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Dachneigung und Ausrichtung einer Photovoltaikanlage

Die optimale Dachneigung für eine Photovoltaikanlage liegt in Deutschland zwischen 32 und 37 Grad. Der ideale Winkel ist abhängig vom geografischen Breitengrad, auf der die Anlage installiert werden soll. Im Norden Deutschlands sind höhere und im Süden aufgrund der geringeren Entfernung zum Äquator niedrigere Neigungen vorteilhaft.

Der optimale Aufstellwinkel stellt aber lediglich den bestmöglichen Kompromiss dar, da die Sonneneinstrahlung ideal genutzt wird, wenn sie im rechten Winkel auf die Module trifft. Während der Winkel zwischen dem Horizont und dem Höchststand der Sonne im Juni in Deutschland zwischen 58 und 65 Grad beträgt, liegt er Ende Dezember nur noch zwischen 11 und 19 Grad. Demnach wäre im Sommer eine sehr flache und im Winter eine sehr steile Dachneigung optimal.

Während bei einer Aufdachanlage meist aufgrund der bestehenden Dachneigung der Winkel der Kollektoren vorgegeben ist, kann man bei einer Freilandanlage oder einem Flachdach durch eine geeignete Unterkonstruktion den Aufstellwinkel der Photovoltaikanlage optimieren.

Bei einer rein nach Süden ausgerichteten Anlage ist der Einfluss der Dachneigung auf den Ertrag relativ gering. Selbst Anlagen, die 30 Grad über oder unter der optimalen Dachneigung liegen erwirtschaften immer noch 90% des Optimums. Umso mehr die Anlage aber von der idealen Südausrichtung abweicht, desto mehr macht sich eine steile Dachneigung negativ bemerkbar. So liegt der Ertrag bei einer Süd-West-Ausrichtung und einer Dachneigung von 60 Grad nur noch bei 48 % des Optimums und wäre somit unrentabel.

Die Ursache ist die Selbstverschattung, die durch ein steiles Dach entsteht. Schon nach kurzer Zeit vor bzw. nach dem Höchststand der Sonne am Mittag bekommen die Module keine direkte Sonneneinstrahlung mehr ab. Bei sehr flachen Dächern kann selbst bei einer reinen Ost- oder Westausrichtung bei günstigen Komponenten wie Dünnschichtmodulen eine Anlage durchaus rentabel sein. So kommt man beispielsweise bei einer Ostanlage mit 10 Grad Dachneigung immer noch auf 86% des Ertrages einer optimal ausgerichteten Anlage.

Zu beachten ist bei geringen Dachneigungen lediglich, dass unterhalb einer Dachneigung von ca. 25° der Selbstreinigungseffekt durch Regen oder Schnee stark reduziert ist und die Anlage einer regelmäßigen manuellen Reinigung unterzogen werden muss.

Die Auswahl von rahmenlosen Modulen kann die frühzeitige Verschmutzung etwas abmildern. Zuletzt spielen auch die standortspezifischen Gegebenheiten eine Rolle. Wird beispielsweise die Anlage durch Berge, Bäume oder andere Schattenspender, die östlich der Anlage liegen verschattet, so ist eine Westausrichtung der Module von Vorteil.