Auswirkungen der PV Neigung auf den Ertrag
Der optimale Aufstellwinkel beträgt in Deutschland ca. 30° - 35°. Bei einer nach Süden ausgerichteten Anlage kann der Winkel stark nach oben oder unten abweichen (+/- 30 Grad), die Auswirkungen auf den Ertrag bleiben im einstelligen Prozentbereich. Je weiter die Dachfläche jedoch von der optimalen Ausrichtung Süden abweicht, desto mehr wirkt sich eine steile Montage negativ aus, da sich das Dach zunehmend selbst verschattet. Je mehr die Anlage also nach Osten oder Westen abweicht, desto flacher sollte die Neigung der Module sein.
Anhand des folgenden Diagramms kann man das sehr schön nachvollziehen. Die Daten habe ich von PVGIS für den Standort der Anlage High-Light entnommen. Da hier keine störenden Berge im Weg sind, kann diese Tabelle als sehr repräsentativ für andere Standorte ohne nennenswerte Schattenspender betrachtet werden. Wie sich die prozentuale Abweichung vom maximalen Stromertrag in Kilowattstunden und Stromvergütung für Ihren Standort niederschlägt, können Sie mit unserem Photovoltaik Rechner herausfinden.
In schneereichen Gebieten rutscht der Schnee früher und besser ab. Generell gilt, dass ein steileres Dach einen besseren Selbstreinigungseffekt hat, da Verschmutzungen wie Staub, Blütenstaub, Vogelkot etc. besser weggespült werden. Der Selbstreinigungseffekt funktioniert etwa bis zu einem Winkel von 20 bis 25 Grad. Bei noch flacheren Anstellwinkeln muss mit einer bleibenden Verschmutzung der Module gerechnet werden. Lässt sich ein geringes Dachgefälle nicht umgehen, so sollten rahmenlose Module gewählt werden, da bei diesen der Schmutz nicht am Rahmen hängen bleiben kann. Ansonsten sollte man eine Reinigung alle ein bis zwei Jahre einkalkulieren (siehe auch Punkt "Reinigung") Bei einem flachen Dach muss im Winter auch die größere Schneelast, die gegenüber einem steilen Dach auf den Modulen lastet berücksichtigt werden. Bei einem Flachdach kann man durch Aufständerung der Module den Neigungswinkel so einstellen, dass er für den Standort optimal ist. Wenn Sie eine Photovoltaik Anlage neu bauen wollen, lassen Sie sich am besten mehrere Angebote zukommen um vergleichen zu können, wie Fachbetriebe die Neigung der Photovoltaikanlage planen.
Vergleichen wir also zwei Fotovoltaikanlagen mit unterschiedlichen Dachschrägen an zwei wolkenlosen Tagen im Jahr 2008. Die Anlage, deren Leistungskurve gelb dargestellt ist, hat eine Neigung von 40 Grad, die blaue (die sich durch Überschneidung mit der gelben Fläche grün darstellt) repräsentiert eine Anlage mit einer Neigung von 25 Grad. Da alle Werte auf 1 kWp normiert sind, kann jede beliebige Anlage, auch wenn die Anschlussleistungen stark voneinander abweichen verglichen werden.
Es ist gut zu erkennen, dass die Anlage auf einem steilen Dach an diesem wolkenlosen Februartag ganz klar die besseren Voraussetzungen hat. Durch den niedrigen Sonnenstand ist diese Anlage zu diesem Zeitpunkt eindeutig im Vorteil. Der Unterschied macht mehr als 1 kWh/kWp Tagesertrag aus. Schön zu erkennen ist auch, dass die Anlage auf dem flachen Dach nicht genau nach Süden ausgerichtet ist, sondern 28 Grad Richtung Osten zeigt. Dadurch ist die gesamte Ertragskurve weiter nach links versetzt, da die Sonnenstrahlen früher eingefangen werden.
