Wenn du die Stromproduktion deines Balkonkraftwerks optimieren möchtest, spielt der Neigungswinkel der Solarmodule eine entscheidende Rolle. Durch die richtige Einstellung gemäß deiner individuellen Anforderungen und den Gegebenheiten des Standorts kann die Effizienz erheblich gesteigert werden - kein Wunder also, dass viele Fragen zum Thema aufkommen.
In diesem Artikel findest du Antworten: unter anderem dazu, warum der Neigungswinkel so wichtig ist und welche Faktoren ihn genau beeinflussen.
Inhalt
Das Wichtigste auf einen Blick
- Der Neigungswinkel beeinflusst direkt, wie viele Sonnenstrahlen auf das Solarmodul treffen - und somit auch direkt die Effizienz deiner Stromproduktion.
- Neben der Neigung ist auch die Ausrichtung der Module nach den Himmelsrichtungen entscheidend. Eine optimale Ausrichtung nach Süden und ein Winkel zwischen 30 und 40 Grad gelten in Deutschland im Regelfall als ideal.
- Weitere Faktoren, die den Neigungswinkel beeinflussen, sind unter anderem die Tages- und Jahreszeit, der Standort sowie die Verschattung.
Ratgeber: Alles, was du rund um den Neigungswinkel deines Balkonkraftwerks wissen solltest
Was ist zu beachten, wenn der Neigungswinkel deines Balkonkraftwerks eingestellt werden soll? Klar, möglichst viel Sonne muss auf die Solarmodule treffen - aber wie ist das optimal zu erreichen? Alles dazu erfährst du in dem folgenden Artikel.
Warum ist der Neigungswinkel so entscheidend?
Der Neigungswinkel bestimmt, in welchem Winkel die Sonnenstrahlen auf das Solarmodul treffen. Je mehr Strahlen das Modul erreichen, desto besser ist die Strahlenabsorption und desto effizienter die Stromproduktion - und damit einhergehend auch der Ertrag. Da dieser einer der wichtigsten Faktoren beim Betreiben eines Balkonkraftwerks ist, spielt der Neigungswinkel dementsprechend eine entscheidende Rolle bei der Optimierung deiner Mini-Solaranlage.
Wichtig neben der Neigung ist zusätzlich die Ausrichtung des Solarmoduls gemäß der Himmelsrichtungen.
Keine Überraschung: Die Südausrichtung ist am besten geeignet, um den maximalen Ertrag unter Idealbedingungen zu erzielen. Aber auch eine West-/Ost- und sogar eine Nordausrichtung können vorteilhaft sein, abhängig davon, wann am Tag der Strom hauptsächlich von deinem Haushalt genutzt wird.
Welche Faktoren beeinflussen den optimalen Neigungswinkel?
Der optimale Neigungswinkel ist immer abhängig vom Stand der Sonne, daher kann keine pauschale Aussage zur perfekten Neigung getroffen werden. Es ist immer individuell abhängig, wann der Eigenverbrauch stattfindet, welcher Standort für das Balkonkraftwerk gewählt wurde und wie verschattet dieser ist.
Als Faustregel gilt in Deutschland: Ein Winkel zwischen 30 und 40 Grad liefert im Regelfall den höchsten Ertrag über das Jahr verteilt (wenn der Neigungswinkel nicht angepasst wird und unabhängig von externen Faktoren).
Nachfolgend findest du mehr Details zu den verschiedenen Faktoren, die den Neigungswinkel beeinflussen können.
Ausrichtung
Hand in Hand mit dem Neigungswinkel eines Balkonkraftwerks geht die Ausrichtung der Mini-Solaranlage. Letzteres beeinflusst nämlich entscheidend, in welchem Winkel die Solarmodule zur Sonne stehen und somit auch, wie effizient Strom produziert wird.
