PV-Planungs-Sprech für Bauherren: Dachneigung, Ausrichtung und Verschattung verständlich erklärt

Sie planen den Bau oder die Modernisierung Ihres Eigenheims und denken über eine Photovoltaikanlage nach? Das ist eine ausgezeichnete Idee, um unabhängiger von steigenden Strompreisen zu werden und einen Beitrag zum Umweltschutz zu leisten.

Doch bevor die Sonne für Sie Strom produziert, stoßen Sie auf einige Fachbegriffe, die auf den ersten Blick abschreckend wirken können. Keine Sorge – Sie müssen kein Ingenieur sein, um die Grundlagen zu verstehen. Dieser Ratgeber erklärt Ihnen verständlich die wichtigsten Begriffe bei der Planung Ihrer PV-Anlage – von der Dachneigung bis zur Verschattung. So sind Sie bestens gerüstet, um fundierte Entscheidungen für Ihre zukünftige Energieversorgung zu treffen.

Dieser Artikel widmet sich den zentralen Begriffen, die für die Planung Ihrer Solaranlage entscheidend sind.

Das Fundament Ihrer Solarplanung: Warum diese Begriffe entscheidend sind

Eine sorgfältige Planung ist das A und O für eine ertragreiche und wirtschaftliche Photovoltaikanlage. Die richtige Auslegung, angepasst an Ihr Dach und Ihre Verbrauchsgewohnheiten, bestimmt maßgeblich, wie viel Sonnenenergie Sie tatsächlich nutzen können.

Begriffe wie Dachneigung, Ausrichtung, Verschattungsanalyse und Kilowattpeak (kWp) sind keine bloßen technischen Details, sondern die entscheidenden Stellschrauben für den Erfolg Ihres Solarprojekts. Wenn Sie diese Grundlagen verstehen, können Sie Angebote besser bewerten und im Gespräch mit Fachbetrieben die richtigen Fragen stellen.

Ihr Dach im Fokus: Neigung und Ausrichtung optimal nutzen

Die Eigenschaften Ihres Daches spielen die Hauptrolle bei der Planung einer PV-Anlage – allen voran die Dachneigung und die Himmelsrichtung, in die Ihre Dachflächen zeigen.

Dachneigung: Der richtige Winkel zur Sonne

Die Dachneigung beschreibt, wie steil Ihr Dach ist. Für Photovoltaikanlagen in Deutschland gilt ein Neigungswinkel von etwa 30 bis 35 Grad als optimal, um über das Jahr hinweg den höchsten Energieertrag zu ermöglichen. Denn bei diesem Winkel treffen die Sonnenstrahlen, besonders im Frühling und Herbst, möglichst senkrecht auf die Solarmodule.

Aber was, wenn Ihr Dach flacher oder steiler ist?
Keine Sorge. Auch Dächer mit Neigungen zwischen 10 und 60 Grad können sehr gute Erträge liefern; die Einbußen gegenüber dem Optimum sind oft geringer als gedacht.

Auf sehr flachen Dächern (Flachdächern) sowie auf Carports und Garagen werden die Solarmodule üblicherweise mit einer speziellen Unterkonstruktion aufgeständert. Das sorgt für einen idealen Neigungswinkel von etwa 10 bis 15 Grad, was nicht nur den Ertrag verbessert, sondern auch die Selbstreinigung der Module durch Regen unterstützt.

Himmelsrichtung entscheidend: Die Dachausrichtung

Die Ausrichtung Ihrer Dachfläche gibt an, in welche Himmelsrichtung sie geneigt ist. Lange galt die reine Südausrichtung als Nonplusultra für maximalen Solarertrag, da hier die Sonneneinstrahlung zur Mittagszeit am stärksten ist.

Doch auch Dächer mit einer Ausrichtung nach Südosten oder Südwesten erzielen hervorragende Ergebnisse – oft mit nur geringen Ertragseinbußen von 5 bis 10 Prozent im Vergleich zur reinen Südausrichtung.

