Jürgen Vielmeier
Ein Solarpanel sollte ideal zur Sonne ausgerichtet sein, damit du mit einer Solaranlage den höchsten Ertrag erzielen kannst. So weit, so klar. Viele Hersteller geben die Info an, dass das Solarpanel dafür am besten um 90 Grad zur Sonne ausgerichtet sein sollte. Das macht die eine oder den anderen stutzig. Denn Linien können sich im 90-Grad-Winkel schneiden. Aber die Sonne ist geometrisch gesehen ja eine Kugel und das Panel eine rechteckige Fläche. Also wie solltest du das Solarpanel jetzt genau ausrichten, damit es um 90 Grad zu Sonne steht?
Gedachte Linie der Sonnenstrahlen
Am besten verdeutlicht es eine Zeichnung: Wenn die Sonne direkten Kontakt auf das Panel hat, ergibt der gedachte Winkel eines Sonnenstrahls, der auf die Mitte des Panels fällt, einen 90-Grad-Winkel. Sonnenstrahlen sieht man bekanntlich nicht, also stellen wir uns eine Linie vor, die vom Mittelpunkt der Sonne auf die Mitte einer Fläche – unser Panel – trifft:
Ist das Panel entsprechend ausgerichtet, ergibt dieser Winkel 90 Grad, also einen rechten Winkel.
Winkel von Solaranlagen in der Praxis
Das Dreieck oben kannst du dir auch als Dachschräge vorstellen. Hast du ein Photovoltaik-Modul in genau diesem Winkel ans Dach deines Hauses montiert, erhältst du bei entsprechendem Sonnenstand einen 90-Grad-Winkel und damit den optimalen Solarertrag. Ähnlich ist es, wenn du ein mobiles Solarpanel oder ein Balkonkraftwerk im Einsatz hast und es entsprechend zur Sonne ausrichtest.
Stichtwort: Balkonkraftwerk: Eben das lässt sich nur schlecht um 90 Grad zur hoch stehenden Sonne installieren. Sind die Panels gerade ans Geländer montiert, ist der Winkel eines Balkonkraftwerks eher 45 Grad als 90 Grad:
Nicht zuletzt deswegen raten Experten dazu, die Panels eines Balkonkraftwerks auf einer Aufständerung zu montieren. Dann ergibt sich ein schon deutlich günstigerer Winkel, in unserem Beispiel etwa 75 Grad:
Unsere Werte sind natürlich nur Näherungs- oder Durchschnittswerte. Denn der Stand der Sonne ändert sich ja laufend je nach Tages- und Jahreszeit. Und auch der Standort ist entscheidend. In Norddeutschland ist über den Tag gesehen ein ganz anderer Sonnenstand als in Süddeutschland oder noch viel weiter südlich, zum Beispiel Tunesien.
Photovoltaik-Experten ermitteln deswegen für einen Standort den optimalen Neigungswinkel im Jahresmittel, und neigen fest installierte Module entsprechend.
Obacht: Neigungswinkel im Verhältnis zum Boden, nicht zur Sonne
Die Frage, die jetzt bleibt, ist: Wenn ein Panel 90 Grad zur Sonne ausgerichtet ist, um wie viel Grad, muss ich es dann relativ zum Boden ausrichten? Das lässt sich durch Messen ermitteln. Während das Panel 90 Grad zur Sonne ausgerichtet ist, bestimmst du den Winkel des Panels zum Boden, wie hier rot markiert:
Wir haben hier für unser Beispiel 32 Grad ermittelt. Das liegt damit ungefähr im Bereich zwischen 30 und 40 Grad, den auch Experten für unsere Breiten empfehlen. Möchtest du es etwas genauer, hilft dir diese Faustregel:
Eine Stadt in Mitteldeutschland liegt etwa auf 51 Grad nördlicher Breite. Für den optimalen Neigungswinkel im Sommer ziehst du davon 15 Grad ab, im Winter addierst du 15 Grad hinzu. Das ergäbe 36 Grad Neigungswinkel im Sommer und 66 Grad im Winter.
Weil die Solarerträge dank stärkerer Sonnenintensität und meist besserem Wetter im Sommer höher sind, installieren Fachbetriebe Solarpanels oft optimiert für den Sommer.
Wenn du ein mobiles Solarpanel verwendest, weißt du nun, was du machen musst, um es um 90 Grad zur Sonne auszurichten. Relativ zum Boden ergibt sich daraus ein Neigungswinkel von etwa 30 bis 40 Grad, den du im Laufe des Tages auch anpassen kannst. Mittags steht die Sonne höher als am Morgen oder am Abend. Du kannst das Panel also mittags etwas weiter gen Boden neigen, um höheren Ertrag zu erzielen.
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