Die Ertragsmatrix: Richtung und Neigung zusammen
Wie viel eine Himmelsrichtung kostet, hängt immer an der Neigung. Die Tabelle zeigt beides zusammen, berechnet mit PVGIS 5.3 für eine Anlage in Kassel, mitten in Deutschland, mit 14 Prozent Systemverlusten und dem Strahlungsmittel 2005 bis 2023. 100 Prozent sind das Optimum von 1.017 kWh je Kilowattpeak bei 38 Grad Süd. Weil Ost und West fast gleich viel liefern, steht jede Zeile für beide Seiten.
| Abweichung von Süd | 0° | 10° | 20° | 30° | 40° | 60° | 90° |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Süd (0°) | 84 % | 91 % | 96 % | 99 % | 100 % | 95 % | 71 % |
| 15° | 84 % | 91 % | 96 % | 99 % | 99 % | 94 % | 70 % |
| 30° | 84 % | 90 % | 95 % | 97 % | 97 % | 92 % | 69 % |
| Südost/Südwest (45°) | 84 % | 89 % | 92 % | 94 % | 94 % | 88 % | 66 % |
| 60° | 84 % | 88 % | 90 % | 90 % | 89 % | 83 % | 62 % |
| Ost/West (90°) | 84 % | 84 % | 83 % | 81 % | 78 % | 70 % | 50 % |
| 120° | 84 % | 80 % | 75 % | 70 % | 65 % | 55 % | 36 % |
| Nordost/Nordwest (135°) | 84 % | 78 % | 71 % | 65 % | 59 % | 47 % | 30 % |
| 150° | 84 % | 77 % | 69 % | 61 % | 53 % | 40 % | 24 % |
| Nord (180°) | 84 % | 76 % | 67 % | 58 % | 49 % | 34 % | 19 % |
Die Spaltenköpfe sind die Neigung der Module. Die linke Spalte ist für alle Richtungen gleich: Ein flach liegendes Modul schaut senkrecht nach oben und sieht den ganzen Himmel. Je steiler es steht, desto mehr entscheidet die Richtung, in die es schaut.
Bei 30 Grad Neigung trennen Süd und Nord 42 Prozentpunkte, bei 10 Grad sind es 15. Ein flaches Modul liefert in jede Richtung dasselbe.
Süden ist das Ziel, Südost bis Südwest kosten wenig
Eine Südfläche mit 30 bis 40 Grad erreicht das Maximum, und der Ertrag fällt zu den Seiten hin langsam ab. Bis 30 Grad Abweichung bleibt eine Anlage mit üblicher Dachneigung bei 97 Prozent und mehr. Auch eine reine Südost- oder Südwestfläche liefert noch 94 Prozent.
Für eine 10-kWp-Anlage in Kassel heißt das konkret:
| Ausrichtung bei 30° Neigung | Jahresertrag 10 kWp | Abstand zum Süddach |
|---|---|---|
| Süd | 10.100 kWh | – |
| 30° aus Süd gedreht | 9.860 kWh | −240 kWh |
| Südost oder Südwest | 9.570 kWh | −530 kWh |
| Ost oder West | 8.220 kWh | −1.880 kWh |
| Nord | 5.860 kWh | −4.240 kWh |
Dass die Kurve um Süden herum so flach verläuft, liegt am Sonnenbogen. Im Sommer zieht die Sonne von Nordost über Süd nach Nordwest und beleuchtet eine leicht gedrehte Fläche fast genauso lange. Erst ab etwa 45 Grad Abweichung fällt eine Tageshälfte spürbar weg. Für die Planung bedeutet das: Ein Haus, dessen Dach nach Südsüdwest zeigt, ist ein Süddach. Ein eigenes Gestell, das die Module auf exakt Süd dreht, lohnt sich auf dem Schrägdach nie.
Ost und West: ein Fünftel weniger, mit flachem Winkel weniger Verlust
Eine reine Ost- oder Westfläche mit 30 Grad Neigung liefert in Kassel rund 81 Prozent des Optimums. Beide Seiten liegen dabei fast gleichauf: Die Ostfläche kommt auf 825 kWh je Kilowattpeak, die Westfläche auf 819. Der Unterschied von unter einem Prozent ist im Wetter einzelner Jahre nicht zu erkennen.
