So finden Sie den besten Winkel für Solarmodule (Juni 2023)

Der Winkel oder die Platzierung eines Solarmoduls ist ein Schlüsselfaktor bei der Bestimmung der Energieabgabe Ihres Systems. Der Sonnenstand am Himmel ändert sich je nach Tages- und Jahreszeit ständig. Daher ist es wichtig, dass Ihre Module richtig positioniert sind, um die Spitzenproduktion aufrechtzuerhalten.

In diesem Artikel gehen wir vom Guides Home Team auf die Bedeutung der Winkel von Solarmodulen ein und erläutern die wichtigsten Faktoren, die bei der Positionierung Ihrer Module zu berücksichtigen sind.

Photovoltaikmodule (PV) erzeugen mehr Strom, wenn ihre Ausrichtung und ihr Neigungswinkel das direkte Sonnenlicht maximieren, das auf die Oberfläche des Moduls fällt. Monokristalline Solarmodule mit einem hohen Wirkungsgrad erzielen die höchste Stromausbeute pro Quadratfuß.

Eine unzureichende Platzierung verhindert jedoch, dass Ihre Panels ihre maximale Leistung erbringen. Solarmodule mit mäßiger Effizienz können bei optimalem Neigungswinkel oft mehr Strom erzeugen als erstklassige Solarmodule, die in die falsche Richtung ausgerichtet sind. Mehrere Faktoren bestimmen den optimalen Neigungswinkel für Solarstromanlagen für Privathaushalte:

Dank des Global Solar Atlas der Weltbank ist es einfach, die beste Neigung für Solarmodule an jedem Standort zu finden. Sie können die folgenden Schritte ausführen:

Besuchen Sie die Website des Global Solar Atlas der Weltbank, um loszulegen.

Suchen Sie mithilfe der Weltkarte „Global Solar Atlas“ die Suchleiste und geben Sie den Namen, die Adresse oder die Koordinaten Ihrer Stadt ein. Sie können die Karte auch verschieben und Ihren genauen Standort vergrößern. Wenn Sie auf Ihren Standort klicken, werden im Global Solar Atlas Tabellen mit detaillierten Informationen zu den lokalen Solarressourcen angezeigt.

Sobald Sie einen Standort ausgewählt haben, zeigt der Global Solar Atlas eine Tabelle basierend auf den Kartendaten an. Sie möchten nach dem „optimaler Neigungswinkel für PV-Module“ Wert. Sie werden feststellen, dass in dieser Zeile zwei Winkel angezeigt werden:

Wenn der Atlas beispielsweise einen Wert von 35° / 180° für Ihren Standort anzeigt, bedeutet dies, dass Ihre Solarmodule für maximale Produktivität eine vertikale Neigung von 35° haben und nach Süden (180°) ausgerichtet sein sollten.

Wie oben erwähnt, erhöht sich der optimale Neigungswinkel, je weiter man sich nach Norden oder Süden bewegt, was man mit dem Atlas visualisieren kann. Wenn Sie auf Standorte in Florida klicken, werden Ihnen die optimalen Neigungsbereiche von 24° bis 28° angezeigt. Wenn Sie hingegen auf den Standort in New York klicken, liegt die optimale Neigung zwischen etwa 33° und 37°. Die optimale Ausrichtung ist in beiden Fällen Süden (Azimutwinkel von 180°), da Florida und New York auf der Nordhalbkugel liegen.

Der Global Solar Atlas bietet viele nützliche Informationen über Ihren optimalen Solarpanel-Winkel hinaus. Sie können auch die überprüfenspezifische Photovoltaik-Leistungsabgabe,Dies zeigt die jährliche Produktivität in Kilowattstunden (kWh) pro Kilowatt Spitzenleistung der Solarmodule (kWp).

Wenn Ihr Standort beispielsweise eine spezifische Photovoltaikleistung von 1.500 kWh/kWp aufweist, bedeutet dies, dass jedes Kilowatt der Solaranlage 1.500 kWh pro Jahr erzeugt. In diesem Fall erzeugt eine durchschnittliche 8-kW-Wohnanlage 12.000 kWh pro Jahr (8 kW x 1.500 kWh/kWp). Anschließend können Sie diesen Wert mit Ihrem örtlichen Stromtarif multiplizieren, um schnell Ihre jährlichen Energieeinsparungen abzuschätzen und so die Kosten Ihrer Solaranlage auszugleichen.

Der optimale Neigungswinkel maximiert Ihre Stromproduktion das ganze Jahr über, vorausgesetzt, Ihre Solarmodule bleiben in der gleichen Position. Sie können jedoch eine noch höhere Leistung erzielen, indem Sie die Neigung Ihres Solarmoduls im Laufe der Jahreszeiten anpassen. Die folgende Tabelle fasst zusammen, wie Sie den Neigungswinkel Ihrer Solarmodule anpassen können, um die Produktivität zu verschiedenen Jahreszeiten zu steigern:

Der Global Solar Atlas zeigt nur einen allgemeinen Neigungswinkel an, der die jährliche Energieproduktion maximiert, nicht den optimalen Neigungswinkel pro Monat oder Jahreszeit. Die besten Solarinstallationsunternehmen verwenden jedoch Simulationssoftware, die detailliertere Informationen generieren kann.

