Die optimale Ausrichtung einer Solaranlage

Der Ertrag und damit die Wirtschaftlichkeit einer Solaranlage sind massgeblich von der Ausrichtung der Anlage abhängig. Optimal ist eine Ausrichtung nach Süden mit einem Neigungswinkel von 30°. Doch auch Abweichungen von diesem Idealwert lohnen sich. Erfahren Sie in diesem Artikel, worauf bei der Dachausrichtung zu achten ist und wie Sie diese berechnen können.

Welche Faktoren haben Einfluss auf den Ertrag einer Solaranlage?

PV-Anlagen können auf Dächern, Fassaden, Carports und als Balkonkraftwerk sogar am Balkon installiert werden. Was das betrifft, sind Solaranlagen ausgesprochen unkompliziert. Allerdings gilt: Unter idealen Bedingungen liefert eine Solaranlage den maximalen Ertrag. Deshalb sollte die PV-Anlage sorgfältig geplant werden, um das Beste aus ihr herausholen zu können. Mehrere Faktoren beeinflussen den Ertrag einer Solaranlage massgeblich:

Zum einen ist die Leistung einer PV-Anlage von ihrer geographischen Lage abhängig. In südlicheren Breiten und im Sommer ist die sogenannte “Globalstrahlung” – die Sonnenstrahlung, die tatsächlich auf der Erdoberfläche ankommt – höher.

Neben dem Standort ist auch die Ausrichtung einer Solaranlage ausschlaggebend. Mit “Ausrichtung” ist das Einstellen der Solarpanels in eine Himmelsrichtung gemeint. In Europa kann die stärkste Sonneneinstrahlung zur Mittagszeit durch eine Ausrichtung der PV-Anlage nach Süden genutzt werden. Aber auch eine Ausrichtung nach Westen oder Osten mindert die Leistung der Anlage nur gering.

Auch der Neigungswinkel der Solarpanels spielt eine wichtige Rolle. Grundsätzlich gilt ein Neigungswinkel von 30° bis 35° als optimal, weil die Sonne dadurch im rechten Winkel auf die Module einstrahlt. Hier gilt jedoch ähnlich wie bei der Ausrichtung: Auch ein geringerer Neigungswinkel liefert noch immer rentable Energieerträge.

Ausserdem müssen Verschattungen durch Bäume, Nachbargebäude, Schornsteine oder Ähnliches bei der Planung einer PV-Anlage berücksichtigt bzw. bauliche Gegenmassnahmen (etwa durch das Versetzen von Satellitenschüsseln) eingeleitet werden. Insbesondere dauerhafte Verschattungen können den Ertrag einer Solaranlage nämlich deutlich reduzieren.

Was ist die beste Ausrichtung für eine Solaranlage?

Fachleute prüfen bei der Ausrichtung einer Solaranlage zwei verschiedene Winkelbezeichnung: den sogenannten “Azimut” und die bereits erwähnte Neigung.

Azimut

Der Azimut bezeichnet den Winkel zwischen Süden und der Modulfläche, also die Abweichung von der optimalen Südausrichtung – hier beträgt der Azimutwinkel genau 0°. Abweichungen Richtung Osten werden mit negativen Vorzeichen versehen, Abweichungen nach Westen mit positiven. Eine Ausrichtung exakt nach Osten hat demnach einen Azimutwinkel von −90°, eine Ausrichtung direkt nach Westen 90°. Ein Azimutwinkel von 45° bedeutet demnach eine Süd-West-Ausrichtung, bei −45° besteht eine Süd-Ost-Ausrichtung.

Aber keine Sorge, wenn Ihr Haus nicht exakt nach Süden ausgerichtet steht: Bei kleineren Abweichungen von +/−20° sind die Ertragseinbussen kaum messbar und auch bei einer Abweichung von +/−45° kann man noch mit rund 95 % des maximal möglichen Ertrags rechnen.

