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Photovoltaik Ausrichtung – Optimum & Einfluss

Letztes Update: 18. Februar 2021

Von Jens Burkhardt 

Lesedauer: 9 Minuten

Jens Burkhardt

Von Jens Burkhardt 

Lesedauer: 9 Minuten

Jens Burkhardt

In diesem Artikel zeige ich, welchen Einfluss Photovoltaik-Ausrichtung hat. Unter anderem werden folgende Fragen geklärt: Was ist die optimale Dachausrichtung in Deutschland? Wie gut ist das eigene Dach für eine Photovoltaikanlage geeignet? Wie wird die Ausrichtung ermittelt?

Die Ausrichtung der Photovoltaikanlage bestimmt wie hoch der solare Ertrag ausfällt. Die Dachausrichtung nach Süden ist am deutschen Standort optimal. Bei einem Azimutwinkel von 0 Grad erzeugt die PV-Anlage ca. 1000 kWh je kWp im Jahr. Abweichungen vermindern die Ausbeute, dennoch lohnen sich Ausrichtungen nach Westen, Osten und Norden.

Optimale Ausrichtung Photovoltaik

Die optimale Ausrichtung ist Süden. Je weiter die Dachneigung davon abweicht, desto geringer fällt der Ertrag aus. Doch warum ist das so? 


Am Mittag steht die Sonne, in unseren Breitengraden, am höchsten und scheint mit maximaler Kraft und einem 90 Grad Winkel auf die Solarmodule. Diese erreichen nun die maximale Leistung, auch Kilowattpeak genannt.

Photovoltaik Dachausrichtung

Photovoltaikanlage mit einer Südwest-Ausrichtung

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Bei einer Ausrichtung nach Osten oder Westen ist es für die Photovoltaikanlage kaum möglich ihr Maximum zu erreichen. Dennoch ist es wichtig zu betonen, dass die meisten Dachflächen für eine Solaranlage infrage kommen. Zwar vermindern sich die Erträge bei einer Abweichung von Süden, aber andere Faktoren können auch zu einer positiven Rendite führen.

Beim häufigsten Dachtyp, dem Satteldach, kann ein Süddach sogar ein Nachteil sein. Das Ost-Westdach wird auf beiden Seiten mit Modulen belegt, die spezifischen Kosten sinken. Die gleichmäßige Stromproduktion im Tagesverlauf erhöht zudem die Eigenverbrauchsquote.

Beim Haus mit Süddach stellt sich die Frage, ob auch die Nordseite mit PV-Modulen belegt werden sollte. Die meisten Hausbesitzer entscheiden sich dagegen. Doch auch ein Norddach ist bei günstigen Bedingungen möglich.

Verschiedene Dachausrichtungen im Vergleich

Schauen wir uns jetzt die vier Himmelsausrichtungen für Solaranlagen im Vergleich an.

Ausrichtung nach Süden

Ist die PV-Anlage nach Süden ausgerichtet, wird der Ertrag optimiert. Doch auch die Neigung der Modulfläche hat einen Einfluss auf das Ergebnis. Eine sehr gute Dachneigung liegt bei 30 bis 45 Grad.

Ist das Dach flacher oder steiler verschlechtert sich der Einfallswinkel der Sonne und es wird weniger Solarstrom produziert.

Ost-Dachausrichtung

Bei einem reinen Ostdach vermindert sich die Stromerzeugung um ca. 20 Prozent. Je weiter die Solaranlage von Süden abweicht, desto vorteilhafter ist ein geringer Neigungswinkel. Der meiste Strom steht bei einer Ostausrichtung am frühen Morgen zur Verfügung.

Mehr dazu im Artikel über Photovoltaikanlagen mit Ost-West-Ausrichtung.

Westdach

Die Westausrichtung ist sehr ähnlich zum Ostdach. Die Verluste im Jahresverlauf sind bei einer Westausrichtung genau gleich.

Da die Sonne im Tagesverlauf "wandert", ist die höchste Sonneneinstrahlung am Nachmittag zu erwarten. Bei der Kombination zu einer Ost-West-Anlage kann die ganze Dachfläche ausgenutzt werden.

Dachausrichtung nach Norden

Die Nordseite für eine Photovoltaikanlage zu nutzen ist noch immer umstritten. Bei typischer Ausrichtung geht 30 bis 50 Prozent Ertrag im Vergleich zum Optimum verloren. Ein Norddach mit einem flachen Winkel ist aber eine Überlegung wert. Auch der hohe Strombedarf im Winter, z.B. bei der Verwendung einer Wärmepumpe, macht den Einsatz der Himmelsrichtung Nord sinnvoll.

