Optimaler Neigungswinkel und Ausrichtung für Solarmodule

Solarmodule liefern am meisten, wenn das Sonnenlicht senkrecht auf sie trifft. Weil die Sonne im Tagesverlauf über den Himmel wandert und im Jahreslauf ihre Höhe ändert, gibt es keinen festen Winkel, der immer perfekt ist. Es gibt aber einen Winkel und eine Ausrichtung, die übers Jahr die meiste Energie bringen, und beide lassen sich leicht abschätzen.

Warum die Neigung zählt

Im Sommer steht die Sonne hoch, im Winter tief. Ein flaches Modul fängt die hohe Sommersonne gut ein, die tiefe Wintersonne aber schlecht. Bei einem steilen Modul ist es umgekehrt. Die beste feste Neigung ist ein Kompromiss, der zum Sommer hin gewichtet ist, weil dann viel mehr Sonnenlicht zu holen ist.

Das Wetter verschiebt das Optimum. In sonnigen Regionen kommt die meiste Energie als direktes Sonnenlicht an, dort sind etwas steilere Module am besten. In wolkenreichen Regionen kommt ein großer Teil als diffuses Licht aus dem ganzen Himmel, und davon profitieren flachere Module, die mehr Himmel „sehen“. Deshalb liegen die realen optimalen Neigungen, in die das Wetter einfließt, oft 5° bis 10° flacher als das Optimum bei klarem Himmel.

Warum die Ausrichtung zählt

Ein genau nach Süden ausgerichtetes Modul (auf der Nordhalbkugel) sieht die Sonne zum Sonnenmittag frontal, wenn sie am höchsten und am stärksten ist. Dreht man das Modul nach Osten, verschieben sich seine besten Stunden in den Vormittag, dreht man es nach Westen, in den Nachmittag.

Der Verlust wächst zunächst nur langsam. Bei mittlerer Neigung gilt:

• Südost oder Südwest (±45°): übers Jahr meist etwa 5 % bis 8 % weniger,
• genau Ost oder West (±90°): meist etwa 15 % bis 25 % weniger,
• genau Nord bei 30° Neigung: in mittleren Breiten etwa 35 % bis 45 % weniger, bei steileren Modulen deutlich mehr.

Je flacher das Modul, desto weniger spielt die Ausrichtung eine Rolle. Bei 10° Neigung verliert selbst ein Ostdach nur wenige Prozent.

Ost-West-Anlagen

Auf Flachdächern werden Module oft in Ost-West-Reihen mit geringer Neigung von 10° bis 15° aufgestellt. Jedes Modul erzeugt weniger als ein nach Süden ausgerichtetes, dafür passen mehr Module aufs Dach, und die Produktion verteilt sich vom frühen Morgen bis zum Abend, was besser zum Verbrauch im Haushalt passt. Wenn Eigenverbrauch wichtiger ist als Spitzenleistung, kann Ost-West die bessere Wahl sein.

Senkrechte Module und Balkonkraftwerke

Senkrechte Module an einem Südbalkon oder einer Südfassade erzeugen in mittleren Breiten pro Jahr etwa 25 % bis 35 % weniger als gut geneigte Dachmodule. Im Winter, wenn die Sonne tief steht, schneiden sie aber vergleichsweise gut ab, und Schnee rutscht von ihnen ab. Für Balkonkraftwerke sind sie oft die einzige Möglichkeit und lohnen sich trotzdem.

Probieren Sie es für Ihr Dach aus

Der Rechner für den Neigungswinkel von Solarmodulen ermittelt die beste Neigung und Ausrichtung für Ihren genauen Standort, zeigt, wie viel vom Maximum Ihr Dach erreicht, und vergleicht alle Kombinationen aus Neigung und Ausrichtung in einer Tabelle. Seine Werte beruhen auf typischem Wetter für Ihren Breitengrad ohne Verschattung, was für den Vergleich von Winkeln genügt. Für eine Ertragsprognose mit örtlichen Wetterdaten nutzen Sie ein Werkzeug wie das kostenlose PVGIS der Europäischen Kommission.