Die optimale Stromerzeugung ist abhängig davon, wie dein Balkonkraftwerk ausgerichtet ist und in welchem Winkel es zur Sonne steht - im besten Fall so, dass die Sonnenstrahlen senkrecht auf das Solarmodul treffen. (Bildquelle: Clay Lidner / unsplash.com)
Süd
Wie bereits erwähnt, ist die Südausrichtung in der Regel immer die beste Ausrichtung zur Erzielung des maximalen Ertrags unter Idealbedingungen. Ein Winkel zwischen 30 und 35 Grad ist empfehlenswert, aber auch ein steilerer Winkel liefert noch gute Erträge.
Die Module erzeugen bei dieser Ausrichtung besonders in den Mittagsstunden Strom, da die Sonne hier am höchsten steht.
Ost
Die Ausrichtung nach Osten produziert den meisten Strom morgens, ideal also für das Fertigmachen für den Tag.
Ein Winkel zwischen 10 und 20 Grad ist hierbei empfehlenswert. Ein noch kleinerer Winkel erzielt zwar auch sehr gute Erträge, allerdings kann hier schnell das Problem einer Verschmutzung der Solarmodule auftreten.
Da kein Winkel vorhanden ist, um Unreinheiten vom Regen herunterwaschen zu lassen, müsstest du in diesem Fall selbst Hand anlegen. Wenn du also einfach Zugang zum Solarpanel hast und es selbst schnell mit einem Lappen reinigen kannst, dann wäre auch ein Winkel von beispielsweise 5 Grad problemlos möglich.
West
Diese Ausrichtung produziert den meisten Strom am Abend, ideal also für den Eigenverbrauch nach der Arbeit. Wie bei der Ostausrichtung ist auch hier ein Winkel zwischen 10 und 20 Grad am besten geeignet.
Ost/West
Die Kombination aus beidem ist oftmals die beste Wahl und in vielen Fällen sogar besser geeignet als eine Südausrichtung.
Diese Ausrichtung stellt häufig die ideale Lösung für Berufstätige dar - sofern deren Balkonkraftwerk über keinen Speicher verfügt, in diesem Fall ist immer die Südausrichtung zu bevorzugen..
Die Ost-/Westausrichtung produziert sowohl morgens als auch abends mit höchster Effizienz Strom. Aber auch während der Mittagsstunden ist der Ertrag gut und wird von Solarpanels in beide Himmelsrichtungen ausgerichtet gut absorbiert.
Es ist nämlich zu beachten, dass entweder zwei Balkonkraftwerke benötigt werden oder aber die Solarmodule eines Kraftwerks unterschiedlich ausgerichtet werden - einmal nach Osten und einmal nach Westen. Der Winkel sollte auch bei dieser Lösung zwischen 10 und 20 Grad liegen.
Nord
Die Ausrichtung nach Norden ist in den wenigsten Fällen die beste Wahl, kann aber manchmal trotzdem funktionieren. Der Ertrag bei viel diffusem Licht (bedeutet bei wenig Sonnenstunden und einer andauernden Wolkendecke) ist oftmals gleichzusetzen mit anderen Ausrichtungen wie zum Beispiel Richtung Süden.
Ein flacher Neigungswinkel ist allerdings essentiell, nicht mehr als 20 Grad sind empfehlenswert. Aber auch hier solltest du ein besonderes Auge auf Unreinheiten der Solarpanels haben.
Tageszeit
Wie bereits angesprochen: da die Sonne wandert, ist die Stromproduktion je nach Ausrichtung an verschiedenen Tageszeiten am effizientesten. Deshalb ist es wichtig einzuschätzen, wann dein Haushalt am meisten Strom verbrauchen wird und dementsprechend das Balkonkraftwerk auszurichten und den passenden Neigungswinkel einzustellen.
Jahreszeit
Der Stand und die Intensität der Sonne ist nicht nur abhängig von der geografischen Lage und der Tageszeit, sondern logischerweise auch von den Jahreszeiten. Um die Effizienz deines Balkonkraftwerks zu maximieren, kann es also entscheidend sein, den Neigungswinkel der Solarmodule an die jeweilige Jahreszeit anzupassen.
