Bei der Planung einer Photovoltaikanlage zählt die Leistung der gewählten Module weniger, als man denkt, wenn sie anschliessend in die falsche Richtung ausgerichtet werden. Zwei identische Anlagen mit denselben Modulen und derselben installierten Leistung können im Jahresverlauf sehr unterschiedliche Energiemengen produzieren, einfach weil sie unterschiedlich ausgerichtet oder geneigt sind.
Das bedeutet nicht, dass ein nicht perfekt südausgerichtetes Dach eine Photovoltaikanlage nutzlos macht, im Gegenteil: Es bedeutet nur, dass es sich lohnt zu verstehen, wie stark sich Ausrichtung und Neigung wirklich auf die Produktion auswirken, um vor der Installation der Module realistisch einzuschätzen, was man von seinem Dach erwarten kann.
Schauen wir uns an, was man technisch unter Ausrichtung und Neigung versteht, welche Kombination den Ertrag maximiert, wie viel man beim Abweichen von diesem Optimum tatsächlich verliert und was zu beachten ist, wenn das Dach dieses Optimum nicht zulässt.
Azimut und Neigungswinkel: die zwei Parameter, die den Ertrag bestimmen
Ausrichtung und Neigung eines Moduls werden technisch durch zwei unterschiedliche Werte ausgedrückt. Der Azimut beschreibt die horizontale Ausrichtung des Moduls in Bezug auf die Himmelsrichtungen: Auf der Nordhalbkugel entspricht 0° konventionsgemäss Süden, negative Werte zeigen eine Drehung Richtung Osten an und positive Werte Richtung Westen. Der Neigungswinkel (Tilt) ist hingegen der Neigungswinkel des Moduls gegenüber der horizontalen Ebene: Ein flach auf einem Flachdach liegendes Modul hat einen Neigungswinkel nahe 0°, ein senkrecht an einer Fassade montiertes Modul hat einen Neigungswinkel von 90°.
Beide Werte zählen zusammen, nicht getrennt: Ein perfekt nach Süden ausgerichtetes Modul mit einer für seinen Breitengrad falschen Neigung nutzt das Licht trotzdem nicht optimal, und umgekehrt. Erst die Kombination beider Werte bestimmt, wie senkrecht die Sonnenstrahlen auf das Modul treffen – die Bedingung, die die eingefangene Energie maximiert.
Warum Süden die Referenzausrichtung bleibt
Auf der Nordhalbkugel steht die Sonne mittags immer im Süden: Zu diesem Zeitpunkt des Tages ist ihr Winkel über dem Horizont am höchsten, weshalb eine Südausrichtung dem Modul ermöglicht, während der zentralen Stunden – jenen mit der stärksten Einstrahlung – direktes Licht zu empfangen.
Im Schweizer Mittelland liefert die Kombination aus Südausrichtung mit einer Neigung von rund 30° den höchsten Ertrag (rund 115% im Vergleich zu einem horizontalen Modul) – ein Wert, der den durchschnittlichen Breitengrad der Schweiz und die für die Region typische Sonneneinstrahlung übers ganze Jahr berücksichtigt.
Und wenn die Ausrichtung nicht nach Süden zeigt?
Die oben beschriebene optimale Bedingung ist keine starre Anforderung: Ein Dach mit einer anderen Ausrichtung als Süden produziert weiterhin Energie, einfach mit einem geringeren Jahresertrag als dem theoretischen Maximum. Wie gross der Verlust ausfällt, hängt davon ab, wie stark man von der idealen Ausrichtung abweicht:
- geringe Abweichungen von bis zu rund 20° gegenüber Süden führen zu kaum spürbaren Verlusten auf den Jahresertrag
- eine Ausrichtung nach Südosten oder Südwesten (Abweichung von rund 45°) verringert den Ertrag um eine relativ begrenzte Marge, in der Grössenordnung von 5–10%
- eine reine Ost- oder Westausrichtung führt zu einem deutlicheren Rückgang, die Anlage bleibt aber trotzdem ertragreich
- eine Nordausrichtung ist das einzige Szenario, das man wirklich vermeiden sollte, da der Produktionsrückgang schon bei geringen Abweichungen deutlich ausfällt – ausser das Dach ist nur schwach geneigt, wie es im industriellen Bereich oft der Fall ist
Aus diesem Grund können eine nach Osten und eine nach Westen ausgerichtete Dachfläche, wenn man beide gemeinsam nutzt und die Module auf beide Seiten verteilt, sogar von Vorteil sein: Die Anlage produziert länger über den Tag verteilt Energie, vom Morgen bis zum Abend, anstatt den Spitzenwert nur auf die zentralen Stunden zu konzentrieren. Das ist eine andere planerische Entscheidung, nicht zwangsläufig eine schlechtere, vor allem wenn das Hauptziel ein über den Tag verteilter Eigenverbrauch ist.
Flachdächer, Fassaden und Vordächer: wenn die Neigung erst geschaffen werden muss
Auf geneigten Dachflächen werden die Module in der Regel bündig mit der Dachfläche selbst installiert und nutzen so die bereits vorhandene Neigung. Auf einem Flachdach hingegen gibt es die optimale Neigung von Natur aus nicht, sie muss durch spezielle geneigte Montagestrukturen geschaffen werden, die es erlauben, die Module unabhängig von der darunterliegenden Fläche auszurichten: eine grössere planerische Freiheit, die jedoch verlangt, den Abstand zwischen den Modulreihen sorgfältig zu berechnen, damit eine Reihe zu den Stunden mit tiefstehender Sonne keinen Schatten auf die dahinterliegende Reihe wirft.
Auch Fassaden und Vordächer können Photovoltaikmodule tragen, in der Regel mit einem Neigungswinkel nahe 90°: Der Gesamtertrag liegt unter dem eines gut ausgerichteten Dachs, bleibt aber eine sinnvolle Option, wenn der Platz auf der Dachfläche nicht ausreicht oder die Produktion auf mehrere Gebäudeflächen verteilt werden soll. Der Bund stellt erhöhte Fördergelder für Fassadenanlagen zur Verfügung, wodurch sich diese Art der Installation dennoch sehr lohnt.
Ein nicht perfektes Dach ist kein Dach zum Verwerfen
Die ideale Kombination aus Ausrichtung und Neigung bleibt ein nützlicher theoretischer Referenzwert, um den möglichen Verbesserungsspielraum zu verstehen, kein Kriterium, das ein Dach von der Installation ausschliesst. In der Praxis wirkt sich die Verschattung viel stärker aus als eine geringe Abweichung von der perfekten Ausrichtung: Kamine, Antennen, Bäume oder Nachbargebäude können den Ertrag deutlich stärker verringern als ein paar Grad weniger Ausrichtung, und genau dieser Aspekt sollte von demjenigen, der die Anlage plant, sorgfältig beurteilt werden.
Wenn du wissen möchtest, wie du deine Photovoltaikanlage passend zu deinem Dach am besten ausrichtest, können die Experten von SB Energetica die effizienteste Konfiguration für dein Zuhause beurteilen.