Grundlagen: Azimut und Neigungswinkel
Zwei Winkel bestimmen, wie Ihre Module mit der Sonne interagieren:
- Azimut: die Himmelsrichtung, in die die Module weisen. Süd = 0°, Ost = −90°, West = +90°.
- Neigungswinkel: der Winkel der Module gegenüber der Horizontalen. Ein Flachdach = 0°; ein steiles Schweizer Chalet-Dach kann 45–55° aufweisen.
In der Schweiz (Breitengrad ca. 46–48°N) liegt der theoretische Optimalwert für maximalen Jahresertrag bei einer südausgerichteten Fläche bei einem Neigungswinkel von 30–35 Grad. Abweichungen davon kosten Ertrag – meist jedoch weniger als Hausbesitzer erwarten.
Wie stark beeinflusst die Ausrichtung den Ertrag?
Auf Basis von Meteonorm-Klimadaten für Zürich (repräsentativ für das Schweizer Mittelland) erzeugt ein südausgerichtetes 7-kWp-System bei 35° ungefähr 6'500 kWh/Jahr. So schneiden andere Ausrichtungen im Vergleich ab:
| Ausrichtung | Neigungswinkel | Relativer Ertrag (vs. Süd 35°) |
|---|---|---|
| Süd | 35° | 100 % |
| Süd | 20° | 96–97 % |
| Südost / Südwest | 35° | 93–95 % |
| Ost-West-Split | 30° je Seite | 88–92 % |
| Nur Ost oder West | 35° | 78–83 % |
| Flachdach (0°) | 0° | 82–85 % |
| Nordausrichtung | 35° | 55–65 % |
Diese Werte sind Näherungswerte – die tatsächlichen Zahlen hängen von der lokalen Horizontverschattung, den Bewölkungsmustern und der Höhenlage ab.
Das Argument für den Ost-West-Split
Viele Schweizer Dächer sind ost-west ausgerichtet statt nord-süd, sodass eine Ost-West-Split-Installation die einzige Option ist. Zwar ist der gesamte Jahresertrag 8–12 % niedriger als bei einer reinen Südinstallation, doch das Ertragsprofil ist häufig nützlicher:
- Morgenspitze des Ostfelds fällt mit dem Frühstücksstromverbrauch zusammen
- Abendspitze des Westfelds deckt Kochen, Laden des Elektrofahrzeugs und abendliche Geräte ab
- Flachere Tageskurve bedeutet weniger Mittagsüberschuss, der zu niedrigen Einspeisevergütungen exportiert werden muss
- Eigenverbrauchsquote ist bei einem Ost-West-Split typischerweise 5–10 Prozentpunkte höher als bei einer gleich grossen Südanlage – wichtig in der Schweiz, wo die Rückspeisevergütung nur CHF 0.07–0.12/kWh beträgt
Für Haushalte mit Elektrofahrzeug oder Wärmepumpe übertrifft die flachere Erzeugungskurve des Ost-West-Splits in der Regel eine Südanlage in finanzieller Nettobetrachtung, selbst bei geringerem Bruttoertrag.
Flachdächer: Optimaler Neigungswinkel für die Schweiz
Flachdachanlagen verwenden Montagestrukturen zur Einstellung des Neigungswinkels. Die Abwägungen:
- Neigung 10–15°: minimale Verschattung zwischen Reihen, ermöglicht dichte Packung, reduziert aber den Ertrag um 12–15 % gegenüber dem Optimum
- Neigung 20–25°: gute Selbstreinigung (Regen spült Schmutz und Schnee effizienter ab), besserer Ertrag, erfordert grösseren Reihenabstand
- Neigung 30–35°: optimaler Jahresertrag, aber deutlich grösserer Reihenabstand erforderlich – in der Regel nur sinnvoll, wenn Dachfläche kein Engpass ist
Für Flachdach-ZEV-Anlagen auf Schweizer Mehrfamilienhäusern sind 15–20° am häufigsten – ein praktischer Kompromiss zwischen Ertrag und Packungsdichte.
Alpine Besonderheiten
Oberhalb von etwa 800 m ü. M. verändern mehrere Faktoren die Standardberechnung:
- Höhere Einstrahlung: Die UV-Strahlung nimmt pro 1'000 Höhenmeter um ca. 8–10 % zu und steigert die Modulleistung an klaren Tagen
- Schneealbedo: Das von Schnee reflektierte Licht kann die einfallende Strahlung auf flach geneigten Modulen in Wintermonaten um 10–20 % erhöhen, was steilere Neigungswinkel bei reinen Südanlagen attraktiver macht
- Schneeabtragung: Module mit weniger als 20° Neigung sind stärker von Schneeakkumulation betroffen. In alpinen Höhenlagen wird ein Neigungswinkel von 35–40° empfohlen, damit Schnee passiv abrutscht und der Winterertrag nicht übermässig sinkt
- Temperaturvorteil: Kältere alpine Lufttemperaturen verbessern den Modulwirkungsgrad (kristalline Siliziummodule verlieren ca. 0,35 % Wirkungsgrad je Grad Celsius über 25 °C STC)
- Längere Verschattungsphasen: Umgebende Berge verursachen morgendliche und abendliche Verschattung, die südausgerichtete Anlagen in Tälern deutlich beeinträchtigt
Bifaziale Module und Flachdächer
Bifaziale Module (u. a. von Meyer Burger, 3S Swiss Solar und anderen) können das von einer hellen oder reflektierenden Flachdachoberfläche zurückgeworfene Licht nutzen. In der Schweiz liegt der bifaziale Gewinn auf Flachdächern typischerweise bei 5–12 % – am wertvollsten in der Höhenlage oder auf weissen Membrandächern mit hohem Albedo.