Den Unterschied macht der Zeitpunkt. Eine Ostfläche erzeugt am Vormittag, eine Westfläche am Nachmittag und frühen Abend. Wer tagsüber außer Haus ist und keinen Speicher hat, nutzt Weststrom meist besser, weil Kochen, Waschen und Licht in die Abendstunden fallen. Für einen Haushalt mit Homeoffice oder einen Speicher, der morgens schon laden soll, passt Ost genauso gut.
Bei Ost und West gilt die Umkehr der üblichen Neigungsregel: Flacher ist besser. Mit 10 Grad holt eine Ostfläche 84 Prozent, mit 30 Grad 81 Prozent, mit 40 Grad nur noch 78. Warum der Winkel nach Süden sein Optimum bei 38 Grad hat und nach Osten keines, erklärt der Ratgeber Optimale Neigung für Solarmodule.
Das Ost-West-Dach: gleiche Fläche, mehr Module
Ein Satteldach mit Ost- und Westseite wirkt auf den ersten Blick schwächer als ein Süddach. Pro Kilowattpeak stimmt das, beide Seiten liefern rund 81 Prozent. Doch ein Süddach wird nur auf einer Seite belegt, ein Ost-West-Dach auf beiden. Auf derselben Grundfläche passt damit oft fast die doppelte Leistung, und der Jahresertrag des Hauses steigt deutlich.
Auf dem Flachdach ist Ost-West aus einem zweiten Grund beliebt. Die Module stehen mit 10 bis 15 Grad Rücken an Rücken und verschatten sich gegenseitig kaum. Eine Südaufständerung braucht dagegen Reihenabstand, damit die vordere Reihe die hintere nicht abdeckt. Wie viel Fläche das kostet, steht im Ratgeber zur Flachdach-Aufständerung.
Auch der Tagesverlauf ändert sich. Nach den PVGIS-Tagesprofilen für einen mittleren Junitag in Kassel liegt die Mittagsspitze einer Ost-West-Anlage mit 30 Grad rund 16 Prozent unter der einer gleich großen Südanlage. Die Tagessumme ist dagegen nur 6 Prozent kleiner, weil am frühen Morgen und am Abend deutlich mehr Strom kommt. Zwei Folgen davon:
- Mehr Eigenverbrauch. Ein breiterer Ertragsbuckel deckt mehr Stunden mit Grundlast ab, und weniger Mittagsstrom läuft ungenutzt ins Netz.
- Kleinerer Wechselrichter. Weil Ost- und Westseite nie gleichzeitig ihre Spitze erreichen, kann der Wechselrichter im Verhältnis zur Modulleistung kleiner ausfallen als bei einer Südanlage.
Was die Verteilung über das Jahr für Speicher und Eigenverbrauch bedeutet, zeigt der Ratgeber Photovoltaik-Ertrag pro Monat.
Norddach: lohnt sich nur flach
Ein Norddach ist der einzige Fall, in dem die Neigung über Ja oder Nein entscheidet. Mit 30 Grad nach Norden liefert ein Modul nur 58 Prozent des Optimums, mit 40 Grad 49 Prozent. Bei 10 Grad sind es dagegen 76 Prozent, bei 20 Grad noch 67.
| Norddach | Ertrag je kWp | Anteil am Optimum |
|---|---|---|
| 10° Neigung | 771 kWh | 76 % |
| 20° Neigung | 679 kWh | 67 % |
| 30° Neigung | 586 kWh | 58 % |
| 40° Neigung | 496 kWh | 49 % |
Ob sich die Belegung rechnet, hängt an Modulpreis, Montagekosten und Eigenverbrauch. Bei flachen Norddächern bis etwa 20 Grad kann sich die Mitbelegung lohnen, vor allem wenn das Gerüst für die Südseite ohnehin steht. Im Sommer liefert eine Nordfläche erstaunlich viel, im Juni mit 30 Grad 84 Prozent einer gleich geneigten Südfläche. Im Winter kommt dort dagegen fast nichts an: Im Dezember sind es weniger als ein Drittel.