Im Allgemeinen wird für eine ganzjährige Südausrichtung ein Neigungswinkel zwischen 30 und 40 Grad empfohlen, um über das gesamte Jahr hinweg einen optimierten Ertrag zu erzielen, ohne den Winkel verstellen zu müssen.
Allerdings variiert der optimale Winkel je nach Stand der Sonne und so solltest du dir überlegen, diesen entsprechend anzupassen.
- Frühling: Während des Frühlings sollte der Neigungswinkel der Solarmodule zwischen 40 und 50 Grad liegen. Dies liegt daran, dass die Sonne allmählich höher am Himmel steht und somit im Vergleich zum Winter ein flacherer Winkel hilft, die zunehmende Sonneneinstrahlung optimal zu nutzen.
- Sommer: Im Sommer steht die Sonne am höchsten am Himmel, wodurch ein Neigungswinkel von 30 bis 35 Grad ideal ist. Dieser Winkel maximiert die Aufnahme der intensiven Sommerstrahlen und somit optimiert die Energieproduktion.
- Herbst: Im Herbst sollte der Neigungswinkel der Solarmodule auf 50 bis 60 Grad eingestellt werden. Da die Sonne wieder niedriger steht als noch im Sommer, ermöglicht ein steilerer Winkel eine bessere Ausnutzung der vorhandenen Sonneneinstrahlung.
- Winter: Im Winter steht die Sonne am tiefsten am Himmel, daher sollte der Neigungswinkel der Solarmodule zwischen 60 und 70 Grad liegen. Ein solch steiler Winkel stellt sicher, dass die niedrigen Sonnenstrahlen direkt auf die Module treffen und so die Energieaufnahme maximiert wird.
Durch die Anpassungen des Neigungswinkels können die Solarmodule zu jeder Jahreszeit die Sonneneinstrahlung optimal nutzen und die Effizienz somit erheblich steigern.
Standort
Auch relevant ist der Standort des Balkonkraftwerks, einerseits aufgrund der Verschattung und der Ausrichtung nach den Himmelsrichtungen, andererseits aber auch, weil die Neigung deiner Mini-Solaranlage entscheidend davon abhängt.
- Balkon: Ist von Natur aus immer vertikal ausgerichtet. Zwar kann auch hier die Neigung der Solarmodule eingestellt werden, meist zwischen 15 und 30 Grad - man muss jedoch auch immer den Winkel der Balkonbrüstung berücksichtigen.
- Schrägdach: Ist von Natur aus bereits geneigt, somit sind Ausrichtungen des Balkonkraftwerks mit einem geringen Neigungswinkel hierfür weniger geeignet. Eine Nordausrichtung ist hier quasi nie empfehlenswert, und auch die Ausrichtung nach Ost/West ist nicht immer ideal.
- Flachdach, Garten und Co.: Da der Untergrund eben ist und keine oder nur eine minimale Neigung aufweist, sind solche Standorte immer besonders gut geeignet, um den Neigungswinkel des Balkonkraftwerks anzupassen.
Verschattung
Der optimale Neigungswinkel ist nur effizient, wenn die Sonne auch auf das Modul trifft - im Idealfall senkrecht. Falls das Balkonkraftwerk also im Schatten liegt, produziert es dementsprechend auch nur einen minimalen Ertrag.
An verschatteten Standorten macht es nur wenig Sinn, ein Balkonkraftwerk zu montieren. Der geringe Ertrag macht eine solche Anschaffung nur wenig profitabel. (Bildquelle: Evaldas Grižas / unsplash.com)
Achte darauf, wie viele Stunden deine Solarpanels am Tag im Schatten liegen. Dies kann durch Bäume, andere Gebäude oder aber auch andere Solarmodule verursacht werden, die zu nah beieinander montiert wurden und sich so behindern.
Je weniger Schattenstunden und im Umkehrschluss je mehr Sonnenstunden dein Balkonkraftwerk ausgesetzt ist, desto besser fällt auch der Ertrag aus.
