Photovoltaik Neigungswinkel: Tabelle für den optimalen Ertrag

Wenn mich jemand mit einem Zollstock am Telefon fragt, ob seine 28 Grad Dachneigung “noch okay” sind, muss ich kurz schmunzeln. Die ehrliche Antwort lautet fast immer: ja, völlig egal. Über kaum eine Kennzahl bei der Photovoltaik wird so viel gegrübelt wie über den Neigungswinkel, und kaum eine entscheidet am Ende so wenig über den Geldbeutel. Trotzdem lohnt sich der genaue Blick, denn es gibt ein paar Konstellationen, bei denen der Winkel wirklich zählt.

Worum es beim Neigungswinkel überhaupt geht #

Der Neigungswinkel ist der Winkel zwischen der Modulfläche und der Waagerechten. 0 Grad heißt flach auf dem Boden liegend, 90 Grad senkrecht an der Wand. Bei den meisten Häusern ist er schlicht durch die Dachneigung vorgegeben, da gibt es nichts zu entscheiden. Interessant wird die Frage erst auf dem Flachdach, im Garten, am Carport oder beim Balkonkraftwerk, wo Sie den Winkel frei wählen.

Der Hintergrund ist Geometrie. Die Sonne steht in Deutschland im Sommer mittags hoch (bis etwa 62 Grad über dem Horizont in der Mitte des Landes), im Winter tief (gegen 14 Grad). Ein Modul liefert dann am meisten, wenn die Sonne möglichst senkrecht darauf trifft. Da die Sonnenhöhe über das Jahr stark schwankt, gibt es nicht den einen perfekten Winkel, sondern einen Kompromiss übers Jahr. Dieser Kompromiss liegt für eine Südanlage bei rund 30 bis 35 Grad.

Die Tabelle: Ertrag nach Ausrichtung und Winkel #

Das hier ist die Tabelle, die ich Kunden zeige. Die Werte sind relative Jahreserträge in Prozent, bezogen auf die ideale Südanlage mit 35 Grad als 100 Prozent. Sie gelten für einen typischen Standort in der Mitte Deutschlands und ohne Verschattung. Im Norden liegen die Werte ein, zwei Punkte niedriger, im Süden entsprechend höher, das Muster bleibt aber gleich.

Zwei Dinge fallen sofort auf. Erstens: Die Spitze ist breit und flach. Zwischen 15 und 45 Grad Südausrichtung liegen nur fünf Prozentpunkte. Wer also ein Dach mit 22 oder 38 Grad hat, sollte sich darüber keine grauen Haare wachsen lassen. Zweitens: Die Ausrichtung wiegt schwerer als der Winkel. Eine Westanlage verliert auch bei perfektem Winkel mehr als eine Südanlage bei mäßigem Winkel.

Bei 0 Grad ist die Himmelsrichtung übrigens egal, ein flach liegendes Modul “weiß” nicht, wo Süden ist. Deshalb stehen in der ersten Zeile überall 90 Prozent.

Warum das theoretische Optimum überschätzt wird #

In meiner Beratungspraxis sehe ich oft, dass Leute wochenlang über zwei, drei Prozent Ertrag diskutieren, die der Unterschied zwischen 30 und 35 Grad ausmacht. Bei einer 10-kWp-Anlage, die im Jahr rund 9.500 Kilowattstunden liefert, sind drei Prozent etwa 285 Kilowattstunden. Bei aktuellen Strompreisen und Einspeisevergütung reden wir je nach Eigenverbrauch über grob 30 bis 60 Euro im Jahr. Das ist nicht nichts, aber es rechtfertigt keine Dachänderung und keine teure Aufständerung.

Wo die Sache kippt: Verschattung. Ein einziger Baum, ein Nachbargiebel oder ein Schornstein, der morgens die halbe Anlage abdeckt, kostet mehr Ertrag als jede Winkeldiskussion. Bevor Sie über das letzte Prozent beim Neigungswinkel nachdenken, lassen Sie lieber den Verschattungsverlauf übers Jahr prüfen. Das ist das Geld besser angelegt.

Ertragsmaximum ist nicht gleich Eigenverbrauchsoptimum #

Hier wird es spannend, und das übersehen die meisten Ratgeber. Die Tabelle oben zeigt den maximalen Jahresertrag. Für Ihren Geldbeutel zählt aber, wie viel Strom Sie selbst nutzen, denn jede selbst verbrauchte Kilowattstunde spart rund 35 Cent, jede eingespeiste bringt nur noch um die 8 Cent.