Für Freilandanlagen werden grundsätzlich Solarpanel-Arrays mit einstellbarem Neigungswinkel empfohlen. Diese Funktion ist auch für Solaranlagen sinnvoll, die auf leicht zugänglichen Flachdächern installiert werden. Die Anpassung des Winkels Ihrer Solarmodule wird auf Schrägdächern aus zwei Hauptgründen nicht empfohlen:

Sie können auch automatische Solar-Tracking-Mechanismen nutzen, die der Sonne folgen, um die Systemproduktivität zu maximieren. Allerdings haben diese Mechanismen auch Nachteile. Nach Angaben der Solar Energy Industries Association (SEIA) sind solarbetriebene Solarsysteme mit Nachführung etwa 14 % teurer als Systeme mit festem Winkel. Auch Ihre Wartungskosten werden höher sein, da Ihre Solar-PV-Anlage jetzt über bewegliche Teile verfügt, die einem mechanischen Verschleiß unterliegen.

Für Hausbesitzer mit sehr begrenztem Dachraum für Solarmodule können automatische Solartracker sinnvoll sein. Andernfalls besteht die effektivste Möglichkeit zur Produktionssteigerung darin, Ihrem System einfach weitere Panels hinzuzufügen.

Solarmodule sind produktiver, wenn Sie ihren Neigungswinkel und ihre Ausrichtung entsprechend den örtlichen Sonnenbedingungen optimieren. Dank des Global Solar Atlas können Sie ganz einfach den optimalen Neigungswinkel für Solarmodule an jedem Standort ermitteln. Sie müssen jedoch auch standortspezifische Bedingungen wie Verschattung und Dachflächenverfügbarkeit berücksichtigen.

Sie können die Produktivität von Solarmodulen steigern, indem Sie deren Neigung je nach Jahreszeit ändern. Sie können beispielsweise ihren Neigungswinkel in den Sommermonaten verringern, wenn die Sonne hoch am Himmel steht, und ihren Neigungswinkel in den Wintermonaten erhöhen, wenn die Sonne näher am Horizont steht. Dies wird im Allgemeinen für Freiland- oder Flachdachinstallationen empfohlen, da eine DIY-Solarmodulanpassung auf einem geneigten Dach gefährlich sein kann.

Die ideale Ausrichtung und Neigung Ihrer Solarmodule hängt von Ihrem geografischen Standort ab. Als Faustregel gilt:

Je näher man sich den Erdpolen nähert, desto größer wird der optimale Winkel. Mit dem Global Solar Atlas können Sie den idealen Neigungswinkel für Ihren Standort ermitteln.

Es gibt keinen bestimmten Neigungswinkel, bei dem Solarmodule nicht mehr funktionieren. Vielmehr hören die Module auf, Strom zu erzeugen, wenn ein anderes Objekt (z. B. ein Baum oder ein Gebäude) die Sonnenstrahlen daran hindert, ihre Oberfläche zu erreichen.

Dies hängt von Ihrem Standort ab. Flache Solarmodule funktionieren am besten in der Nähe des Äquators, wo die Sonne hoch am Himmel steht. Abgewinkelte Solarmodule sind an weiter nördlich oder südlich gelegenen Standorten produktiver, wo die Sonne tiefer steht.

Sonnenkollektoren laden eine Batterie in jedem Winkel auf, in dem Sonnenlicht auf ihre Oberfläche fallen kann. Sie können jedoch mehr Ladung erhalten, indem Sie den idealen Winkel und die ideale Ausrichtung basierend auf Ihrem geografischen Standort verwenden.

Laut unserer Umfrage unter Hausbesitzern mit Solarmodulen vom März 2023 kostet die durchschnittliche Solaranlage zwischen 15.001 und 20.000 US-Dollar. Allerdings können Ihre Gesamtkosten je nach Standort, Ausrüstung und Solarinstallationsunternehmen höher oder niedriger ausfallen. Zusätzlich zu Ihren Energieeinsparungen können Sie Anreize wie die bundesstaatliche Solarsteuergutschrift nutzen, um Ihre Gesamtsystemkosten zu senken.

Leonardo David ist Elektromechanik-Ingenieur, MBA, Energieberater und technischer Redakteur. Seine Beratungserfahrung im Bereich Energieeffizienz und Solarenergie umfasst Branchen wie Banken, Textilherstellung, Kunststoffverarbeitung, Pharmazie, Bildung, Lebensmittelverarbeitung, Immobilien und Einzelhandel. Seit 2015 schreibt er außerdem Artikel zu Energie- und Ingenieurthemen.

Tori Addison ist ein Redakteur, der seit über fünf Jahren in der digitalen Marketingbranche tätig ist. Ihre Erfahrung umfasst Kommunikations- und Marketingarbeit im gemeinnützigen, staatlichen und akademischen Bereich. Von Beruf Journalistin, begann sie ihre Karriere als Berichterstattung über Politik und Nachrichten im New Yorker Hudson Valley. Ihre Arbeit umfasste die Berichterstattung über lokale und staatliche Haushalte, Bundesfinanzvorschriften und Gesundheitsgesetze.