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Azimut – Abweichung in Winkelgrad

Der Begriff Azimut (arab. as-sumut: „die Wege“) bezeichnet die Abweichung von einer ideal gedachten Ausrichtung.
Er wird in vielen Fachdisziplinen verwendet, wie z.B. Navigation, Kartografie, Artillerie oder Technik.

So bezeichnet der Azimut z.B. in der Navigation die Abweichung vom Kurs über Grund; in der Kartographie die Abweichung von der Nordausrichtung usw. Gemessen wird der Azimut in Winkelgraden.

Photovoltaikanlage mit dem Azimut Ihres Daches berechnen lassen?
Zur kostenlosen Berechnung.

Der Azimut in der Photovoltaik

In der Photovoltaik bezeichnet der Azimutwinkel die Abweichung von der optimalen Süd-Ausrichtung.

Diese Abweichung wird von Süden aus gemessen:

  • Ein Azimutwinkel von 0° bezeichnet Süden.
  • Pluswerte (+) weisen in Richtung Westen.
  • Minuswerte (-) weisen in Richtung Osten.

Zum Beispiel bezeichnen die folgenden Azimutwinkel die entsprechenden Himmelsrichtungen:

Azimut

+ 45°Südwestausrichtung
+ 90°Westen
+ 135°Nordwesten
+/- 180°Norden
– 45°Südost-Ausrichtung
– 90°Osten
– 135°Nordosten

Azimut und Ausrichtung

Die als Azimut gemessene Ausrichtung der Photovoltaikmodule auf Ihrem Dach entscheiden mit über den Ertrag Ihrer Photovoltaikanlage. Dies natürlich nicht allein – auch folgende Kriterien spielen eine wesentliche Rolle:

  • Neben der Ausrichtung der Neigungswinkel (optimal: 30°, aber bei Südausrichtung fallen auch Abweichungen nicht allzu stark ins Gewicht),
  • die Verschattung (möglichst keine Verschattung; bei durchziehenden Schatten oder vorübergehender Teilverschattung empfehlen sich Dünnschicht-Module),
  • die geografische Lage (im Süden Deutschlands ist die Solareinstrahlung höher als im Norden, aber entgegen landläufiger Meinung sind PV-Anlagen auch im Norden der Republik noch rentabel),
  • die Höhenlage (je höher am Hang oder Berg die PV-Anlage errichtet wird, desto stärker ist die Solareinstrahlung),
  • das Mikroklima (vergleichsweise regen- und wolkenärmere Gegenden wie z.B. um Freiburg i.B. erfreuen sich z.B. eines höheren Solarertrags),
  • evtl. Gewässerspiegelungen (die Reflektion des Lichts über eine Wasserfläche kann wie ein abgeschwächter Parabolspiegel ein zusätzliches Plus an Solareinstrahlung bringen).

Optimaler Azimut: 0°

Weshalb ist die Ausrichtung nach Süden optimal? Die höchste Lichtausbeute erzielen Photovoltaikmodule, die im rechten Winkel zur stärksten Solareinstrahlung stehen: Sie fangen das Optimum von Sonnenstrahlen ein. Die stärkste Solareinstrahlung am Tag kommt aus dem Süden. Daher wird dies in der Photovoltaik als Referenzausrichtung (0° Azimut) angegeben.
Jeder Grad Abweichung bedeutet theoretisch einen deutlich berechenbaren, wenn auch zum Glück geringen Leistungsabfall.

In der Praxis fallen bei gutem Neigungswinkel auch Abweichungen nicht zu stark ins Gewicht. Einen Neigungswinkel von 10° vorausgesetzt, arbeitet die Photovoltaikanlage selbst bei Blick nach Norden noch mit hoher Rentabilität.
Dünnschicht-Module eignen sich sogar für noch ungünstigere Neigungswinkel. Da die genannten Faktoren aber in jedem Einzelfall anders zusammenwirken, empfehlen wir, sich Ihre PV-Anlage durch unseren kostenlosen Service unverbindlich durchrechnen zu lassen.

Ausrichtung und Ertrag bei optimaler Neigung

Die folgende Tabelle zeigt den Solar-Ertrag bei Abweichung von der Süd-Ausrichtung. Vorausgesetzt wird eine optimale Neigung von 30°. Der Ertrag bei Süd-Ausrichtung wird mit 100% angesetzt.
Die Abweichung wird in Azimut angegeben.

