Standortanalyse: Photovoltaik – der Schlüssel zum Erfolg Ihrer PV-Anlage
Eine gründliche Standortanalyse ist der erste und entscheidende Schritt bei der Planung einer Photovoltaikanlage. Die Auswahl des richtigen Standorts beeinflusst maßgeblich die Effizienz, Leistung und Rentabilität Ihrer Anlage.
In diesem Ratgeber erfahren Sie, welche Faktoren bei der Standortanalyse berücksichtigt werden müssen und wie Sie den optimalen Standort für Ihre Photovoltaikanlage ermitteln.
Das Wichtigste in Kürze
- Eine Analyse der jährlichen Sonneneinstrahlung am Standort dient zur Maximierung der Energieausbeute.
- Wichtig ist die Prüfung auf mögliche Verschattungen durch Gebäude, Bäume oder andere Hindernisse, die die Effizienz der PV-Anlage beeinträchtigen könnten.
- Die optimale Ausrichtung (vorzugsweise nach Süden) und Neigungswinkel der PV-Module dienen zur Erhöhung der Energieerträge.
Photovoltaik: Standort – Sonneneinstrahlung und Klima
Die Einstrahlung der Sonne ist der wichtigste Faktor bei der Standortwahl für eine Solaranlage. Regionen mit hoher Sonneneinstrahlung und geringem Bewölkungsgrad bieten die besten Bedingungen für die Stromerzeugung aus Sonnenenergie.
Solare Ertragsrechner und Sonneneinstrahlungskarten können Ihnen dabei helfen, die durchschnittliche jährliche Sonneneinstrahlung an Ihrem Standort zu ermitteln. Diese Daten sind entscheidend, um die potenziellen Energieerträge und die Rentabilität Ihrer PV-Anlage zu kalkulieren. In Deutschland gibt es deutliche regionale Unterschiede in der Sonneneinstrahlung, daher ist eine genaue Analyse unerlässlich.
Ausrichtung und Neigung: Wie sieht die optimale Ausrichtung aus?
Die optimale Ausrichtung und der richtige Neigungswinkel der Solarmodule auf einem Dach sind entscheidend für die Maximierung der Energieproduktion. Gleiches gilt für die Dachausrichtung. In der Regel sollten Solarmodule in Deutschland nach Süden ausgerichtet und in einem Winkel von etwa 30-35 Grad installiert werden. Bei einer Abweichung von diesen Richtwerten reduziert sich die Energieausbeute.
Eine Ost-West-Ausrichtung gilt im Allgemein ebenfalls als effektiver Ansatz für eine Solaranlage auf einem Hausdach – auch, wenn der Ertrag um bis zu 20 % sinkt.
Für den laufenden Betrieb spielen zudem saisonale Schwankungen der Sonnenhöhe eine wichtige Rolle, die unbedingt berücksichtigt werden sollten.
| Ausrichtung | Neigungswinkel (Grad) | Energieausbeute (% der maximalen Leistung) | Bemerkungen |
|---|---|---|---|
| Süden (optimal) | 30-35 | 100% | Optimaler Winkel für maximale Energieproduktion |
| Süden | 20 | 95% | Leichte Reduktion der Energieausbeute |
| Süden | 40 | 97% | Geringe Abweichung, immer noch effizient |
| Südosten | 30-35 | 92-95% | Moderate Reduktion, akzeptabel für bestimmte Bedingungen |
| Südwesten | 30-35 | 92-95% | Ähnlich wie Südosten, geringfügige Verluste |
| Osten | 30-35 | 80-85% | Deutliche Reduktion, weniger effizient |
| Westen | 30-35 | 80-85% | Ähnlich wie Osten, signifikante Verluste |
| Norden | 30-35 | 60-70% | Stark reduzierte Energieausbeute, nicht empfohlen |
| Variable | Flexibel | Je nach Anpassung | Moderne Systeme können den Neigungswinkel anpassen |
Bei der Standortanalyse gilt es also zu berücksichtigen, ob der gewünschte Neigungswinkel möglich ist. Die Dachneigung gibt zwar die grundlegende Basis des Winkels vor, allerdings können Sie mit Aufständerungssystemen dennoch die gewünschte Neigung erzielen.
Verschattungsanalyse
Faktoren wie Bäume, Gebäude oder andere Hindernisse sorgen für Verschattungen von Dachflächen und können die Leistung Ihrer Photovoltaikanlage erheblich beeinträchtigen. Eine detaillierte Verschattungsanalyse hilft Ihnen, potenzielle Schattenquellen zu identifizieren und deren Auswirkungen zu minimieren.
Moderne Software-Tools und Drohnenaufnahmen können hierbei sehr nützlich sein. Selbst kleine Verschattungen können durch den sogenannten „Hot-Spot“-Effekt zu erheblichen Ertragsverlusten führen. Eine Verschattungsanalyse sollte daher nicht nur den aktuellen Zustand berücksichtigen, sondern auch das zukünftige Wachstum von Bäumen oder geplante Baumaßnahmen einbeziehen.
