Photovoltaik: Die optimale Dachneigung

Kai Janßen
Juli 14, 2021

Was ist die optimale Dachneigung für Photovoltaik?

Der optimale Neigungswinkel für Photovoltaik beträgt 90 Grad. Dann treffen die Sonnenstrahlen senkrecht auf Ihre Photovoltaikanlage und sie erzielt die höchsten Erträge. 

In der Praxis ist das jedoch kaum realisierbar. Die Sonne wandert über den Tag und Ihre PV-Anlage ist in der Regel fest verbaut - was zu verschiedenen Einfallswinkeln der Sonne auf die Solaranlage führt. 

Aus diesem Grund wird ein Neigungswinkel gewählt, der durchschnittlich über das gesamte Jahr die beste Leistung erzeugt. In Deutschland werden die höchsten Solarerträge erzielt, wenn die PV-Anlage in einem Winkel von ca. 30 bis 35 Grad ausgerichtet ist. 

Dabei gilt: Je weiter die Ausrichtung Ihrer Photovoltaikanlage vom Süden abweicht, desto vorteilhafter ein geringer Neigungswinkel. So können nach Osten und Westen ausgerichtete Anlage bei einer Neigung von 0 bis 20 Grad Erträge von bis zu 90% produzieren.

Wie eine Solar PV-Anlage ausgerichtet ist hat einen großen Einfluss auf ihren Ertrag. Sie entscheidet darüber, ob diese rentabel arbeitet und ob eine Investition sich trägt.

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Andere Faktoren, die den Neigungswinkel beeinflussen können

Standort

Der Sonnenstand hängt von der Nähe zum Äquator ab. Je näher man sich an diesem befindet, desto höher steht die Sonne. Diese Unterschiede zeigen sich nicht nur global, sondern auch innerhalb Deutschlands. Hamburg liegt weiter vom Äquator weg, daher sind steilere Dachneigungen optimal. In München wäre ein flacherer Neigungswinkel geeigneter.  

Jahreszeiten

Im Sommer steht die Sonne deutlich höher, wodurch der Einfallswinkel der Sonnenstrahlen mit 60 Grad deutlich steiler ausfällt als im Winter, wo dieser nur 20 Grad beträgt. In den Sommermonaten bietet daher ein steileres Dach Ertragsvorteile, während für den Sommer flachere Konstruktionen besser geeignet sind. Da allerdings bis zu 75% der Erträge im Sommer generiert werden, sollten Sie danach auch den Neigungswinkel berechnen. 

Ausrichtung

Die beste Ausrichtung eine PV-Anlage ist genau in Richtung Süden - man spricht von einem Azimutwinkel von 0 Grad. Die Praxis hat jedoch gezeigt, dass auch größere Abweichungen (+/-30 Grad) von dieser Lage nach Ost oder West kaum eine Auswirkung auf den Ertrag haben. Die Unterschiede liegen im einstelligen Prozentbereich. 

Wie ermitteln Sie die Dachneigung?

Die einfachste Möglichkeit, die Dachneigung zu ermitteln ist die Nutzung einer App. Legen Sie Ihr Smartphone auf die Dachfläche und die App (z. B. Winkelmesser: Android / iOS) zeigt Ihnen den genauen Neigungswinkel an. 

Alternativ können Sie den Neigungswinkel Ihres Daches den Bauplänen entnehmen. Oft sind diese eingezeichnet und wenn nicht, dann greifen zum zum Winkelmesser oder Geodreieck.  

Was tun bei einer ungünstigen Dachneigung?

Die Dachneigung ist meist eine gegebene Größe und kann nicht ohne Weiteres verändert werden. Gerüste und Traversen können Abhilfe schaffen, sind allerdings mit hohen Investitionen verbunden, die sich kaum rechnen. 

Entscheidend für den Ertrag einer Photovoltaikanlage ist zudem nicht die Dachneigung, sondern der Neigungswinkel der Solarpanele - und dieser kann durch entsprechende Aufständerungen angepasst werden. 

Aufständerungen auf Schrägdächern

Normalerweise werden Solarmodule parallel zum Schrägdach montiert. Durch eine Aufständerung kann jedoch eine zu flache Dachneigung ausgeglichen werden. 

In diesem Fall gibt es zwei Möglichkeiten der Aufständerung: 

  • Eine Befestigung der Solarpanele mit Trapezblechen, die auf Trapezblechschellen montiert werden: Die Lösung eignet sich besonders, wenn kleine Unterschiede (5-7%) ausgeglichen werden sollen. 
  • Eine Befestigung mit Dreieckstützen: Damit können auch deutliche Differenzen ausgeglichen und größere Neigungswinkel erreicht werden. 

Aufständerungen auf Flachdächern

Auf Flachdächern können Solarmodule auf Stützsystemen im gewünschten Neigungswinkel angebracht werden. Allerdings ist hier Vorsicht geboten, denn eine Neigung auch immer die Gefahr der Selbstverschattung birgt. Daher sollte hier mit genügend Abstand zwischen den Reihen geplant werden. 

Eine weitere Herausforderung entsteht zudem in stark windigen Regionen. Hier schaffen Aufständerungen mit Rückwandverkleidung Abhilfe. 

Nachführsysteme

Mit einem Nachführsystem lässt sich der optimale Neigungswinkel wie auch die Ausrichtung der Solarmodule an die Jahreszeit anpassen. Es kann dem Sonnenstand folgend und sorgt dadurch für einen höheren Ertrag.

Es gibt zwei Arten von Nachführsystemen: 

Einachsige Nachführsysteme - sie bewegen sich entweder vertikal oder horizontal - also entweder in ihrer Neigung oder Ausrichtung.

Zweiachsige Nachführsysteme - sie bewegen sich vertikal als auch horizontal - also sowohl in ihrer Neigung als auch ihrer Ausrichtung.

Mit Nachrüstsystemen lässt sich die Leistung Ihrer Photovoltaikanlage um bis zu 40% steigern. Allerdings sind sie teuer und können die Gesamtkosten um bis zu 35% erhöhen.