Azimut:+/-10°+/-20°+/-30°+/-40°+/-50°+/-60°+/-70°+/-80°+/-90°+/-100°+/-110°
Ertrag:100%99%99%97%96%94%91%88%85%82%79%

Wie die Tabelle zeigt, ist sogar eine Abweichung von bis zu 110° Azimut noch kein Aus-Kriterium für die PV-Anlage.
Bis zu einem Ertrag von ca. 75% arbeiten herkömmliche kristalline Dickschicht-Solarzellen immer noch rentabel – allerdings ist in diesen Fällen, damit die PV-Anlage auch in 12, 15 oder 20 Jahren noch positive Ergebnisse erbringt, die Alterung der Anlage, die Solardegradation, mit einzubeziehen.
Sie liegt über 20 Jahre bei einem Wirkungsverlust von rund 10% – stellt sich bei der Rechnung heraus, dass die Abweichung zu groß ist für eine rentable Solarstromerzeugung, bleibt immer noch der Griff zur Dünnschicht-Photovoltaik.

Berechnen Sie den Azimutwinkel Ihres Daches!

Um den Ertrag Ihrer PV-Anlage ganz genau berechnen zu können, muss die Azimut-Abweichung Ihrer Solaranlage mit einbezogen werden.

Sollten Sie sich darüber nicht sicher sein, können Sie die Ausrichtung Ihres Solardaches sehr einfach mithilfe der folgenden Karte bestimmen. Geben sie einfach Ihre Adresse ein (wird nicht gespeichert), und Sie erhalten mithilfe von Google Maps Längen- und Breitengrad, Höhe über dem Meer – und einen Kartenausschnitt, anhand dessen Sie durch Vergleich mit dem aufgelegten Kompass sich die Gradabweichung ungefähr abschätzen lässt.
Für die erste Orientierung reicht aber auch eine Angabe der Hauptwindrichtungen wie Süd, West oder Zwischenwerten wie NW, SO oder SW. Die exaktere Berechnung folgt dann in einem späteren Schritt.

Tragen Sie die ermittelte Himmelsrichtung – oder, wenn es genau sein soll, den ermittelten Azimut – einfach bei der individuellen Berechnung der Photovoltaikanlage für Ihr Dach ein.

In kleinen Browsergrößen oder Mobilgeräten ggf. seitlich scrollen.

Solarzellen im Zusammenspiel


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2 Antworten auf Azimut – Abweichung in Winkelgrad

  • Klug Manuel sagt:

    Sehr geerte Damen und Herren ,

    Habe heuer meine Diplomarbeit über „lichtgeführte Photovoltaikanlagen“ und wollte über diesen Weg fragen , ob Sie eine Formel für die Umrechnung von Einstrahlungswinkel (Azimut) auf Leistung der PV-Module (Watt) haben.
    Wie möchten die verschiedenen Einstrahlungswinkel Leistungsmässig vergleichen.

    Hochachtungsvoll
    Klug Manuel

    • nau sagt:

      Hallo Herr Klug,

      von Hand ist die Berechnung der Gesamtstrahlung auf einen geneigten und in eine bestimmte Richtung (Azimut) ausgerichteten Solargenerator recht aufwendig. Nach Mertens, Photovoltaik, Hanser 2011, S. 48-52 kann sie bspw. nach dem Dreikomponentenmodell erfolgen, das aus der direkten, der diffusen und der (vom Gelände) reflektierten Strahlung eine Gesamteinstrahlung ermittelt. Die Umrechnungsformel für die Direktstrahlung lautet bspw. E(Gen) = E(direkt Horizontalfläche) x (sin (γ + β) / sin γ). γ ist der Sonnenhöhenwinkel, der auch vom Azimut abhängt, β der Neigungsiwnkel des Solargenerators.
      Für die Gesamtstrahlung kämen dann noch die diffuse und reflektierte Strahlung hinzu; deren Berechnung ist aber noch aufwändiger. Deshalb verwendet man heute dazu meist Simulationsprogramme, die wesentlich genauere Ergebnisse liefern. Die Globalstrahlung für einen bestimmten Standort können Sie bspw. mit der interaktiven Karte des PVGIS der Europäischen Kommission ermitteln.
      Ich hoffe, die Antwort hilft Ihnen bei Ihrer Diplomarbeit weiter.

      Viele Grüße
      N. Auer

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