Tabelle Photovoltaik-Ausrichtung

Damit Sie sich ein gutes Bild machen können, gibt es jetzt eine Ansicht von verschiedenen Ausrichtungen für Photovoltaikanlagen im Zusammenspiel mit dem Neigungswinkel.

Ausrichtungstabelle Photovoltaik in Deutschland

Tabelle Ausrichtung für PV-A (Klicken zum Vergrößern)

© Daten von Konrad Mertens – Eigene Darstellung

Beachten Sie, dass es für den Jahresertrag einer Photovoltaikanlage keinen Unterschied macht, ob die Abweichungen nach Ost oder West sind.

Ein Ostdach mit gleicher Abweichung (in Grad zur Ausrichtung nach Süden), erzielt das gleiche Ergebnis, wie ein Westdach.

Der Ausrichtung ist immer von der Dachneigung abhängig

Der Ertrag einer Photovoltaikanlage ist immer abhängig vom Neigungswinkel und dem der Dachausrichtung, wie in der Ausrichtungs-Tabelle sichtbar ist.

Warum hat der Neigungswinkel so einen großen Einfluss?

Je besser der Einstrahlwinkel der Sonne, desto mehr Leistung kann erzielt werden. Das lässt sich mit dem optimalen Auftreffwinkel von 90 Grad erzielen. Gibt es eine Abweichung von Süden, treffen die Sonnenstrahlen nicht mit dem vollen Potenzial auf die Module. 

Die Folge: Die Anlage produziert nur im Teillastbereich. Wird die Dachneigung gesenkt, verbessert sich der Sonnenstand zur Modulfläche und mehr Strom kann produziert werden.

Am besten lässt sich das mit dem passenden Rechner nachvollziehen (siehe weiter unten). Damit lässt sich der Ertrag einer Photovoltaikanlage in Abhängigkeit von Dachausrichtung und Neigungswinkel berechnen.

Schnee und Verschmutzung

Bei einer starken Abweichung von der Südausrichtung sollten die Module möglichst flach aufliegen. Jedoch gibt es hier auch einen Nachteil, welcher bedacht werden muss: Schnee und Verschmutzung. Solarmodule gelten als selbstreinigend.

Die Ansammlung von Dreck auf dem Modul wird durch Regen weggespült. Auch Schnee kann selbstständig vom Modul rutschen, vorausgesetzt der Neigungswinkel ist groß genug. Als Richtlinie gilt ein Winkel von 15 Grad. Bei einer geringen Dachneigung ist eine regelmäßige Reinigung der PV-Anlage vielversprechend.

Photovoltaik Ausrichtung Rechner

Der Photovoltaik-Ausrichtung-Rechner (hier klicken) macht es leichter die optimale Ausrichtung oder Neigung zu finden. Auch ist dieser genauer, als die oben gezeigte Tabelle, weil jede Möglichkeit berechnet werden kann (nicht nur in 5er-Schritten).

Welche Faktoren der PV-Ausrichtung beeinflussen den Ertrag?

Neben der Dachausrichtung und der Neigung gibt es weiter Einflussfaktoren auf die Stromproduktion. Diese schauen wir uns jetzt an.

Jahreszeit

Die aktuelle Jahreszeit beeinflusst das Ergebnis einer Photovoltaikanlage stark. Im Jahresverlauf ist die Stromproduktion sehr unterschiedlich.

Im Frühling und Sommer produzieren Photovoltaikanlagen die meiste Energie. Photovoltaik im Winter erzeugt deutlich weniger Solarstrom.

Theoretisch ist die optimale Dachneigung im Winter deutlich geringer, als im Sommer, weil der Sonnenstand in der kalten Jahreszeit flacher ist.

Verschattung

Solaranlagen erzeugen auch ohne Sonne Strom. Allerdings vermindert Schatten den Ertrag.

Photovoltaik mit Schatten

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Wenn das Dach mit Südausrichtung starke Verschattungen hat, sollte dies bei der Planung beachtet werden.

