Photovoltaik ist eine Wissenschaft für sich. Damit ist nicht nur der photovoltaische Effekt gemeint, der dafür sorgt, dass sich Sonnenenergie in nutzbaren Strom verwandelt. Auch die Planung der Photovoltaikanlage will fachmännisch und weitsichtig vorgenommen werden. Bevor wir uns dabei fragen, wie wir die Solar-Ausbeute von unserem Dach bestmöglich einsetzen, geht es dabei um die Frage, ob das eigene Haus überhaupt für die Installation von Photovoltaik geeignet ist. Schließlich wollen wir die optimale Dachneigung nutzen, um viel Ertrag zu generieren.
Grundsätzlich lässt sich sagen, dass eine Dachneigung von 30 bis 40 Grad hierzulande perfekt ist. Doch es gibt noch einige andere Faktoren, die wir bei der Planung unserer PV-Anlage beachten sollten. Denn der optimale Neigungswinkel variiert je nach Ausrichtung. Sehen wir uns also die Details einmal genauer an, um zu erfahren, wie unsere PV-Module den meisten Ertrag erwirtschaften.
Wieso spielt der Neigungswinkel so eine entscheidende Rolle?
Je nachdem, in welchem Winkel die Sonne auf Solarmodule trifft, können diese die Energie der Strahlen besser oder schlechter nutzen. So ist in Deutschland eine Neigung von 30 bis 40 Grad optimal. Dann treffen die Sonnenstrahlen ungefähr im rechten Winkel auf die Solarmodule und können einen hohen Ertrag generieren. Das bedeutet, wir schreiben mit der Installation unserer Anlage schneller schwarze Zahlen und die Anschaffungskosten amortisieren sich in kürzerer Zeit.
Doch es gibt noch andere Vorteile, die ein guter Neigungswinkel mit sich bringt: Zum Beispiel kann das Regenwasser besser ablaufen und Schmutz und Verunreinigungen können bei einem steileren Winkel schlechter an den Solarmodulen haften bleiben. Das kann langfristig für eine höhere Lebensdauer der Module sorgen. Der größte Nachteil eines unpassenden Winkels sind natürlich die Einbußen an PV-Strom. Aber wie viel PV-Power geht uns dadurch wirklich durch die Lappen?
Wie hoch sind die Verluste durch suboptimale Neigungswinkel?
Generell lässt sich sagen, dass zu steile Neigungswinkel weitaus höhere Verluste bedeuten als zu niedrige. Logisch, in der Photovoltaik kommt es ja darauf an, dass die Strahlen die Stromproduktion anstoßen – mit einem Modul, das im 90 Grad Winkel montiert ist, ist das natürlich schwierig. Sprechen wir von einer Anlage mit Südausrichtung würde das Einbußen von ungefähr 30 Prozent bedeuten. Betrachten wir die Verluste bei einer Ost-West-Anlage sprechen wir ebenfalls von ca. 30 Photovoltaik-Einbußen – jedoch ist hierbei zu beachten, dass die Erträge in dieser Konstellation insgesamt ohnehin etwas geringer sind, als bei einer Südausrichtung.
Zudem ergeben sich bei zu steilen Dächern häufig Herausforderungen bei der Installation und Wartung der Anlage. Hier ist es wichtig, spezielle Sicherheitsvorkehrungen zu treffen, um eine gefahrlose Wartung und Montage zu gewährleisten. Auch zeigt sich, dass ein zu steiler Winkel größere Probleme bereitet, als ein sehr flacher.
Nun, da wir wissen, welche Auswirkungen die perfekte Neigung hat, sehen wir uns einmal die Faktoren, die beeinflussen, welcher Winkel für das jeweilige Dach überhaupt ideal ist.
Was beeinflusst die optimale Dachneigung für Photovoltaik?
Ein großer Einflussfaktor zur Berechnung der optimalen Neigung ist die Ausrichtung des Hauses und damit auch der Anlage. Denn wenn wir uns einmal den Verlauf der Sonne ansehen, stellen wir fest, dass sich ihr Stand nicht nur im Laufe der Jahreszeiten verändert, sondern auch im Laufe des Tages.
Übrigens: In Bezug auf die Dachausrichtung begegnet uns immer wieder der Begriff “Azimutwinkel”. Er beschreibt im Grund einfach nur eine komplette Ausrichtung von Photovoltaikanlagen nach Süden. Sprechen wir also von einem Azimut von 0 Grad, ist die Ausrichtung genau südlich. Bei einem Azimut von +90 Grad ist eine Ausrichtung nach Westen gemeint, -90 Grad beschreibt in der Photovoltaik die Ostausrichtung.