Eine immer beliebtere Alternative, besonders zur Optimierung des Eigenverbrauchs, ist die Ost-West-Ausrichtung. Dabei werden Solarmodule auf beiden Dachhälften montiert, sodass die Anlage morgens Strom von der Ostseite und nachmittags bis abends von der Westseite produziert. Zwar ist der Gesamtertrag über das Jahr gesehen meist etwas geringer als bei einer Südanlage, doch die Stromproduktion verteilt sich gleichmäßiger über den Tag. Dies passt oft besser zum Verbrauchsprofil eines Haushalts, der morgens und abends den meisten Strom benötigt.

Selbst Norddächer kommen unter bestimmten Umständen infrage – beispielsweise bei sehr geringer Dachneigung oder wenn günstige Modulpreise eine größere Fläche rentabel machen.

Der Azimutwinkel: Die genaue Peilung

Der Azimutwinkel beschreibt die exakte Abweichung von der Südausrichtung und ist eine wichtige Größe für die detaillierte Ertragsprognose Ihrer Anlage.

Ein Azimutwinkel von 0 Grad bedeutet eine reine Südausrichtung.
Negative Werte zeigen eine Abweichung nach Osten (z. B. -30 Grad = Südost), positive Werte eine Abweichung nach Westen (z. B. +30 Grad = Südwest).
Ein Winkel von -90 Grad entspräche einer reinen Ostausrichtung, +90 Grad einer Westausrichtung und ±180 Grad einer Nordausrichtung.

Schattenspiele: Die Verschattungsanalyse nicht unterschätzen

Schatten ist der natürliche Feind jeder Photovoltaikanlage. Schon geringfügige Verschattungen können die Leistung einzelner Module und damit der gesamten Anlage empfindlich drosseln.

Was ist eine Verschattungsanalyse und warum ist sie so wichtig?

Eine Verschattungsanalyse untersucht, ob und wann Teile Ihrer geplanten Solaranlage im Laufe des Tages und Jahres von Schatten getroffen werden. Schatten werfen typischerweise Bäume, Nachbargebäude, Schornsteine, Gauben oder Satellitenschüsseln.

Ein Fachbetrieb führt diese Analyse vor Ort oder mithilfe spezieller Software durch, um den potenziellen Einfluss von Schatten auf den Ertrag zu bewerten. Sie ist ein unverzichtbarer Bestandteil einer seriösen Planung.

Auswirkungen von Schatten auf Ihre PV-Anlage

Werden einzelne Solarzellen oder ganze Module verschattet, produzieren sie weniger oder gar keinen Strom. Da die Module in der Regel in Reihe geschaltet sind (sogenannte Strings), kann ein verschattetes Modul die Leistung des gesamten Strings reduzieren – ähnlich wie ein geknickter Gartenschlauch den Wasserdurchfluss bremst.

Im schlimmsten Fall können dauerhaft teilverschattete Zellen überhitzen und sogenannte Hotspots bilden, die das Modul beschädigen. Moderne Module verfügen zwar über Bypass-Dioden, die diesen Effekt abmildern, dennoch mindert Verschattung stets den Ertrag.

Lösungen bei unvermeidbarer Verschattung

Manchmal lässt sich eine Verschattung nicht gänzlich vermeiden. In solchen Fällen gibt es technische Lösungen:

• Leistungsoptimierer: Diese kleinen Geräte werden an jedem einzelnen oder an kritischen Modulen installiert und sorgen dafür, dass jedes Modul unabhängig von den anderen seine maximale Leistung erbringt. So wirkt sich die Verschattung eines Moduls nicht auf den gesamten String aus.
• Intelligente Stringplanung: Eine durchdachte Planung fasst Module, die zu ähnlichen Zeiten verschattet werden, in einem eigenen String zusammen, um die Auswirkungen zu minimieren.
• Anpassung der Modulbelegung: Manchmal ist es sinnvoller, stark verschattete Bereiche des Daches von vornherein nicht mit Modulen zu belegen.