Hot-Spot-Effekt
Der Hot-Spot-Effekt tritt auf, wenn einzelne Solarzellen innerhalb eines Moduls verschattet sind, während die restlichen Zellen ungehindert Sonnenlicht erhalten. Da die Zellen in einem Modul in Serie geschaltet sind, fließt der gleiche Strom durch alle Zellen. Eine verschattete Zelle kann den Strom nicht in gleichem Maße weiterleiten wie die unverschatteten Zellen, was zu einem Widerstand führt.
Dieser Widerstand verursacht eine lokale Überhitzung der verschatteten Zelle, da die gesamte Leistung des Moduls an diesem Punkt konzentriert wird. Diese Überhitzung kann die Zelle dauerhaft beschädigen und ihre Leistungsfähigkeit erheblich mindern.
Der Hot-Spot-Effekt führt nicht nur zu einer Verringerung der Gesamtleistung des betroffenen Moduls, sondern kann im schlimmsten Fall auch das Modul und die gesamte PV-Anlage schädigen.
Auswirkungen des Hot-Spot-Effekts
- Leistungsverluste: Eine verschattete Zelle kann die Leistung des gesamten Moduls reduzieren. Selbst kleine Verschattungen können zu einem deutlichen Leistungsabfall führen.
- Modulschäden: Die Überhitzung durch den Hot-Spot-Effekt kann physische Schäden an den Zellen und den Verbindungselementen verursachen. Dies kann die Lebensdauer des Moduls verkürzen und zu höheren Wartungskosten führen.
- Brandgefahr: In extremen Fällen kann die Überhitzung zu einem Brand führen, insbesondere wenn die Verschattung über einen längeren Zeitraum anhält und die Temperaturen stark ansteigen.
Standortanalyse für Photovoltaik: Standortfaktoren & Infrastruktur
NeNeben der Sonneneinstrahlung spielen auch die allgemeinen Standortbedingungen eine wichtige Rolle:
- Tragfähigkeit des Dachs oder Bodens
- Verfügbarkeit von Anschlussmöglichkeiten an das Stromnetz
- Zugänglichkeit des Standorts für Installations- und Wartungsarbeiten
- rechtlichen Rahmenbedingungen
- Bauvorschriften und Genehmigungsverfahren
Bei Dachanlagen ist es wichtig, die Statik zu überprüfen, um sicherzustellen, dass das Dach das zusätzliche Gewicht der Solarmodule tragen kann. Bei Freiflächenanlagen sollten die Bodenbeschaffenheit und eventuelle Umweltauflagen berücksichtigt werden.
Methoden und Tools für die Standortanalyse
Eine fundierte Standortanalyse erfordert den Einsatz moderner Technologien, um zuverlässige Ergebnisse zu liefern. Nur wenn alle relevanten Faktoren präzise ermittelt werden, lässt sich das volle Potenzial einer Photovoltaikanlage oder Wärmepumpe ausschöpfen.
Ein bewährtes Verfahren ist der Drohnenflug, der hochauflösende Luftaufnahmen des Gebäudes und der Umgebung ermöglicht. So lassen sich Dachflächen exakt vermessen, Verschattungen durch Bäume oder Nachbargebäude erkennen und potenzielle Problemzonen identifizieren. Ergänzend kommt häufig die Erstellung von 3D-Modellen zum Einsatz. Sie simulieren den Sonnenverlauf im Tages- und Jahresverlauf und liefern eine verlässliche Grundlage für die Berechnung der zu erwartenden Energieerträge.
Neben der visuellen Analyse spielt auch der Solarkataster und dessen Auswertung eine wichtige Rolle. Dabei handelt es sich um öffentlich zugängliche Daten, die Informationen zur durchschnittlichen Sonneneinstrahlung in der jeweiligen Region liefern und eine erste Einschätzung bieten, ob der Standort für eine Photovoltaikanlage geeignet ist. Für eine detaillierte Planung müssen jedoch spezialisierte Softwarelösungen hinzugezogen werden
Moderne Planungssoftware berücksichtigt eine Vielzahl an Parametern:
- Ausrichtung und Dachneigung
- individueller Wärme- und Strombedarf
- geologischen Daten für potenzielle Wärmepumpen.
Anhand dieser Informationen werden Ertragssimulationen durchgeführt, die sowohl den Jahresverlauf als auch mögliche Lastspitzen berücksichtigen. So kann im Vorfeld eine präzise Aussage darüber getroffen werden, welche Energieeinsparungen realistisch sind und wie sich die Investition wirtschaftlich entwickelt.
Wirtschaftlichkeit und Fördermöglichkeiten
Eine Wirtschaftlichkeitsanalyse hilft Ihnen, die Rentabilität Ihrer PV-Anlage zu bewerten. Dabei sollten Sie die Investitionskosten, laufenden Betriebskosten, Einspeisevergütungen und mögliche Fördermittel berücksichtigen.