Die Jahreszeit
Im Sommer steht die Sonne höher am Himmel als im Winter. Da wir uns aber nunmal nur für einen Winkel entscheiden können (es sei denn, wir verbauen zusätzliche aufwändige Technik), macht es Sinn, die Solarmodule so auszurichten, dass sie im Sommer den perfekten Neigungswinkel aufweisen. Schließlich ist der Ertrag in den sonnenreichen Monaten des Jahres höher – wir holen also insgesamt mehr raus.
Die Tageszeit
Doch auch am Morgen, wenn die Sonne aufgeht und nachmittags, wenn sie sich wieder Richtung Nachtruhe verabschiedet, ist ihre Position am Himmel niedriger als am Mittag. Welche Dachneigung für unsere Anlage die passende ist, hängt dann vor allem stark mit der Ausrichtung zusammen.
Die Dachausrichtung
Ist eine Photovoltaikanlage nach Süden ausgerichtet, ist die Dachneigung von 30 bis 40 Grad optimal. Sind die Module jedoch nach Osten und Westen ausgerichtet, darf die Neigung gerne niedriger sein. Denn dann wollen wir die Strahlen ja vor allem morgens und mittags einfangen, um sie in unseren Haushalt oder unseren Stromspeicher zu schicken. Die Dachausrichtung ist also ebenfalls ein wichtiger Faktor. Tatsächlich erzeugt ein Neigungswinkel von 0 Grad bei Ost-West-Anlagen den höchsten Ertrag. Doch auch steiler montierte PV-Lösungen mit einer Dachneigung von bis zu 30 Grad erzielen hohe Werte.
Die Verschattung
Bei der Montage der PV-Anlage sollten wir – vor allem, wenn ein flacher Neigungswinkel vorliegt – unbedingt auch darauf achten, dass sich die Module nicht gegenseitig verschatten. Denn dann wird der PV-Ertrag ebenfalls stark geschmälert.
Was tun, wenn die Dachneigung nicht passt?
Bei der Planung von Photovoltaikanlagen wird natürlich viel über die passende Dachneigung gesprochen. Dabei kommt es ja im Grunde nur darauf an, die Module der Anlage passend ausrichten zu können. Ist der Neigungswinkel des Daches also nicht optimal, ist das noch lange kein Grund gegen die PV-Pläne. Vielmehr gelingt es dann, mithilfe einer Aufständerung wir dieses Problem in der Photovoltaik ganz unkompliziert zu lösen.
Aufständerung von Solarmodulen
Das Ziel einer PV-Aufständerung ist es, die Effizienz der Anlage durch den optimalen Einfallswinkel der Sonnenstrahlung zu erhöhen.
Die Aufständerung erfolgt mithilfe einer speziellen Konstruktion, die auf das Dach gesetzt wird. Auf dem Hauptgerüst werden die Solarmodule dann montiert. Es besteht meist aus Aluminium oder Stahl, da diese Materialien sowohl stabil als auch wetterbeständig sind. Der Rahmen muss stark genug sein, um das Gewicht der Paneele sowie zusätzliche Lasten durch Wind und Schnee zu tragen. Denn ein steilerer Winkel kann die Windlast erhöhen, die auf die Module einwirkt. Schneit es auf die PV-Zellen, trägt ein steilerer Winkel dazu bei, dass der Schnee leichter von den Modulen abrutscht und die Sonnenstrahlen unseren Photovoltaik-Vorgang wieder starten können.
Durch die Aufständerung der PV-Paneele lassen sich die Neigungswinkel so anpassen, dass beispielsweise auf Flachdächern oder sogar Freiflächen Solaranlagen installiert werden können, die das Beste aus der Photovoltaik herausholen.
Professionelle Planung von Photovoltaikanlagen für einen möglichst hohen PV-Ertrag
Sie möchten erfahren, ob Ihr Eigenheim gute Voraussetzung für die Installation einer PV-Anlage aufweist und wünschen sich einen Partner, der von der Planung bis zur Inbetriebnahme und darüber hinaus an Ihrer Seite ist? Dann vereinbaren Sie einen unverbindlichen Termin mit unseren PV-Profis. Bei Energieversum sorgen wir dafür, dass die Photovoltaikanlage auf Ihrem Dach den bestmöglichen Ertrag erwirtschaftet und stimmen alle Komponenten auf Ihre Bedürfnisse ab – von der Anzahl der Module über die Art der Verkabelung bis hin zum Wechselrichter, PV-Speicher oder Ladepunkt für das E-Auto.
Wir kommen zu Ihnen nach Hause und sehen uns die baulichen Gegebenheiten vor Ort persönlich an. Auf diese Weise finden wir die optimale Lösung für Ihren Haushalt – unkompliziert und individuell. Gehen Sie jetzt den ersten Schritt in eine grüne Zukunft, die Ihnen nicht nur in Bezug auf den Umweltschutz, sondern auch mit Blick auf die Stromrechnung sonnige Aussichten verspricht.