Eine Südanlage mit 35 Grad produziert eine hohe, schmale Mittagsspitze. Genau dann sind viele Leute auf der Arbeit, der Stromüberschuss wandert für wenig Geld ins Netz. Eine Ost-West-Anlage mit flachem Winkel von 10 bis 15 Grad produziert weniger im Maximum, aber breiter über den Tag, morgens und abends mehr. Das deckt sich besser mit dem Verbrauch eines normalen Haushalts.

Unterm Strich kann eine Ost-West-Anlage mit etwas weniger Jahresertrag mehr bares Geld bringen als die reine Südanlage, wenn Sie keinen großen Speicher haben. Wer einen Speicher betreibt, verschiebt diese Rechnung wieder Richtung Süd, weil der Speicher die Mittagsspitze ohnehin auffängt.

Flachdach: hier entscheidet der Winkel über die Fläche #

Auf dem Flachdach stellen Sie die Module auf, und jetzt gibt es echte Entscheidungen. Steiler aufgestellte Module fangen zwar mehr Sonne, werfen aber längere Schatten auf die nächste Reihe. Um Verschattung zu vermeiden, brauchen Sie mehr Reihenabstand, und damit passen weniger Module aufs Dach.

In der Praxis hat sich deshalb durchgesetzt:

• Südaufständerung: 15 bis 20 Grad. Guter Kompromiss aus Ertrag pro Modul und Modulanzahl.
• Ost-West-Aufständerung: 10 bis 15 Grad, Module Rücken an Rücken. So passt fast doppelt so viel Leistung aufs gleiche Dach, weil kaum Reihenabstand nötig ist.

Gerade bei begrenzter Flachdachfläche bringt die Ost-West-Lösung oft mehr Gesamtertrag in Kilowattstunden, einfach weil mehr Module draufpassen. Das pro Modul niedrigere Ergebnis aus der Tabelle täuscht hier, weil die Tabelle den Ertrag je Kilowattpeak zeigt, nicht je Quadratmeter Dach.

Ein zweiter Punkt fürs Flachdach: ganz flach montieren mag verlockend sein, aber unter etwa 10 Grad läuft Regen nicht mehr richtig ab, und das Modul reinigt sich nicht mehr selbst. Pollen, Staub und Vogelkot bleiben liegen. 10 Grad sollten es schon sein, allein wegen der Selbstreinigung.

Schnee, Norden und der Sonderfall Fassade #

Steile Winkel haben einen unterschätzten Vorteil: Schnee rutscht ab. In schneereichen Lagen, etwa im Voralpenraum, kann ein steileres Dach mit 45 Grad im Winter mehr liefern als ein flaches, weil die Module früher wieder frei sind. Übers Jahr gerechnet ist der Unterschied klein, aber an einem sonnigen Februartag mit Schneedecke macht es den Unterschied zwischen Ertrag und null.

Und der Norden? Viele winken sofort ab, doch ein Norddach ist nicht automatisch sinnlos. Bei flacher Neigung bis etwa 15 Grad liefert auch eine Nordfläche noch fast 80 Prozent, weil sie dann kaum noch “nach Norden” zeigt. Erst bei steilen Norddächern wird es wirklich mager. Wer ein flach geneigtes Norddach hat und sonst keine Fläche, sollte nicht reflexartig nein sagen, sondern nachrechnen lassen.

Fassadenanlagen mit 90 Grad fallen im Sommer stark ab, holen aber im Winter relativ viel, weil die tiefe Wintersonne fast senkrecht auf die Wand trifft. Für Selbstversorger, denen der Winterstrom wichtig ist, ist das ein interessanter Nebeneffekt, auch wenn der Jahresertrag niedriger bleibt.

Mein praktischer Rat zum Schluss: Nehmen Sie den Winkel, den Ihr Dach hat, und stecken Sie die Energie in die zwei Dinge, die wirklich zählen, nämlich Verschattung vermeiden und die Anlage so groß bauen, wie die Fläche es hergibt. Ein Modul mehr auf dem Dach schlägt jedes nachträglich optimierte Grad Neigung um Längen.