Einer der wichtigsten Faktoren bei der Planung einer PV-Anlage ist die Dachneigung. Sie hat direkten Einfluss darauf, wie viel Solarstrom eine PV-Anlage im Jahresverlauf erzeugt. Deshalb lohnt es sich, die Dachneigung zu berechnen. Welche Winkel für Solarmodule besonders günstig sind und wie Sie bei der Berechnung vorgehen, erklären wir Schritt für Schritt.
Was die Nennleistung einer PV-Anlage bedeutet
Die Nennleistung eines Solarmoduls beschreibt, welche elektrische Leistung ein Solarmodul unter festgelegten Testbedingungen erreichen kann. Angegeben wird sie meist in Wp – also Watt-Peak („Peak“ = Spitze). Bei größeren Anlagen ist kWp üblich, also Kilowatt-Peak.
Ein Beispiel: Hat ein Solarmodul eine Nennleistung von 455 Wp, kann es unter genormten Bedingungen 455 Watt elektrische Leistung erzeugen. Diese Bedingungen heißen Standard Test Conditions, kurz STC. Dabei gelten drei feste Werte: 1.000 Watt Sonneneinstrahlung pro Quadratmeter, 25 °C Zelltemperatur und ein definiertes Sonnenlichtspektrum. So lassen sich verschiedene Solarmodule miteinander vergleichen.
Von der Nenn- zur Bruttoleistung
Die Bruttoleistung beschreibt, wie groß eine PV-Anlage insgesamt ist. Dieser Begriff ist auch bei der Registrierung im Marktstammdatenregister relevant. Gemeint ist damit die Summe der Nennleistungen aller verbauten Module.
Die Formel ist einfach:
Anzahl der Module × Nennleistung je Modul = Bruttoleistung
Ein Beispiel: Werden 24 Module mit jeweils 430 Wp installiert, ergibt sich daraus:
24 × 430 Wp = 10.320 Wp = 10,32 kWp
Anzahl der Module |
Nennleistung je Modul |
Bruttoleistung |
|---|---|---|
20 |
430 Wp |
8,6 kWp |
24 |
430 Wp |
10,32 kWp |
30 |
430 Wp |
12,9 kWp |
Warum die tatsächliche Leistung oft niedriger ausfällt
Die unter Laborbedingungen gemessene Nennleistung wird im Alltag nur selten exakt erreicht. Dafür müssten Einstrahlung, Temperatur und Sonnenstand fast ideal zusammenkommen. In Mitteleuropa passiert das eher an klaren Tagen rund um die Mittagszeit im Frühjahr – und ist selbst dann nicht von Dauer.
Besonders wichtig ist der Temperatureffekt: Solarmodule brauchen Licht, mögen aber keine starke Hitze. Steigt die Zelltemperatur, sinkt die Leistung. Der Input zeigt das an einem 455-W-Modul mit einem Temperaturkoeffizienten von -0,3 % pro Grad Celsius: Erwärmt sich das Modul von 25 auf 60 °C, sinkt die Leistung rechnerisch um 47,77 Watt – auf nur noch rund 407,23 Watt.
Die Nennleistung ist ein Vergleichswert, die tatsächliche Leistung im laufenden Betrieb gibt an, wie viel Leistung die PV-Anlage gerade erzeugt. Das ist der Wert, den viele Anlagenbesitzer*innen in der App ihres Wechselrichters oder des intelligenten Energiemanagementsystems sehen. Eine 10-kWp-Anlage kann dort je nach Situation 2 kW, 6 kW oder auch 9 kW produzieren.
Eine möglichst große Nennleistung auf dem Dach bedeutet nicht, dass jederzeit viel Strom fließt – wie viel Leistung tatsächlich ankommt, entscheidet sich erst im Zusammenspiel mehrerer Faktoren.
Dachneigung berechnen: So beeinflusst der Winkel den Ertrag
Die Dachneigung ist vor allem für die Ertragsprognose wichtig. Sie zeigt, in welchem Winkel Sonnenlicht auf die Module trifft – und damit, wie gut die Anlage die verfügbare Sonnenenergie nutzen kann. Denn je direkter die Sonnenstrahlen auf der Modulfläche ankommen, desto mehr Energie kann die Anlage in Strom umwandeln. Optimal wäre theoretisch ein Winkel von 90 Grad zum aktuellen Sonnenstand. Da die Sonne im Tages- sowie im Jahresverlauf unterschiedlich hoch steht, gibt es aber nicht den einen perfekten Dachwinkel für jede Situation.
In Deutschland gelten bei Südausrichtung häufig etwa 30 bis 35 Grad als günstiger Bereich für hohe Jahreserträge. Ein Dach mit 20 Grad Neigung ist deshalb aber nicht automatisch ungeeignet. Bei Südausrichtung können die Winkel deutlich nach oben oder unten abweichen, ohne dass die Ertragseinbußen sofort stark ausfallen.
