Der Neigungswinkel beeinflusst die Menge des einfallenden Sonnenlichts auf die Solarmodule und ist entscheidend für die Effizienz und den Ertrag einer Photovoltaikanlage. In diesem Artikel erläutern wir, was der perfekte Neigungswinkel für PV ist und wie Sie diesen optimieren können.
Das Wichtigste zuerst
- Ein optimaler Neigungswinkel maximiert die Energieausbeute und trägt zur Wirtschaftlichkeit der Anlage bei.
- In Deutschland erzielt man den höchsten Ertrag bei einem Neigungswinkel von 30 - 35°.
- Optimale Neigungswinkel variieren je nach geografischer Lage und Dachausrichtung.
- Für Flachdächer empfiehlt sich eine Neigung von rund 10 Grad.
Was ist der optimale Neigungswinkel für Photovoltaik in Deutschland?
Der optimale Neigungswinkel für Solarmodule in Deutschland liegt zwischen 30 und 35°. Diese Dachneigung der PV-Anlage ermöglicht die maximale Sonnenlichtaufnahme und den höchsten Ertrag.
| Standort PV-Anlage | Optimaler Neigungswinkel |
|---|---|
| Deutschland (allgemein) | 30° – 35° |
| Süddeutschland | 32° |
| Mitteldeutschland | 34° |
| Norddeutschland | 37° |
Photovoltaik Neigungswinkel Tabelle
Die folgende Tabelle zeigt die optimalen Neigungswinkel für Photovoltaikanlagen je nach Ausrichtungswinkel.
Photovoltak-Neigungswinkel-Tabelle
Damit Sie die maximale Energieausbeute erzielen, müssen Sie den Neigungswinkel entsprechend der Ausrichtung anpassen.
Was ist der perfekte Neigungswinkel je nach Standort Ausrichtung der PV-Anlage?
Der perfekte Neigungswinkel ist nicht statisch, sondern dynamisch und ändert sich im Laufe des Tages. Zudem ist er auch vom Standort der Photovoltaik abhängig, wie die Tabelle verdeutlicht.
| Ausrichtung/Standort | Südausrichtung | Süd-Ost/Süd-West | West/Ost |
|---|---|---|---|
| Deutschland | 30 - 35° | 25 - 35° | 0 - 15° |
| Süddeutschland | 30 - 35° | 25 - 35° | 0 - 15° |
| Norddeutschland | 30 - 40° | 25 - 40° | 0 - 15° |
Was ist der beste Neigungswinkel bei einem Flachdach?
Der beste Neigungswinkel für Photovoltaik auf dem Flachdach liegt zwischen 12 und 15 Grad. Der Ertrag liegt dann zwar bei 90 bis 95%, die PV-Module verschatten sich jedoch auf diese Weise nicht selbst und die Installationsfläche wird optimal genutzt.
Ost-West-Ausrichtung vs. Südausrichtung auf einem Flachdach
Eine immer beliebtere Aufstellungsform auf Flachdächern ist die Ost-West-Ausrichtung. Hier sind die Modulreihen abwechselnd nach Osten und West ausgerichtet, wodurch sie sich kaum gegenseitig verschatten. Der ideale Neigungswinkel liegt bei 15 Grad. Sie erzielen zwar nur 85% des Ertrags, können aber eine höhere Anzahl an Solarmodulen installieren.
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Wie ermittle ich die Dachneigung?
Die Dachneigung ist ein wichtiger Faktor bei der Planung einer Photovoltaikanlage, da sie die Menge des einfallenden Sonnenlichts beeinflusst. Zur Ermittlung der Dachneigung gibt es verschiedene Methoden:
Methode 1: Mit einem Neigungsmesser
Ein Neigungsmesser (auch Inklinometer genannt) ist ein einfaches Werkzeug zur direkten Messung der Dachneigung. Hierbei wird das Gerät auf das Dach gelegt und der Winkel direkt abgelesen.
Methode 2: Mit einem Smartphone
Viele Smartphones verfügen über eingebaute Sensoren und Apps, die als Neigungsmesser fungieren.
Methode 3: Berechnung der Dachneigung
Falls kein Neigungsmesser zur Hand ist, können Sie die Dachneigung auch mit einer einfachen geometrischen Berechnung ermitteln. Dazu benötigen Sie die Höhe (H) und die horizontale Länge (L) des Dachs.
