
Die optimale Himmelsrichtung für PV-Anlagen ist Süden, da sie das größte Potenzial hat, das ganze Jahr über das meiste Sonnenlicht aufzufangen.
Abweichungen von bis zu 45 Grad haben jedoch kaum nachteilige Auswirkungen auf den Ertrag und liefern somit nahezu den maximalen Ertrag.
Eine Ost-West-Ausrichtung kann jedoch auch vorteilhaft sein. Zwei Leistungshochs am Vormittag und Nachmittag anstelle eines einzigen zur Mittagszeit können erzielt werden.
Darüber hinaus ist es möglich, PV-Module auf beiden Dachseiten zu installieren, wodurch die Dachfläche optimal genutzt wird.
Eine Nordausrichtung der PV-Anlage ist hingegen nicht zu empfehlen, da sie lediglich etwa 50% des potenziellen Ertrags erzielt.
Neigungswinkel und seine Bedeutung
In Deutschland liegt der optimale Neigungswinkel einer Photovoltaikanlage zwischen 30 und 35 Grad.
Die Anpassung der Neigung eines Solarmoduls erfolgt, um trotz der sich verändernden Sonnenstandshöhe über das ganze Jahr hinweg einen optimalen Einstrahlungswinkel zu erreichen.
Es ist möglich, den Neigungswinkel um wenige Grad zu korrigieren, und dies kann dazu beitragen, den Ertrag der Photovoltaikanlage zu optimieren.
Es ist möglich, eine Abweichung des Neigungswinkels der Module zwischen 10 und 60 Grad zu haben, ohne den Ertrag um mehr als 10% zu verringern.
Optimale Ausrichtung für verschiedene Dachtypen
Nicht jedes Dach ist gleich, und die optimale Ausrichtung variiert je nach Dachtyp. Schrägdächer, Flachdächer und Fassaden erfordern unterschiedliche Lösungen.
Die optimale Ausrichtung für eine PV-Anlage auf einem Schrägdach ist ein Neigungswinkel zwischen 30 und 40 Grad. Für Flachdächer hingegen ist ein Winkel zwischen 5 und 15 Grad empfehlenswert.
Es gibt jedoch Situationen, in denen die Dachneigung nicht optimal ist.
In solchen Fällen kann eine Aufständerung eine Lösung sein, mit der die Photovoltaikanlage optimal geneigt und ausgerichtet werden kann.
Bei der Ausrichtung von Photovoltaikanlagen an Fassaden ergeben sich spezifische Herausforderungen.
Es eignen sich Monokristalline Siliziumzellen und Dünnschichtmodule besser für eine suboptimale Ausrichtung von Photovoltaikanlagen an Fassaden.
Schrägdächer
Für Schrägdächer ist die optimale Ausrichtung in Richtung Süden.
Die Ausrichtung des Schrägdachs hat einen maßgeblichen Einfluss auf den Ertrag der PV-Anlage.
Die Höhe des Ertrags hängt von der Himmelsrichtung und dem Neigungswinkel des Dachs ab.
Der empfohlene Neigungswinkel für Schrägdächer zur Maximierung der Leistung von PV-Anlagen liegt zwischen 30 und 35 Grad.
Selbst bei einer Ausrichtung nach Osten oder Westen kann eine Anlage effektiv betrieben werden.
Bei einem Neigungswinkel von bis zu 20 Grad können diese Anlagen noch rund 85 bis 90 % des Ertrags einer optimal ausgerichteten Südanlage erzielen.
Flachdächer
Die optimale Neigung für eine PV-Anlage auf einem Flachdach liegt üblicherweise zwischen 15 und 35 Grad.
Ein größerer Neigungswinkel kann zu mehr Abschattungen und Windwiderstand führen.
Die Ausrichtung der PV-Anlage auf einem Flachdach wirkt sich auf die Sonneneinstrahlung aus.
Spezielle Montagesysteme für PV-Anlagen auf Flachdächern bieten eine Vielzahl von Systemen verschiedener Hersteller, die den spezifischen Anforderungen von Flachdächern gerecht werden.
Fassaden
Die Ausrichtung der PV-Anlage an Fassaden hat einen maßgeblichen Einfluss auf deren Effizienz und Leistung.
Die Verschattung durch zukünftige Bauvorhaben oder das Wachstum von Bäumen kann vorausgesehen und durch eine intelligente Anlagenplanung vermieden werden.
Das Wachstum von Bäumen kann die Leistung einer PV-Anlage beeinflussen, indem die Solarmodule durch bestehende oder neu hinzukommende Bäume verschattet werden. Um den Einfluss von zukünftigen Gebäuden auf eine PV-Anlage zu minimieren, sollten bei der Planung die folgenden Schritte beachtet werden:
- Prüfung zukünftiger Baupläne
- Minimierung von Verschattung und Verschmutzung
- Vermeidung von Hindernissen, die den Lichteinfall beeinträchtigen
- Berücksichtigung gesetzlicher Vorgaben
- Strategische Einplanung der PV-Anlage von Anfang an bei Neubauten.