Anders sieht es aus, wenn die Dachfläche stärker nach Osten oder Westen zeigt. Dann kann eine flachere Neigung sinnvoll sein. Der Grund: Je weiter die Anlage von der Südausrichtung abweicht, desto ungünstiger wird eine steile Montage. Bei Ost-West-Anlagen verteilt sich die Stromproduktion dafür oft besser über den Tag: Die Ostseite liefert mehr am Vormittag, die Westseite mehr am Nachmittag und frühen Abend.
Für eine erste Einschätzung reicht oft der Blick in die Bauunterlagen, den Energieausweis oder – falls vorhanden –, den Dachplan des Architekturbüros. Alternativ lässt sich die Dachneigung aus dem Höhenunterschied und der waagerechten Strecke ableiten. Beispiel: Beträgt der Höhenunterschied zwischen Traufe und First 2 Meter und die waagerechte Strecke bis zur Dachmitte 4 Meter, entspricht das einer Dachneigung von rund 26,6 Grad.
Als grobe Orientierung für eine nach Süden ausgerichtete PV-Anlage gilt:
Dachneigung |
Einschätzung |
Grober Ertrag im Vergleich zum Optimum |
|---|---|---|
0–10° |
flach, z. B. bei Garagen oder Flachdächern |
ca. 85–95 % |
ca. 20° |
gut nutzbar, oft nur geringe Verluste |
ca. 95–98 % |
ca. 30–35° |
häufig günstiger Bereich in Deutschland |
ca. 100 % |
40–50° |
etwas stärker bei tief stehender Wintersonne |
ca. 95–98 % |
über 60° |
eher Fassaden- oder Sonderlösung |
ca. 70–90 % |
Tipp: Mehr zu alternativen Solarlösungen erfahren Sie in unserem Artikel über aktuelle PV-Trends.
Welche Faktoren den PV-Ertrag zusätzlich beeinflussen
Neben der Dachneigung hat der Standort großen Einfluss auf den Ertrag. Entscheidend ist, wie viel Sonneneinstrahlung im Jahresdurchschnitt auf die Anlage trifft. In Süddeutschland ist die Einstrahlung häufig höher als im Norden, weshalb dort pro installiertem kWp tendenziell etwas mehr Jahresertrag erzeugt werden kann. Wenn die Neigung des Hausdaches nur bedingt für Solarmodule geeignet ist, können auch zum Beispiel auch die Garage, das Gartenhaus oder der Carport in Frage kommen.
Ein weiterer wichtiger Punkt ist Verschattung. Bäume, Nachbargebäude, Schornsteine oder Satellitenschüsseln können die Leistung einzelner Module senken. Besonders kritisch ist regelmäßiger Schatten, der zur gleichen Tageszeit auf dieselben Module fällt. Deshalb sollte der Schattenverlauf möglichst schon bei der Planung betrachtet werden.
Auch die Jahreszeit wirkt sich deutlich auf den PV-Ertrag aus. Im Winter steht die Sonne flacher, die Tage sind kürzer und die Einstrahlung ist geringer. Dadurch erzeugt eine PV-Anlage in den Wintermonaten deutlich weniger Strom als im Frühling und Sommer. Gleichzeitig können Schnee und Laub den Ertrag zusätzlich mindern.
Darüber hinaus spielen auch die Modulart und das Alter der Anlage eine Rolle. Moderne kristalline Module sind heute Standard, die früher eher üblichen Dünnschichtmodule haben meist eine geringere Leistung pro Fläche. Zusätzlich nimmt die Leistung von Solarmodulen im Laufe der Jahre leicht ab. Diese Alterung wird als Degradation bezeichnet. Für die Planung ist das wichtig, im Alltag aber meist kein Grund zur Sorge: Gute PV-Anlagen sind auf viele Jahre Betrieb ausgelegt.
Die Dachneigung entscheidet mit darüber, wie viel Sonnenlicht auf die Module trifft – und sollte deshalb schon vor der Montage der PV-Anlage mitgedacht werden.
Fazit: Welche Leistungswerte wirklich wichtig sind
Die Nennleistung ist ein wichtiger Startwert für die Planung einer PV-Anlage. Sie zeigt, wie viel Leistung Solarmodule unter festgelegten Bedingungen erreichen können, und erlaubt den Vergleich unterschiedlicher Module.
Für den Alltag ist aber der tatsächliche Jahresertrag entscheidend. Dafür zählen Standort, Dachneigung, Ausrichtung, Verschattung und technische Auslegung. Wenn Sie diese Faktoren sauber berücksichtigen, können Sie die passende Anlagengröße besser planen. Das ist besonders wichtig, wenn Sie möglichst viel Solarstrom selbst nutzen wollen. Zum Beispiel, um unabhängiger vom Stromnetz zu werden. Oder wenn es darum geht, auf dem Ferien- bzw. Gartenhäuschen eine Solar-Inselanlage zu installieren.