Bedeutung der Dachausrichtung für die solare Energieproduktion
Die Stromproduktion von Photovoltaikanlagen wird überwiegend von der Ausrichtung und Neigung der Solarpanelle beeinflusst. Eine optimierte Ausrichtung ist für die Maximierung der Strahlung und somit der Energieproduktion entscheidend. Fälle, bei denen das Dach nach Norden ausgerichtet ist oder die Paneele in einer Ost-West-Konfiguration installiert werden, sollten detailliert betrachtet und berechnet werden. Die Nutzung dieser Ausrichtung kann sinnvoll sein, ist aber einer möglichen Südausrichtung gegenüber nicht zu bevorzugen.
Optimale Ausrichtung von Solaranlagen
Die ideale Ausrichtung von Solarpanels ist in der Regel direkt nach Süden. Über diese Ausrichtung wird die maximale Sonneneinstrahlung über den gesamten Tag ermöglicht. Eine südliche Ausrichtung gewährleistet, dass die Solarpanels während der Mittagszeit, wenn die Sonne am höchsten steht und die Einstrahlung am intensivsten ist, optimal ausgenutzt werden. Für Anlagen, die den Eigenverbrauch maximieren sollen, kann jedoch auch eine leichte Abweichung in Richtung West oder Ost/West sinnvoll sein, um die Produktion in den Morgen- und Nachmittagsstunden zu erhöhen, wenn der Energieverbrauch - wie in vielen Haushalten - am höchsten ist.
Nordausrichtung
In der nördlichen Europa ist die Nordausrichtung für Solaranlagen die am wenigsten vorteilhafte Orientierung, da die Sonne aus südlicher Richtung scheint. Nordseitig installierte Solarpanels erhalten daher deutlich weniger direkte Sonneneinstrahlung. Die Energieausbeute kann in diesem Fall, gegenüber einer Südausrichtung, bis zu 30-40% geringer sein. In einigen Anwendungen, wie zum Beispiel bei der Integration von Solarzellen in Gebäudefassaden, wo ästhetische oder architektonische Überlegungen eine Rolle spielen, kann das akzeptabel sein. Zudem können nordausgerichtete Panels nützlich sein, um den Eigenverbrauch zu steigern, indem sie in den Sommermonaten während der frühen Morgen- und späten Nachmittagsstunden Strom erzeugen. Ebenso sind sie ergänzend zu anderen Ausrichtungen gut, denn auch die indirekte Strahlung erzeugt noch ausreichend Energie um die Grundlasten von typischen Haushalten zu decken.
Ost/West Installation
Die Installation von Solarpanels in einer Ost/West-Ausrichtung ist eine oft notwendige Alternative zu der Südausrichtung. Jedoch ermöglicht diese Ausrichtung es auch, den Sonnenverlauf über den Tag verteilt effektiver zu nutzen, da die Sonneneinstrahlung am Morgen auf die Ostseite und am Nachmittag auf die Westseite fällt.
Obwohl die Gesamteinstrahlung auf Ost/West-ausgerichtete Solaranlagen geringer ist als auf südorientierte, bietet diese Ausrichtung Vorteile:
Bessere Energieverteilung über den Tag:
Da der Energieverbrauch in Haushalten oft morgens und abends Spitzenlasten hat, kann diese Ausrichtung für die Eigennutzung des erzeugten Stroms effizient genutzt werden.
Reduktion der Spitzenlast auf dem Netz:
Durch die Verteilung der Energieerzeugung über den Tag kann eine Ost/West-Ausrichtung dazu beitragen, die Spitzenlast auf dem Stromnetz zu glätten.
Erhöhte Gesamtproduktion bei Doppelausrichtung:
In einigen Fällen kann eine Doppelausrichtung nach Osten und Westen eine höhere jährliche Gesamtenergieausbeute erzielen als eine einzelne südorientierte Installation, da die Solarmodule effizienter bei niedrigeren Temperaturen arbeiten, die typischerweise in den Morgen- und Abendstunden herrschen. Ebenso wird in den Wintermonaten die eh schon tief stehende Sonne besser in diesen Bereichen genutzt.
Bedeutung des Neigungswinkels
Der Neigungswinkel eines Solardachs ist ebenso ausschlaggebend für die Energieproduktion wie die Ausrichtung. Der optimale Neigungswinkel hängt von der geografischen Breite des Standorts ab. Generell gilt, dass der Neigungswinkel eines Solarpanels annähernd der geografischen Breite des Installationsorts entsprechen sollte. In Deutschland beispielsweise, wo die Breiten zwischen etwa 47° und 55° liegen, sind Neigungswinkel zwischen 30° und 40° häufig ideal. Bei dieser Neigung besteht ein optimales Verhältnis zwischen tiefstehender Sonne im Winter und hohen Sonnenständen im Sommer.
Die Neigung sollte in jedem Fall so gewählt werden, dass Schnee und Schmutz natürlich ablaufen können, um die Oberflächen sauber zu halten. Ein zu flacher Winkel führt dazu, dass Schmutz und Schnee sich ansammeln, was die Leistung beeinträchtigt.
Zusammenfassung
Die Auswahl der Dachausrichtung für Solaranlagen sollte stets unter Berücksichtigung der geographischen Lage, der lokalen Wetterbedingungen und des spezifischen Energieverbrauchsprofils erfolgen. Natürlich ist jedoch meist die Ausrichtung des Installationsortes, meist das Dach, der entscheidende Faktor. Während die Südausrichtung in Deutschland die maximale Energieausbeute bietet, können alternative Ausrichtungen wie Ost/West oder sogar Nord oft sinnvolle Lösungen darstellen. Man sollte der Ausrichtung zwar Beachtung schenken, aber auch nicht überbewerten. Denn selbst eine schlecht ausgerichtete Solaranlage bringt immer noch mehr Ertrag als gar keine Anlage zu haben.