Da Solarmodule in Reihe geschaltet werden, kann ein Modul im Schatten den Ertrag des gesamten Strang verschlechtern

Allerdings gibt es dafür zwei Lösungen:

  1. Beseitigung der Verschattungen (z.B. durch Baum fällen oder Satellitenschüssel umsetzen)
  2. Einsatz von Leistungsoptimieren (z.B. ein System von SolarEdge)

Globalstrahlung

Der Standort der Photovoltaikanlage ist ein entscheidender Faktor. Je näher zum Äquator die Anlage gebaut wird, desto höher ist die Globalstrahlung. Das ist das Potenzial der Sonneneinstrahlung. In Deutschland liegt diese bei etwa 1000 Watt pro Quadratmeter.

Doch der Unterschied zwischen Süd- und Norddeutschland ist gewaltig. In Hamburg liegt die voraussichtliche Stromproduktion eines Solardachs knapp 20 Prozent unter München.

Wirkungsgrad

Die eingesetzten Module sind entscheidend. Je höher der Wirkungsgrad, desto größer die Gesamtleistung der Anlage. Aktuell werden etwa 200 Wattpeak je m² Solarleistung erreicht. Doch der Gesamtwirkungsgrad hängt auch vom eingesetzten Wechselrichter ab. Dieser transformiert den Gleichstrom in nutzbaren Wechselstrom.

Übrigens: Hohe Temperaturen verschlechtern den Wirkungsgrad. So kann es sein, dass bei 35 Grad Celsius trotz voller Sonne nicht das Optimum erreicht wird. Sonnige Wintertage sind optimal.

Starres System oder Nachführung?

In den meisten Konstellationen können die Solarmodule nur fest montiert werden. Jedoch gibt es bei Freiflächenanlage die Möglichkeit ein Nachführsystem einzusetzen. Die Richtung der Solarfläche ändert sich dann immer genau mit dem Sonnenstand.

Die Ausrichtung ist demzufolge immer optimal. Der Nachteil besteht in höheren Kosten, größerem Wartungsbedarf und weniger Modulfläche (mehr Abstand wegen Schatten notwendig).

Wie lässt sich die Ausrichtung (Azimut) ermitteln?

Wissen Sie eigentlich, welche Dachausrichtung ihr Haus hat? Damit Sie eine Photovoltaikanlage planen könne, müssen sie erst einmal die Himmelsrichtung ermitteln. Dafür gibt es zwei einfache Wege:

Kompass nutzen

Ist ein Kompass vorhanden müssen Sie nur kurz herausgehen und diesen an die Dachflächen bzw. Hausseiten anlegen.

Haben Sie keinen Kompass zur Hand? Kein Problem! Für jedes Smartphone gibt es passende Apps, die als Kompass verwendet werden können. Auch die Neigung vom Dach lässt sich somit ermitteln.

Google Earth einsetzen

Die zweite Möglichkeit ist Google Earth. Mithilfe von Satellitenbildern können Sie ihr eigenes Haus finden und die Ausrichtung ermitteln. 


Prinzipiell ist dafür auch Google Maps geeignet, allerdings gibt lässt sich der Winkel nicht direkt ablesen. Mit einem Hilfsmittel, wie einem Winkelmesser klappt es dennoch.

Goolgle-Earth Dachausrichtung

Dachausrichtung ermitteln

© Google Earth – google.com

Mein Tipp ist aber Google Earth Pro. Das ist die Version als Download (kostenlos). So funktioniert es:

  1. Suchen Sie ihr Haus.
  2. Wählen Sie das Linealwerkzeug aus.
  3. Ziehen Sie eine Linie parallel zum Dach.
  4. Rechnen Sie 90 Grad - den angezeigten Wert (Richtung)

Fazit und Tipp zur Dachausrichtung für Photovoltaikanlagen

Für eine Photovoltaikanlage muss es kein Süddach sein. Egal, wie das Dach ausgerichtet ist, in den meisten Fällen lohnt es für die Anlagenbetreiber.

Typische Abweichungen nach Osten oder Westen schmälern den Ertrag etwas, eine gute Rendite ist dennoch gegeben, von den positiven Umwelteinflüssen mal abgesehen.

Für die Wirtschaftlichkeitsberechnung ist es wichtig Faktoren, wie die Dachneigung, den Standort und die Neigung mit einzubeziehen. Wenn Sie sich Angebote für eine PV-Anlage machen lassen, sollten Sie darauf achten.

Wenn Sie gerade überlegen eine Anlage zu erwerben, empfehle ich Ihnen die Vor- und Nachteile von Photovoltaik anzuschauen.

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