Nutzbare Strahlung für Photovoltaik-Anlagen in Bayern

Sonne über einem blühenden Rapsfeld, überdeckt von einem Balkendiagramm
Die Ausrichtung und Neigung einer Photovoltaikanlage beeinflussen den Stromertrag. Im Durchschnitt der letzten vier Jahre wurden bei einer südlichen Ausrichtung mit 30 Grad Neigung mit 1.180 kWh/m2 die höchste nutzbare Strahlung erreicht. Je mehr die Ausrichtung von Süden abweicht, desto flacher sollten die Module aufgestellt werden.

Durchschnittliche nutzbare Strahlung in Bayern von 1997-2016

Durchschnittliche nutzbare Strahlung in Bayern von 1997-2016Zoombild vorhanden

Abbildung 1: Durchschnittliche nutzbare Strahlung in Bayern von 1997-2016

In den letzten 20 Jahren konnten durchschnittlich 1.151 kWh/m2 für die Gewinnung von Photovoltaikstrom in Bayern genutzt werden. Der strahlungsstärkste Monat ist dabei Juni, dicht gefolgt von Juli und Mai. Die schwächsten Monate stellen die Wintermonate Januar, November und Dezember dar. Abbildung 1 zeigt die durchschnittliche nutzbare Strahlung von 1997 bis 2016 nach Monaten und die durchschittliche jährliche nutzbare Strahlung dieses Zeitraums.

Nutzbaren Strahlung abhängig von der Ausrichtung und Neigung der Anlage

Die Nutzbare Strahlung, die von einer Photovoltaik-Dachanlage „geerntet“ werden kann, ist abhängig von der Ausrichtung und Neigung der Anlage.

Ausrichtung

Durchschnittlich jährl. nutzbare Strahlung nach Ausrichtung der PV-Anlage (Ø von 2013-2016)Zoombild vorhanden

Abbildung 2: Nutzbare Strahlung nach Ausrichtung der PV-Anlage

Die Ausrichtung der Anlage hat einen erheblichen Einfluss auf die nutzbare Strahlung. Die optimale Ausrichtung wird in der Fachliteratur mit Süden angegeben. Dies bestätigt Abbildung 2. Hier wurde eine gleichbleibende Neigung der Module von 30 Grad angenommen.
Die höchsten Erträge von bis zu 1.224 kWh/m2 sind demnach mit der Südausrichtung der Anlage zu erhalten. Doch auch die Süd-Ost- und Süd-West-Ausrichtung können noch höhere Erträge von bis zu 1.193 kWh/m2 und 1.165 kWh/m2 erzielen. Werden Anlagen nach Norden, Nord-Ost oder Nordwest ausgerichtet, konnten nur in einem sonnenstärkeren Jahr knapp 1.000 kWh/m2 erwirtschaftet werden. Zu erkennen ist, dass sich die nutzbare Strahlung bei den Ausrichtungen Süd-Ost und Süd-West, Ost und West, sowie Nord-Ost und Nord-West ziemlich entsprechen.

Neigung

Durchschnittlich jährl. nutzbare Strahlung nach Neigung der PV-Anlage (Ø von 2013-2016)Zoombild vorhanden

Abbildung 3: Nutzbare Strahlung nach Neigung der PV-Anlage

Des Weiteren ist die Strahlung, die für die Stromproduktion für PV-Anlagen genutzt werden kann, abhängig von der Neigung der Anlage. In der Regel wird eine optimale Neigung bei einer Süd-Ausrichtung von 30 Grad angegeben. Abbildung 3 bestätigt diese Annahme, da bei 30 Grad und Südausrichtung die höchste nutzbare Strahlung von 1.180 kWh/m2 zu verzeichnen ist. Es ist festzustellen, dass mit Zunahme der Neigung der Anlage, die nutzbare Strahlung abnimmt. Je mehr die Ausrichtung von Süden abweicht, desto weniger steil sollte die Anlage sein, da sonst die Wahrscheinlichkeit, dass sich die Anlage selbst verschattet, steigt. Jedoch haben steilere Anlagen einen höheren Selbstreinigungseffekt, da sie Verschmutzungen oder Schnee weniger Halt bieten. Empfehlenswert sind daher Anlagen ab einer Neigung von mindestens 20 Grad.

Nutzbare Strahlung je nach Ausrichtung und Neigung

Durchschnittliche jährlich nutzbare Strahlung je nach Ausrichtung und NeigungZoombild vorhanden

Abbildung 4: Nutzbare Strahlung nach Ausrichtung und Neigung der PV-Anlage

In Abbildung 4 werden alle Neigungen von 10 Grad bis 60 Grad und Ausrichtungen miteinander verglichen. Die Tendenz einer abnehmenden nutzbaren Strahlung bei steigender Neigung sowie die optimale Ausrichtung Süden bei 30 Grad Neigung ist gut ersichtlich.
Nutzbare (Sonnen-)Strahlung für Photovoltaik(PV)-Anlagen in Bayern - Infoblatt zum Download
Das Infoblatt enthält detaillierte Informationen zur nutzbaren Strahlung für Photovoltaik-Anlagen in Bayern und erläutert die Abhängigkeit der nutzbaren Strahlung von der Ausrichtung und Neigung der Anlage.
Quellen
Die Rohdaten der Darstellungen sind vom Deutschen Wetterdienst (DWD, Stand 07.03.2017). Es werden Daten von fünf Wetterstationen in Bayern untersucht: Hohenpeißenberg und Weihenstephan in Oberbayern, Nürnberg in Mittelfranken, Würzburg in Unterfranken und Fürstenzell in Niederbayern. Von allen fünf Wetterstationen sind Daten bis mindestens 2009 vorhanden, die Daten von Hohenpeißenberg reichen sogar bis 1953.

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