Im Mai sieht das schon ganz anders aus. Leider gab es 2008 im Juni und Juli bei diesen Anlagen keine wolkenfreien Tage mehr, der Effekt wäre zu dieser Zeit noch stärker hervorgetreten. Aber auch so ist deutlich zu erkennen, dass die Anlage mit der geringen Modulneigung jetzt die Nase vorne hat. Insgesamt hat diese Anlage an diesem Tag etwa 0,8 kWh/kWp mehr Ertrag gebracht als die Anlage mit steiler Modulneigung. Hier kommt der Ostversatz der Anlage noch viel extremer zur Geltung.
Dachneigung der Anlage "High-Light":
Die Dachneigung beträgt bei der Anlage "High-Light" 33 Grad. Diese 33 Grad können aus dem Bauplan entnommen werden, oder einfach durch Anlegen eines Geodreiecks oder Winkelmessers ermittelt werden. Schauen wir doch mal bei PVGIS, was dort für den Standort der Anlage als optimaler Winkel für das Dach errechnet wird:
Wie wir sehen, wäre die optimale Dachneigung für den Standort der Anlage "High-Light" 36 Grad. Dabei kämen wir auf einen Jahresertrag von 1030 kWh/kWp. Wie macht sich die um 3 Grad reduzierte Dachneigung im Ertrag bemerkbar? Schauen wir nach:
Wie schön! Obwohl die Dachneigung laut PVGIS von der optimalen Dachneigung abweicht, ist das Ergebnis trotzdem gleich. Anscheinend wirken sich die 3 Grad in diesem Fall nicht weiter aus.
Wie würde das Ergebnis aber bei größeren Abweichungen aussehen?
- 10 Grad: 955 kWh/kWp
- 20 Grad: 1000 kWh/kWp
- 40 Grad: 1030 kWh/kWp
- 50 Grad: 1010 kWh/kWp
- 60 Grad: 964 kWh/kWp
Zu beachten ist, dass alle Werte bei optimaler Südausrichtung ermittelt wurden. Bei einer Dachneigung von 20 Grad würde der Unterschied gerade mal 3% betragen. Klingt nicht nach viel. Rechnen wir kurz hoch, was das in 20 Jahren ausmacht:
Die Anlage "High-Light" hat eine Generatorleistung von 10,08 kWp. Die Einspeisevergütung beträgt für das Inbetriebnahmejahr 2007 49,21 Ct/kWh
- Bei 33°: 1030 kWh/kWp x 10,08 kWp x 49,21 Ct/kWh x 20 Jahre = 102.184 Euro
- Bei 50°: 1000 kWh/kWp x 10,08 kWp x 49,21 Ct/kWh x 20 Jahre = 99.207 Euro
Das sind dann immerhin fast 3.000 Euro, die nach 20 Jahren weniger vom Energieversorger überwiesen werden. Aber aufgepasst. Bei größeren Abweichungen der Ausrichtung nach Ost oder West wird der Unterschied größer!
PVGIS liefert uns noch mehr. Mich interessiert z. Bsp., zu welcher Zeit im Jahr die Dachneigung meiner Anlage optimal ist. Dazu gebe ich wieder meinen Standort und meine Daten ein und klicke rechts oben auf "Monthly radiation". Dann das Häkchen nur bei "optimal inclination angle" machen.
Das Ergebnis sieht so aus:
Das ist für den gewählten Standort und die eingegebene Ausrichtung des Daches zu jedem Monat die optimale Dachneigung. Für die Anlage "High-Light" mit 33° Dachneigung wären also so in etwa die Zeiten Anfang April und Ende August optimal. Anhand dieser Tabelle kann man sehr schön erkennen, wie sich die unterschiedlichen Dachneigungen auswirken. Wer ein flaches Dach hat, wird im Juni/Juli absolute Toperträge einfahren, wer ein sehr steiles Dach hat, der wird im Dezember und Januar im Vergleich zu anderen Anlagen sehr gute Erträge einfahren.
Beim Vergleich zweier unterschiedlicher Tage der Anlage "High-Light" macht sich das so bemerkbar:
Wie zuvor erwähnt, müsste die ideale Zeit Anfang April und Ende August sein. Die ungünstigste Zeit etwa zum Jahreswechsel. Anfang April gab's keinen wolkenlosen Tag, also nehmen wir den 28.03.2008.