Abweichungen von der optimalen Ausrichtung
Abweichungen von der optimalen Ausrichtung können den Ertrag einer PV-Anlage beeinflussen.
Bei geringfügigen Abweichungen von der optimalen Ausrichtung, bis zu 45 Grad in südwestlicher oder südöstlicher Richtung, beträgt der Leistungsverlust einer PV-Anlage unter 5%.
Eine Abweichung von bis zu 30 Grad nach Osten oder Westen vom idealen Sonnenstand ist für eine PV-Anlage noch akzeptabel.
Suboptimale Ausrichtungen von PV-Anlagen können durch die Anpassung der Neigungswinkel und optimal genutzte Dachneigungen, wie bei Schrägdächern, kompensiert werden.
Auf diese Weise kann trotz suboptimaler Bedingungen ein maximaler Ertrag erzielt werden.
Akzeptable Abweichungen
Abweichungen von bis zu 45 Grad von der optimalen Himmelsrichtung sind tolerierbar.
Solarmodule, die nach Südwest oder nach Südost ausgerichtet sind, erzielen noch etwa 95 % des maximal möglichen Ertrags.
Trotz leichter Abweichung von der idealen Ausrichtung bleibt die Effizienz hoch.
Abweichungen von bis zu +/-5 Grad vom optimalen Neigungswinkel sind akzeptabel.
Bei Abweichungen von +/-20 Grad liegt die Reduzierung der Einstrahlung im Vergleich zum Optimum nicht über 5 Prozent.
Lösungsansätze bei suboptimaler Ausrichtung
Wenn die Ausrichtung einer PV-Anlage nicht optimal ist, gibt es verschiedene Lösungen, um die Effizienz zu verbessern.
Ein Nachführsystem für eine PV-Anlage ist ein Mechanismus, der die Solarmodule im Verlauf des Tages so ausrichtet, dass sie der Sonne folgen, um die maximale Menge an Sonnenlicht einzufangen und den Stromertrag zu steigern.
Eine weitere Lösung bei suboptimaler Ausrichtung ist die Nutzung von zwei Dachflächen.
Insbesondere bei Flachdächern kann eine Ausrichtung nach Ost-West sogar ideal sein, da sie die Dachfläche besser ausnutzen kann.
Verschattung und ihre Vermeidung
Verschattung kann den Ertrag einer PV-Anlage reduzieren. Daher ist eine sorgfältige Planung und Berücksichtigung von Verschattungen wichtig.
Es ist ratsam, bei der Planung einer PV-Anlage eine mögliche Verschattung während des gesamten Jahres zu prüfen.
Bäume und Gebäude können bei der Verschattung von PV-Anlagen eine bedeutende Rolle spielen.
Durch eine intelligente Anlagenplanung können Ertragsverluste vermieden werden.
Natürliche Verschattungen
Natürliche Verschattungen wie Bäume können die Leistung von PV-Anlagen beeinflussen, indem sie Schatten auf die Anlagen werfen.
Bei der Planung von PV-Anlagen können Methoden wie die Verschattungsanalyse und die intelligente Anlagenplanung eingesetzt werden, um die natürliche Verschattung zu messen und Ertragsverluste zu vermeiden.
Um die Verschattung durch natürliche Hindernisse bei der Planung von PV-Anlagen zu vermeiden, kann die Verwendung von Leistungsoptimierern in Betracht gezogen werden.
Durch Anbringung eines Leistungsoptimierers an jedem Modul kann das Leistungsoptimum individuell an jedem Modul bestimmt werden.
Zukunftsorientierte Planung
Zukunftsorientierte Planung beinhaltet die Berücksichtigung von möglichen zukünftigen Verschattungen durch Neubauten oder Baumwachstum.
Im Rahmen der Planung einer PV-Anlage sind Verschattungsanalysen von großer Bedeutung, um potenzielle Verschattungen durch zukünftige Bauvorhaben oder das Wachstum von Bäumen vorherzusehen.
Das Wachstum von Bäumen kann die Leistung einer PV-Anlage beeinflussen, indem die Solarmodule durch bestehende oder neu hinzukommende Bäume verschattet werden.
Um den Einfluss von zukünftigen Gebäuden auf eine PV-Anlage zu minimieren, sollten bei der Planung die folgenden Schritte beachtet werden:
- Prüfung zukünftiger Baupläne
- Minimierung von Verschattung und Verschmutzung
- Vermeidung von Hindernissen, die den Lichteinfall beeinträchtigen
- Berücksichtigung gesetzlicher Vorgaben
- Strategische Einplanung der PV-Anlage von Anfang an bei Neubauten.
