Die Umlaufbahn der Sonne
Wie jedem bekannt, bewegt sich die Sonne kreisförmig um die Erde. Dies hat den Effekt, dass ... Moment ... falsches Jahrhundert!
Vielmehr ist ja bekannt, dass sich die Erde sowohl um sich selbst als auch um die Sonne dreht. Dabei steht die Erde, die annähernd kugelförmig ist, etwas schräg zur Umlaufbahn und schwankt etwas um ihre eigene Achse. Der Einstrahlwinkel ist daher genau wie die Intensität auf der Nordhalbkugel eine andere als in Äquatornähe. Daraus ergibt sich in unseren Breiten eine optimale Ausrichtung der Solarmodule von ca. 30° gegen Süden.
Diesen Bedingungen kann in der Realität aber nur selten entsprochen werden, denn die Gebäudeflucht muss sich meist an bestehenden Objekten und Straßen orientieren und kann nicht frei gewählt werden. So richten sich dann natürlich auch die Dachflächen, auf denen dann die Module installiert werden, nach dieser Orientierung. Für den Wirkungsgrad von Photovoltaik-Anlagen ist das bestimmend.
Die perfekte Ausrichtung und die Fortschritte der modernen Technik
Die technische Weiterentwicklung der Module, neue Oberflächenmaterialien und spezielle Beschichtungen helfen dabei, Photovoltaik-Anlagen auch auf nicht perfekt liegenden Dächern nicht nur ökologisch, sondern auch wirtschaftlich rentabel zu machen. So muss bei der Errichtung einer PV-Anlage mit einer Ausrichtung von Südosten bis Südwesten und einem Winkel von 10-50° kaum mit Leistungseinbußen gerechnet werden, da die Anlage 95% der Leistung einer ideal ausgerichteten Anlage erwirtschaften wird. Damit erhöht sich der Bereich einer annähernd idealen Ausrichtung enorm, sodass der wirtschaftliche Einsatz und ein hoher Wirkungsgrad von Photovoltaik-Anlagen vielerorts gewährleistet ist.
Osten oder Westen, das ist hier die Frage
Wie sieht es aber mit Ost-/ Westdächern aus? Sind auch hier PV-Anlagen noch wirtschaftlich sinnvoll einzusetzen? Durchaus, denn auch hier kann die Ausbeute sehr gut ausfallen. Voraussetzung dafür ist allerdings ein relativ flaches Dach. So kann hier bei einer Dachschräge von bis zu 30° mit einer Ausbeute von immerhin 85% gerechnet werden, ein akzeptabler Wert für den Wirkungsgrad einer Photovoltaik-Anlage. Aber auch bei steileren Dächern und schmaleren Erträgen lohnt sich die wirtschaftliche Analyse. Eine Aufständerung gegen Süden ist dagegen kontraproduktiv. Dabei wird sehr viel Platz verbraucht und noch schlimmer - Schatten werden geworfen.
Tipp: Hast Du die Wahl zwischen Ost und West, bringt Dir ein Westdach geringfügig höhere Erträge.
Wie wichtig ist die optimale Ausrichtung einer Photovoltaikanlage?
Bei aller Liebe zum perfekten Dach und dem idealen Montagewinkel herrschen dennoch nur einmal pro Tag ideale Bedingungen. So gibt es selbst für senkrechte Anordnungen, wie sie bei der PV-Integration in Fassaden vorkommt, noch rentable Projekte, selbst dann, wenn die Module nurmehr 70% des Ertrages erwirtschaften.
Viel wichtiger für den Wirkungsgrad von Photovoltaik-Anlagen ist die Analyse ungewünschter Beschattungen durch Bäume, Rauchfänge, Berge oder andere Hindernisse. Denn diese führen in aller Regel zu viel gravierenderen Leistungseinbußen. Warum das so ist und wie das bei der Planung berücksichtigt werden kann, erklärt der Artikel Die Auswirkungen von Verschattungen auf ein Solarmodul.