Was kann ich erkennen? Am 28.03.08 habe ich natürlich bereits eine wesentlich längere Sonnenscheindauer als am 21.12. Der 21.12. ist übrigens der Tag, an dem die Sonne am kürzesten scheint, da ist nämlich Sonnenwende. Am 28.03. sind Sonnenauf- und Sonnenuntergang bereits rund 2 Stunden früher bzw. später. Wie kommt jetzt die Dachneigung ins Spiel? Diese macht sich durch die kW/kWp Werte (also die Höhe der Kurve) bemerkbar. Am 28.03.08 hat die Anlage einen Spitzenwert von 965,18 W/kWp, wogegen der Spitzenwert am 21.12.07 nur 725,00 W/kWp beträgt.
Erfahrungen & Fragen zum Thema Photovoltaik
Kombination von Nachtspeicherheizung und Solaranlage
Ja, das kann eine sinnvolle Kombination sein - besonders, wenn Sie bei der Elektroheizung bleiben wollen. Sie benötigen auf jeden Fall einen Solarstromspeicher - da Sie den Strom dann tagsüber erzeugen, wenn die Nachtspeicherheizung gerade nicht vorheizt. Generell ist der Eigenverbrauch - dank sinkender Einspeisevergütung - stark in den Fokus gerückt. Da Solarstromspeicher auch aktuell noch von der KfW gefördert werden, würde ich da auf jeden Fall einmal ein Angebot anfragen.
Sie können sich das hier einmal kalkulieren (da ich keine Angaben zur verfügbaren Dachfläche habe): https://www.solaranlagen-portal.com/photovoltaik/kosten
Einphasiger oder dreiphasiger Wechselrichter? Welche Vor- und Nachteile gibt es? Was passt du meiner Anlage?
Es ist nur eine maximale Schieflast von 4,6kW zu gewährleisten.
Wo die PV-Anlage angschlossen ist, ist "relativ egal", da, wie bereits richtig erwähnt die Zähler saldieren.
Auf den gemessenen Eigenverbrauch hat dies keine Auswirkung.
Photovoltaik Freiflächenanlage: Kosten, Förderung und Rentabilität?
Es werden mehr Daten Benötigt, daß ist das erste. Denn es steht zum Beispiel die Frage im Raum ob das Erdreich welches grad aufgefüllt wird auch verdichtet wird. Und wie sehr es verdichtet wird. Und nun zur Puntuellen Beantwortung Ihrer Fragen.
1) Die Investitionskosten für solch eine Anlage müssen vorab (nach Inaugenscheinnahme des Geländes sowie Geologisches Gutachten (z.B) erst Berechnet werden wenn mehr Details vorliegen würden.
2) Fördermittel gibt es von der Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) in dem Maße das es sich, so gesehen um Geldtauscherei handelt.
3) Die Rentabilität einer Anlage von dieser Größe steht ausser Frage. Denn die Energiepreise werden nicht sinken von Jahr zu Jahr sondern eher wird das Gegenteil der Fall sein. Unter Bezugnahme auf das Vorgenannte ergibt sich auch keine Haltbare Aussage über die Dauer der Amortisierung der Anlage.
Nun konnte ich Ihnen leider nicht wirklich weiterhelfen, stelle es Ihnen jedoch anheim mich zu Kontaktieren. Denn die Thematik einer solchen Anlage ist komplexer als das es sich darstellt. Eine reine Angabe der Verfügbaren Fläche ist Dahingehend nicht wirklich Ausreichend.
Viele Grüße
Holger Gerhardt
Neuer Zählerschrank bei Installation einer Photovoltaikanlage?
Wir sind ein Netzwerk rund um energieeffiziente Produkte und Dienstleistungen aller Art.
Ihre Anfrage lässt sich so pauschal nicht beantworten. Wie alt ist der vorhandene Zählerschrank? Ist dort noch ein Zählerfeld frei? Es gibt weitere Fragen, deren Beantwortungen direkt die Kosten beinflussen.
Ganz andere Frage: Müssen Sie Ihr Wohnhaus nicht beheizen? Wenn ja, können Sie mit der kostenlosen Energie der Sonne auch Ihre Heizung unterstützen. Der Energieertrag der Flachkollektoren, bezogen auf Ihre Dachfläche, ist bis zu fünf mal so hoch wie bei Sonnenstrom. Und Ihr Zählerschrank wird nicht angerührt, kann einfach weiter betrieben werden.