Eine reine Ost- oder Westausrichtung hat gegenüber der Südausrichtung einen Ertragsverlust von etwa 20 %. Dafür bringen Solaranlagen mit Ost-West-Ausrichtung einen anderen Vorteil: Steht ein möglichst hoher Eigenverbrauch und nicht in erster Linie die Einspeisung im Mittelpunkt, bietet eine Dachausrichtung nach Osten oder Westen eine über den Tag verteilte gleichmässigere Stromerzeugung. Statt einer Leistungsspitze zu Mittag gibt es vor- und nachmittags jeweils ein kleineres Hoch, wodurch sich der Eigenverbrauch des selbst erzeugten Stroms anheben lässt. Ausserdem können bei einer Ost-West-Ausrichtung zwei Dachflächen genutzt werden, was den Ertragsverlust wieder ausgleichen kann.

Einzig nach Norden ausgerichtete PV-Anlagen sind in der Regel nicht wirtschaftlich, da keine direkte Sonneneinstrahlung vorliegt und daher deutlich geringere Erträge erzielt werden.

Neigungswinkel

Der zweite wichtige Faktor bei der Ausrichtung einer Solaranlage ist der Neigungswinkel. Er gibt an, wie steil die Solarpanels aufgeständert sind. Die höchsten Photovoltaik-Erträge werden erzielt, wenn die Sonnenstrahlen senkrecht (also mit 90°) auf die Solarzellen auftreffen. Der Sonnenstand verändert sich jedoch im Tages- bzw. Jahresverlauf. Zu Mittag etwa steht die Sonne höher als am Morgen und am Abend. Deshalb wird der Neigungswinkel in der Regel so gewählt, dass im Jahresdurchschnitt der höchstmögliche Ertrag aus der PV-Anlage gewonnen wird. In der Schweiz handelt es sich dabei um 25° bis 40°. Leichte Abweichungen von dieser optimalen Neigung wirken sich jedoch nur geringfügig auf den Ertrag aus.

Grundsätzlich lässt sich sagen: Je südlicher der Standort, desto flacher sollte die Neigung sein. Im Süden der Schweiz sollte der Neigungswinkel also etwas flacher sein als im Norden, weil mit zunehmender Nähe zum Äquator die Sonne umso höher steht. Infolgedessen gilt: Je weiter die Ausrichtung der Solaranlage von Süden abweicht, desto besser ist ein geringerer Neigungswinkel der Solarpanels.

Ausrichtung der Solaranlage berechnen

Sie möchten die optimale Ausrichtung Ihrer Solaranlage berechnen? Mit Google Earth ist das möglich. Geben Sie einfach Ihre Adresse ein und das Luftbild zeigt Ihnen, in welche Himmelsrichtung Ihr Dach ausgerichtet ist.

Die Berechnung des Neigungswinkels gestaltet sich ein wenig komplizierter: Zuerst müssen Dachtiefe und Dachhöhe bestimmt werden. Messen Sie dafür im ersten Schritt eine beliebige waagrechte Länge (Dachtiefe = a) ausgehend von der Dachschräge und anschliessend im rechten Winkel nach oben die Höhe (Dachhöhe = b) bis zur Dachschräge. Mithilfe des Satzes des Pythagoras wird die Dachschräge (c) berechnet: a2 + b2 = c2. Ziehen Sie dann aus c2 die Wurzel – nun wissen Sie, wie lang die Dachschräge ist. Zu guter Letzt wird der Sinuswert mit der Formel a/c = sin (ß) ermittelt. Den Sinuswert ß gibt man schliesslich in den Taschenrechner ein, der wiederum den Grad bestimmt.

Klingt zu kompliziert? Wir empfehlen Ihnen: Lassen Sie sich von einem Experten beraten. Wir bei Otovo stehen dir bei der Planung Ihrer Solaranlage jederzeit mit Rat und Tat zur Seite!