Eigenbedarf
Am Ende des Tages ist der Eigenbedarf der entscheidende Faktor, wenn es um den Neigungswinkel deines Balkonkraftwerks geht. Der meiste Strom sollte dann produziert werden, wenn du zu Hause bist. Ansonsten wird der Strom ins öffentliche Netz eingespeist und du profitierst nicht davon, sondern produzierst mit deinem Balkonkraftwerk Strom für die Allgemeinheit.
Die Kombination aus Neigungswinkel und Ausrichtung deines Balkonkraftwerkes sollte immer davon abhängig sein, wann du zu Hause bist und den produzierten Strom auch nutzt.
Dementsprechend solltest du auch den Winkel anpassen, um an den richtigen Tageszeiten den meisten Strom zu produzieren.
Somit ist oftmals die Ost-/West-Ausrichtung besser geeignet als die Südausrichtung, auch wenn diese in der Theorie und unter Idealbedingungen mehr Ertrag aufweist.
Falls deine Mini-Solaranlage allerdings über einen Speicher verfügt, legen wir dir die Südausrichtung ans Herz, sofern diese bei dir umsetzbar ist. Nicht genutzt Strom wird somit gespeichert und du kannst diesen genau dann nutzen, wenn du ihn brauchst - unabhängig davon, wie viel Strom dein Balkonkraftwerk gerade produziert.
Wie berechnet man den optimalen Neigungswinkel für Balkonkraftwerke?
Der optimale Neigungswinkel ist abhängig von einer Vielzahl an Faktoren. Pauschalaussagen zum idealen Winkel erzielen in der Regel wirklich gute Erträge - um jedoch den perfekten Winkel für dich zu finden, müssen immer die individuellen Gegebenheiten berücksichtigt werden.
Es gibt Apps und Online-Tools, die basierend auf den vorab genannten Faktoren den perfekten Neigungswinkel in Relation zur Ausrichtung bestimmen können. Dazu muss man einige Informationen bereitstellen, wie etwa den Grad der Verschattung. Aber auch dies kann mithilfe von Apps berechnet werden.
Wie stellt man den Neigungswinkel am Balkonkraftwerk ein?
Der Winkel des Balkonkraftwerks wird bei manchen Modellen automatisch eingestellt, meist ist jedoch die manuelle Einstellung der Regelfall.
Dabei wird die Neigung bei vielen Varianten über eine Teleskopstange verändert, die flexibel in einem gewissen Radius eingestellt werden kann. Sobald man den individuell optimalen Neigungswinkel berechnet hat und die Halterung diesen auch erfüllen kann, geht es daran, ihn anzuwenden.
Dazu löst man die Befestigungsschraube an der Teleskopstange und stellt den Winkel ein, zum Beispiel mithilfe eines Winkelmessers oder einer entsprechenden App. Anschließend wird die Schraube wieder fixiert und schon steht der gewünschte Winkel und deine Stromproduktion ist optimiert.
Fazit
Der Neigungswinkel deines Balkonkraftwerks spielt eine zentrale Rolle für die Effizienz deiner Stromproduktion. Durch die richtige Ausrichtung und den optimalen Winkel kannst du sicherstellen, dass deine Solarmodule die maximale Menge an Sonnenlicht einfangen und zu Strom umwandeln.
Verschiedene Faktoren wie Ausrichtung, Tages- und Jahreszeit, Standort und Verschattung beeinflussen den optimalen Neigungswinkel. Auch der Eigenbedarf ist entscheidend, um sicherzustellen, dass der meiste Strom dann produziert wird, wenn du ihn auch benötigst.
Weiterführende Literatur und Quellen
Ost- oder Westausrichtung? Warum die Position Ihres Balkonkraftwerks entscheidend ist | tepto
Balkonkraftwerke – Winkel optimal ausrichten für maximale Effizienz | ecoflow
Photovoltaik Neigungswinkel Tabelle, Ausrichtung, Rechner 2024 | Solar.Red
Wie erziele ich den besten Ertrag mit meinem Mini-Solar-Kraftwerk? | MachDeinenStrom.de
Balkonkraftwerk Aufstellwinkel: Alle wichtigen Infos im Überblick | home&smart
Titelbild: Kay Dittner / unsplash.com