Bundesländer und Kommunen bieten attraktive Förderprogramme, die die Investition in eine PV-Anlage noch lohnender machen. Dazu gehören staatliche Zuschüsse, zinsgünstige Darlehen und steuerliche Anreize. Eine detaillierte Kosten-Nutzen-Analyse hilft, die Amortisationszeit zu berechnen und die langfristige Rentabilität der Anlage sicherzustellen.
Umwelt- und Landschaftsschutz
Der Schutz der Umwelt und der Landschaft ist ein weiterer wichtiger Aspekt bei einem Photovoltaik-Standort. Stellen Sie sicher, dass Ihre PV-Anlage keine negativen Auswirkungen auf die lokale Flora und Fauna hat und in die Umgebung integriert wird.
In sensiblen Gebieten kann eine Umweltverträglichkeitsprüfung erforderlich sein. Zudem sollten Sie prüfen, ob es Naturschutzauflagen oder spezielle Anforderungen an den Landschaftsschutz gibt.
Checkliste für die Standortanalyse
Diese Checkliste hilft Ihnen, alle wichtigen Aspekte bei der Standortwahl systematisch zu überprüfen und sicherzustellen, dass Sie den bestmöglichen Standort für Ihre Photovoltaikanlage finden.
- Sonneneinstrahlung und Klimadaten
- Ermittlung der durchschnittlichen jährlichen Sonneneinstrahlung
- Nutzung von solaren Ertragsrechnern und Sonneneinstrahlungskarten
- Neigungswinkel
- Dachausrichtung
- Optimale Ausrichtung nach Süden
- Idealer Neigungswinkel zwischen 30-35 Grad
- Verschattungsquellen
- Identifikation und Analyse von Verschattungen durch Bäume, Gebäude etc.
- Nutzung von Verschattungsanalyse-Software
- Tragfähigkeit des Standorts
- Prüfung der Dachstatik für Dachanlagen
- Bewertung der Bodenbeschaffenheit für Freiflächenanlagen
- Netzanschlussmöglichkeiten
- Verfügbarkeit und Nähe von Anschlussmöglichkeiten ans Stromnetz
- Berücksichtigung der Netzanschlusskosten
- Zugänglichkeit für Installation und Wartung
- Zugangsmöglichkeiten für Installations- und Wartungsarbeiten
- Logistische Planung für den Transport der Solarmodule
- Rechtliche Rahmenbedingungen
- Prüfung der Bauvorschriften und Genehmigungsverfahren
- Einholung notwendiger Genehmigungen
- Wirtschaftlichkeit und Fördermöglichkeiten
- Kosten-Nutzen-Analyse und Berechnung der Amortisationszeit
- Recherche zu Förderprogrammen und Einspeisevergütungen
- Umwelt- und Landschaftsschutz
- Durchführung einer Umweltverträglichkeitsprüfung (falls erforderlich)
- Berücksichtigung von Naturschutzauflagen und Landschaftsschutz
Fazit
Eine durchdachte Standortanalyse für Photovoltaik ist weit mehr als nur der erste Planungsschritt – sie ist der Grundstein für die Effizienz, Langlebigkeit und Wirtschaftlichkeit Ihrer Photovoltaikanlage. Wer Aspekte wie Sonneneinstrahlung, Ausrichtung, Verschattung, bauliche Gegebenheiten und rechtliche Rahmenbedingungen ganzheitlich berücksichtigt, trifft nicht nur die technisch beste Entscheidung, sondern maximiert auch langfristig den energetischen und finanziellen Ertrag. Kurz gesagt: Eine gute Planung zahlt sich doppelt aus – für Ihr Projekt und die Umwelt.
FAQs zur Standortanalyse für PV-Anlagen
Eine gründliche Standortanalyse stellt sicher, dass die PV-Anlage maximalen Ertrag liefert und wirtschaftlich rentabel ist. Faktoren wie Sonneneinstrahlung, Ausrichtung und Verschattung haben direkten Einfluss auf die Leistung der Anlage.
Es gibt verschiedene Online-Tools und Softwarelösungen, wie solare Ertragsrechner, Verschattungsanalyse-Programme und Sonneneinstrahlungskarten, die Ihnen bei der Standortanalyse helfen können.
In Deutschland liegt der ideale Neigungswinkel für Solarmodule zwischen 30 und 35 Grad, um die maximale Sonneneinstrahlung zu nutzen.
Verschattungen können die Leistung der PV-Anlage erheblich reduzieren, da sie die Menge an Sonnenlicht verringern, die auf die Solarmodule trifft. Eine detaillierte Verschattungsanalyse hilft, diese Effekte zu minimieren.
Prüfen Sie frühzeitig die Bauvorschriften und Genehmigungsverfahren, die für die Installation einer PV-Anlage an Ihrem Standort gelten. Dies hilft, Verzögerungen und zusätzliche Kosten zu vermeiden.
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Katharina Kreidenweis
Leitung Vertrieb
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