Warum flache Module die Richtung verzeihen
Ein flach liegendes Modul schaut senkrecht nach oben in den Himmel. Es sieht die Sonne den ganzen Tag, morgens im Osten, mittags im Süden, abends im Westen, und den gesamten Himmel als Quelle für diffuses Licht. Deshalb liefert es in jede Richtung 84 Prozent.
Kippst du das Modul, richtest du es auf einen Ausschnitt des Himmels aus. Zeigt dieser Ausschnitt Richtung Süden, wo die Sonne mittags am höchsten steht, gewinnt das Modul. Zeigt er nach Norden, schaut es zunehmend auf den Teil des Himmels, in dem die Sonne in Deutschland nie steht. Je steiler das Modul, desto stärker dieser Effekt, bis hin zur senkrechten Fassade, an der eine Nordseite nur noch 19 Prozent liefert.
Ausrichtung am Balkon und an der Fassade
Senkrechte Module reagieren am stärksten auf die Richtung. Ein Balkon nach Süden ist deshalb ein echter Vorteil, ein Nordbalkon praktisch ungeeignet.
| Balkon, Modul senkrecht | Ertrag je kWp | Anteil am Optimum |
|---|---|---|
| Süd | 720 kWh | 71 % |
| Südost oder Südwest | 669 kWh | 66 % |
| Ost oder West | 508 kWh | 50 % |
| Nordost oder Nordwest | 304 kWh | 30 % |
| Nord | 195 kWh | 19 % |
Ein Balkonkraftwerk mit 800 Wattpeak senkrecht nach Westen erzeugt damit rund 400 Kilowattstunden im Jahr, nach Süden knapp 580. Wer am Ost- oder Westbalkon wohnt, gewinnt mit einer leicht gekippten Halterung oder einer Montage auf einer flachen Fläche, etwa einem Vordach oder im Garten. Wie viel Strom die verschiedenen Montagen in der Summe bringen, steht im Ratgeber Wie viel Strom erzeugt ein Balkonkraftwerk. Häufig wichtiger als die Richtung ist am Balkon der Schatten von Brüstung, Nachbarbalkon oder Bäumen, siehe Balkonkraftwerk im Schatten.
Ausrichtung bestimmen: Kompass, Karte und Azimut
Für die Planung reicht eine Genauigkeit von etwa fünf Grad. Drei Wege führen dorthin.
- Satellitenbild. In einem Kartendienst mit Luftbild das eigene Dach suchen und die Traufe, also die untere Dachkante, gedanklich verlängern. Die Dachfläche zeigt im rechten Winkel von dieser Linie weg. Viele Kartendienste zeigen Norden oben, das Ablesen gelingt dann direkt.
- Kompass-App. Das Smartphone flach an die Fassade oder die Balkonbrüstung legen, mit der Oberkante vom Haus weg, und die Richtung ablesen. Metallgeländer und Stahlträger lenken den Sensor ab, darum mit etwas Abstand messen und den Wert an zwei Stellen prüfen.
- Sonnenstand. Um 13:20 Uhr Sommerzeit bzw. 12:20 Uhr Winterzeit steht die Sonne in der Mitte Deutschlands ungefähr im Süden. Wirft eine senkrechte Kante dann einen Schatten, der genau auf die Fassade zuläuft, zeigt diese nach Süden.
Der dritte Weg ist eine grobe Probe, je nach Längengrad und Jahreszeit verschiebt sich die Uhrzeit um bis zu eine halbe Stunde.