Schritt-für-Schritt-Anleitung:
- Messung der Dachhöhe (H): Messen Sie die vertikale Höhe des Dachs vom Fuß bis zum höchsten Punkt.
- Messung der Dachlänge (L): Messen Sie die horizontale Länge des Dachs von einem Ende zum anderen entlang der Basis.
- Berechnung des Neigungswinkels (): Verwenden Sie die Tangensfunktion zur Berechnung des Winkels.
Die Formel zur Berechnung des Neigungswinkels () lautet:
=arctan(H/L)
Rechenbeispiel:
Angenommen, die Höhe des Dachs (H) beträgt 4 Meter und die horizontale Länge (L) beträgt 7 Meter.
=arctan (8/4)=arctan (0,5)= 29,74°
Laut Berechnung ergibt sich eine 30 Grad Dachneigung.
Darüber hinaus gibt es verschiedene Online-Tools, die bei der Berechnung der Dachneigung helfen. Diese Rechner verlangen die Eingabe der Höhe und Länge des Dachs und berechnen automatisch den Neigungswinkel.
Wie kann ich die Dachneigung optimieren?
Bei der optimalen Neigung und Ausrichtung einer PV-Anlage sollten Sie auch auf andere Faktoren achten:
- Verschattung: Ein verschattetes Modul nutzt nur die diffuse Sonnenstrahlung und produziert weniger Strom. Dies führt zu Ertragsverlusten. Bei der Planung einer Photovoltaikanlage auf dem eigenen Dach sollten Sie daher eine Verschattungsanalyse durchführen;
- Selbstreinigung: Bei einer Neigung von über 12 Grad reinigen sich die PV-Module von selbst. Wasser kann abfließen und Schmutz bzw. Schnee wird mit dem Regen weggespült;
- Nachführsysteme: Mit einem Nachführsystem passt sich die PV-Anlage an den Einfallswinkel der Sonne an. Je nach System ist eine vertikale und/oder horizontale Nachführung möglich. Dadurch produzieren PV-Anlagen einen Mehrertrag von bis zu 35%.
Welche weiteren Faktoren beeinflussen den Ertrag einer PV-Anlage?
Neben der optimalen Dachneigung und Ausrichtung gibt es zahlreiche weitere Faktoren, die den Ertrag einer Photovoltaikanlage beeinflussen. Hier sind die wichtigsten Aspekte, die Sie bei der Planung und dem Betrieb einer PV-Anlage berücksichtigen sollten:
- Effizienz: Hochwertige Module haben einen höheren Wirkungsgrad und wandeln mehr Sonnenlicht in Strom um.
- Wechselrichter: Ein effizienter Wechselrichter minimiert Energieverluste bei der Umwandlung von Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC). Hochwertige Wechselrichter sorgen für eine stabile und kontinuierliche Energieumwandlung, selbst bei schwankenden Wetterbedingungen.
- Kabel und Anschlüsse: Eine sachgemäße Installation reduziert Energieverluste und sorgt für eine effiziente Stromübertragung.
- Verschattung: Vermeiden Sie Verschattungen durch Bäume, Gebäude oder andere Hindernisse. Ist dies nicht möglich, verwenden Sie Optimierer oder Mikrowechselrichter. Sie mindern die Auswirkungen von Teilverschattungen.
- Temperatur: Solarmodule sind temperaturabhängig. Hohe Temperaturen verringern jedoch die Effizienz. Vermeiden Sie Überhitzung durch ausreichende Belüftung und Abstand zur Dachfläche.
- Reinigung und Wartung: Entfernen Sie regelmäßig Schmutz, Staub, Laub und Vogelkot von den Modulen. Verschmutzungen mindern den Ertrag. Regelmäßige Wartung trägt dazu bei, dass die Anlage stets optimal funktioniert.
- Geografische Lage: Die Sonneneinstrahlung variiert je nach geografischer Lage. Regionen mit hoher Sonneneinstrahlung erzielen höhere Erträge.
- Wetterbedingungen: Die Anzahl der Sonnenstunden pro Jahr ist entscheidend für den Ertrag. Häufige Bewölkung kann die Einstrahlung reduzieren und den Ertrag verringern.
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