Leistung verstehen: Generatorfeld und kWp

Stehen die optimalen Standorte für Ihre Module fest, geht es an die Dimensionierung der Anlage und deren Leistung.

Das Generatorfeld: Ihre Solarmodule im Verbund

Das Generatorfeld (oder der Solargenerator) ist die Gesamtheit aller installierten Solarmodule auf Ihrem Dach, die zusammen Strom erzeugen. Es ist quasi das Kraftwerk Ihrer PV-Anlage.

kWp (Kilowattpeak): Die Nennleistung Ihrer Anlage

Die Leistung einer Photovoltaikanlage wird in Kilowattpeak (kWp) angegeben. Dieser Wert beschreibt die Spitzenleistung, die Ihre Anlage unter genormten Testbedingungen (STC – Standard Test Conditions: 1000 W/m² Sonneneinstrahlung, 25 °C Modultemperatur, Air Mass 1.5) erbringen kann.

Die tatsächliche Leistung variiert je nach Sonneneinstrahlung, Temperatur und anderen Faktoren.

Der kWp-Wert hilft Ihnen, die Größe Ihrer Anlage einzuschätzen und den potenziellen Jahresertrag zu prognostizieren.
Als Faustformel gilt: In Deutschland liefert jedes installierte kWp Leistung einen jährlichen Stromertrag von etwa 800 bis 1.200 Kilowattstunden (kWh), abhängig von Standort, Ausrichtung und Verschattung.
Die durchschnittliche Größe von PV-Anlagen auf Einfamilienhäusern liegt oft zwischen 8 und 13 kWp.
Die benötigte Dachfläche hängt von der Leistung der einzelnen Module ab; moderne Module benötigen etwa 5–7 Quadratmeter pro kWp.

Weitere wichtige Planungsbegriffe im Überblick

Neben den bisher genannten Kernbegriffen spielen weitere Aspekte in der Planungsphase Ihrer PV-Anlage eine Rolle:

Amortisation & Autarkiegrad: Die Amortisationszeit gibt an, nach wie vielen Jahren sich die Investition in Ihre PV-Anlage rechnet. Der Autarkiegrad beschreibt, welchen Anteil Ihres Strombedarfs Sie durch Ihre eigene Solaranlage decken können. Beide Kennzahlen sind wichtig, um die Wirtschaftlichkeit zu bewerten.

Strings planen: Solarmodule werden zu sogenannten Strings in Reihe geschaltet. Die Planung dieser Strings (Anzahl der Module pro String, Spannung, Stromstärke) ist wichtig für die Kompatibilität mit dem Wechselrichter und die Minimierung von Leistungsverlusten.

Unterkonstruktion planen: Die Solarmodule müssen sicher auf dem Dach befestigt werden. Die Unterkonstruktion sorgt für Stabilität, trägt die Last der Module und gewährleistet oft auch eine ausreichende Hinterlüftung, die die Module kühlt und deren Effizienz steigert.

PV-Anlage mit Speicher planen: Ein Stromspeicher ermöglicht es Ihnen, den tagsüber erzeugten Solarstrom, den Sie nicht direkt verbrauchen, für die Abendstunden oder für Tage mit weniger Sonnenschein zu sichern. Die Integration eines Speichers sollte von Anfang an mitgeplant werden.

Fazit: Gut geplant ist halb gewonnen

Die Planung einer Photovoltaikanlage mag auf den ersten Blick komplex erscheinen, doch mit dem Verständnis der grundlegenden Begriffe sind Sie bereits gut gerüstet. Eine sorgfältige Planung, die Ihre individuellen Gegebenheiten berücksichtigt, ist der Schlüssel zu einer ertragreichen und langlebigen Solaranlage.

Scheuen Sie sich nicht, Fachleute hinzuzuziehen und detaillierte Angebote einzuholen. Mit diesem Wissen können Sie nicht nur die richtigen Fragen stellen, sondern auch sichergehen, dass Ihre Investition in saubere Energie ein voller Erfolg wird.