Azimut, die Zahl für die Richtung. Rechner und Wechselrichter-Portale fragen die Ausrichtung als Azimut ab, also als Winkel in Grad. Dabei gibt es zwei Zählweisen, und eine Verwechslung macht aus einem Süddach ein Norddach:
| Richtung | PVGIS | viele Apps und Portale |
|---|---|---|
| Nord | 180° | 0° |
| Ost | −90° | 90° |
| Süd | 0° | 180° |
| West | 90° | 270° |
Wer seine Werte in PVGIS eingibt, rechnet also mit Süden als Null. Wie du damit den Jahresertrag deiner Anlage bestimmst, zeigt der Ratgeber Photovoltaik-Ertrag berechnen.
Fazit
Die optimale Ausrichtung für Solarmodule ist Süden, und sie verzeiht viel. Bis 30 Grad Abweichung kosten bei üblicher Dachneigung höchstens 3 Prozent, Südost und Südwest rund 6 Prozent. Ost und West liegen mit rund 81 Prozent gleichauf, ein Ost-West-Dach gleicht den Abschlag oft über die doppelte Belegung und den breiteren Tagesverlauf aus.
Die zweite Stellschraube ist die Neigung. Je weiter die Fläche von Süden abweicht, desto flacher sollten die Module stehen, bis hin zum Norddach, das sich nur mit 10 bis 20 Grad trägt. Am Balkon und an der Fassade gilt die Richtung doppelt: Süd liefert dort 71 Prozent des Optimums, Ost und West 50 Prozent.
Häufige Fragen
Welche Ausrichtung ist für Solarmodule optimal?
Süden, mit rund 38 Grad Neigung. Das ergibt in Kassel 1.017 kWh je Kilowattpeak im Jahr. Abweichungen bis 30 Grad nach Osten oder Westen kosten bei üblicher Dachneigung höchstens 3 Prozent, eine Südost- oder Südwestfläche rund 6 Prozent.
Wie viel Ertrag verliert eine Ost-West-Anlage?
Bei 30 Grad Neigung liefert sie rund 81 Prozent einer optimalen Südanlage, bei 10 Grad rund 84 Prozent. Dafür passen auf ein Ost-West-Dach oft doppelt so viele Module wie auf eine einzelne Südseite, und die Erzeugung verteilt sich breiter über den Tag.
Ist eine Ost- oder eine Westausrichtung besser?
Beim Jahresertrag liegen beide gleichauf, in Kassel trennt sie weniger als ein Prozent. Den Unterschied macht der Verbrauch: Eine Westfläche liefert in den Abendstunden, wenn viele Haushalte kochen und waschen, eine Ostfläche am Morgen. Für Berufstätige ohne Speicher passt West meist besser.
Lohnt sich Photovoltaik auf einem Norddach?
Nur bei flacher Neigung. Ein Norddach mit 10 Grad liefert noch 76 Prozent des Süd-Optimums, mit 20 Grad 67 Prozent, mit 30 Grad nur 58 Prozent. Bei steilen Norddächern bringt jedes Modul so wenig, dass sich die Belegung in der Regel nicht trägt.
Was bedeutet Azimut 0 Grad?
Das hängt vom Werkzeug ab. In PVGIS steht 0 Grad für Süden, minus 90 für Osten und plus 90 für Westen. Viele Apps, Wechselrichter-Portale und Planungsprogramme zählen dagegen vom Norden aus, dort ist Süden 180 Grad. Vor jeder Eingabe lohnt deshalb ein Blick in die Erklärung des Programms.
Wie finde ich die Ausrichtung meines Daches heraus?
Am einfachsten über ein Satellitenbild: Die Traufe des Daches einzeichnen, die Dachfläche zeigt im rechten Winkel davon weg. Alternativ eine Kompass-App parallel an die Traufe halten und die Richtung ablesen. Auf fünf Grad genau reicht völlig, weil der Ertrag sich in der Nähe von Süden kaum ändert.
Kann ich eine ungünstige Ausrichtung mit der Neigung ausgleichen?
Teilweise. Je weiter eine Fläche von Süden abweicht, desto flacher sollte das Modul stehen. Eine Ostfläche mit 30 Grad liefert 81 Prozent, flach auf 10 Grad gestellt 84 Prozent. Auf dem Flachdach mit Gestell lässt sich das frei wählen, auf dem Schrägdach ist die Neigung vorgegeben.