Berechnung des optimalen Neigungswinkels
Die Berechnung des optimalen Neigungswinkels ist entscheidend für den maximalen Jahresertrag einer Photovoltaikanlage.
Es stehen verschiedene Methoden und Online-Rechner zur Verfügung, die bei der Berechnung des optimalen Neigungswinkels helfen können.
Online-Rechner zur Berechnung des optimalen Neigungswinkels ermöglichen die Eingabe von Daten und berechnen dann den Ertrag.
Sie berücksichtigen dabei die individuelle Dachneigung und geben den optimalen Winkel für die maximale Sonneneinstrahlung auf die Solarmodule an.
Die wesentlichen Parameter für die Berechnung des optimalen Neigungswinkels sind die Dachneigung und die Ausrichtung der Solarmodule.
Der optimale Neigungswinkel wird durch die Bestimmung des Winkels, der im Jahresdurchschnitt der idealen Modulneigung am nächsten kommt, um den maximalen Ertrag zu erzielen, ermittelt.
Nachführsysteme und ihre Rolle
Nachführsysteme können die Ausrichtung und den Neigungswinkel von PV-Modulen anpassen, um den Ertrag zu maximieren.
Es gibt einachsige Systeme, die entweder die Himmelsrichtung oder den Neigungswinkel verändern, und zweiachsige Systeme, auch bekannt als Solar Tracker, die beide Parameter steuern können.
Nachführsysteme können einen zusätzlichen Ertrag von bis zu 30 Prozent erzielen und bieten dadurch potenzielle Ertragssteigerungen.
Nachführsysteme sind jedoch meist teuer und für Privatanlagen nicht immer lohnenwert.
Sie sind eher für größere Freiflächen-PV-Anlagen konzipiert.
Expertentipps zur optimalen PV-Anlage Ausrichtung
Ein Fachmann kann die insgesamt kostengünstigste Ausrichtung der Photovoltaikanlage berechnen, indem er auch Aspekte berücksichtigt, die für Laien nicht ohne Vertiefung nachvollziehbar sind.
Insbesondere sollten spezialisierte Photovoltaik-Experten für die optimale Ausrichtung hinzugezogen werden, um den bestmöglichen Winkel und die Ausrichtung der Solarmodule zu bestimmen.
Experten nutzen ihre Kenntnisse über die regionalspezifischen Sonnenverläufe und klimatischen Bedingungen, um die Ausrichtung und den Neigungswinkel einer PV-Anlage je nach geografischem Standort zu optimieren.
Dabei werden unterschiedliche Strategien angewandt, da die Bedingungen in Norddeutschland und in südlichen Regionen sich unterscheiden können.
Fazit für die optimale Ausrichtung einer PV Anlage
Es ist offensichtlich, dass die Ausrichtung und Neigung einer Photovoltaikanlage wesentlichen Einfluss auf den Ertrag hat.
Ob Sie ein Schrägdach, ein Flachdach oder eine Fassade für Ihre Anlage haben, es gibt stets Möglichkeiten zur Optimierung.
Beachten Sie die Rolle der Himmelsrichtungen, Neigungswinkel und möglichen Verschattungen bei der Planung Ihrer Anlage.
Falls Sie unsicher sind, zögern Sie nicht, einen Experten zu Rate zu ziehen.
Denken Sie daran: Eine gut geplante und ausgerichtete PV-Anlage ist der Schlüssel zur effizienten Nutzung von Solarenergie.
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Häufig gestellte Fragen
Die beste Ausrichtung für PV-Anlagen liegt bei einem Neigungswinkel von 30 bis 40 Grad und einer Südausrichtung, um eine maximale Energieausbeute zu erzielen. In manchen Fällen kann jedoch auch eine Ausrichtung nach Osten oder Westen finanziell attraktiv sein.
In Deutschland wird die optimale Neigung einer Photovoltaikanlage zwischen 30 und 40 Grad empfohlen. Der optimale Winkel für Photovoltaik hängt jedoch von der Art des Dachs ab – für schräge Dächer ist ein Winkel zwischen 30 und 40 Grad ideal, für Flachdächer beträgt der optimale Winkel zwischen 5 und 15 Grad.
Eine Photovoltaikanlage mit einer Ost-West-Ausrichtung kann bis zu 40% mehr Ertrag erzielen als Anlagen mit Südausrichtung. Sie ist besonders geeignet für Gewerbebetriebe, die den Solarstrom selbst verbrauchen möchten, was sich nach wie vor rentiert.
Nachführeinrichtungen können den Ertrag von PV-Anlagen maximieren, aber sie sind in der Regel teuer und für Privatanlagen nicht immer rentabel.
Verschattung kann die Leistung einer PV-Anlage deutlich reduzieren, da sie die Menge an Sonnenlicht, die die Solarmodule erreicht, verringert. Daher ist es wichtig, Verschattung zu minimieren, um die Effizienz der Anlage zu maximieren.
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