Kann ich zwei Strings mit verschiedener Anzahl von Modulen und unterschiedlicher Dachausrichtung an einen Wechselrichter anschließen?
Wenn Sie einen Wechselrichter mit zwei MPP-Trackern haben, ist das kein Problem.
Der Maximum Power Point (MPP) eines Solarmoduls beziehungsweise eines Strings ist der Punkt der Strom-Spannungs-Kennlinie, an dem das Solarmodul die höchste Leistung erbringt. Der MPP-Tracker hat nun die Aufgabe, den Maximum Power Point zu ermitteln, da dieser von der Sonneneinstrahlung, der Temperatur und individuellen Moduleigenschaften abhängig ist und sich somit ständig ändert.
Ich hoffe, ich konnte Ihnen damit helfen, sonst melden Sie sich einfach.
Smart Grid ready Funktion: Was bedeutet das?
Smart Grid-Geräte eröffnen interessante Vernetzungsmöglichkeiten. Beispielsweise können Smart Grid-fähige Wärmepumpen über eine Schnittstelle auf einen Überschuss an Solarstrom reagieren. Stromnetzbetreiber können über die integrierte Smart Grid-Schnittstelle den Stromspeicher direkt ansteuern und die Stromnetze stabilisieren und entlasten. Mit einem solchen Schwärmenetz können Erzeugung und Verbrauch noch weiter entkoppelt werden: Überschüsse, die im Sommer erzeugt werden, können im Winter genutzt werden. Dazu finden Sie auch Infos hier: https://www.solaranlagen-portal.com/photovoltaik/stromspeicher
Lohnt sich eine PV-Anlage bei Ost-West-Ausrichtung des Hauses?
Hallo,
kann ich nur empfehlen. Wir erhöhen damit die Sonnenstunden für die PV-Anlage und können
damit den Eigenverbrauch, über den sich die PV-Anlage zuerst rechnet optimieren. Gleichzeitig
können wir mit der 70% Regel zusätzliche Kosten für einen Rundsteuerempfänger sparen.
Deshalb Ost-West.
Gruß
G.Hausmann
Muss ich meinen selbst erzeugten und verbrauchten Strom versteuern?
Hallo,
Eigenverbrauch ermitteln und mit dem Stromtarif der aktuellen Stromrechnung multiplizieren.
Aus diesem Betrag den Anteil der MwSt ermitteln und bei der Umsatzsteuererklärung anzeigen.
Den Netto-Betrag aus dem
Eigenverbrauch als Einnahme der PV-Anlage bei der Gewinn-Verlustrechnung einbeziehen
und den Gewinn aus der PV-Anlage bei der Einkommensteuererklärung angeben.
das nur als grobe Aussage, genaues sagt der Steuerberater oder das Finanzamt.
Alle Angaben nach besten Wissen, ohne Gewähr.
Hoher Stromverbrauch trotz PV und Einspeisung: Wo liegt die Ursache?
Ich vermute mal, dass Sie schlicht und ergreifend große Stromverbraucher haben. Da müssen Sie schon auf die Suche gehen. Was ist anders als in der früheren Wohnung? Zusätzliche Geräte? Gefriertruhe? Computer im Dauerlauf?
Wie wird das Haus denn eigentlich beheizt (Wärmepumpe mit el. Heizstab?) und wie wird warmes Wasser erzeugt?
Solaranlage bei Ost-West-Dach sinnvoll?
Für die Nutzung PV-Anlage für Eigenbedarf finde ich Ost-West Dächer sogar besser, da man auf den ganzen Tag verteilt kontinuierlicherer Stromerzeugung hat. Es gibt keine Spitzen in der Mittagszeit, dafür aber Früh und Abend bessere Ausbeutung. Bezüglich Stromleitung: man kann die Erträge optimieren wenn man SolarEdge Wechselrichter und Optimierer einsetzt. In dem Fall arbeiten nur die Module schlechter die wirklich vom Schatten getroffen sind.
Sie haben eine Frage?
