Was ist der beste Einfallswinkel beim Solarkollektor?

Oft fallen mir Solarthermieanlagen auf wie diese: Drei Flachkollektoren nebeneinander in einem Meer von Photovoltaikmodulen, direkt aufs Dach montiert, mit einer Neigung von 30 Grad oder steiler. Das sind dann reine Warmwasseranlagen, die vor allem im Sommer ihren Beitrag zur Trinkwassererwärmung leisten. Inzwischen sind wir aber schon einen Schritt weiter: Größere, effizente Solarthermieanlagen liefern auch Heizwärme und sogar Prozesswärme für gewerbliche Anwendungen.

Azimut und Einfallswinkel beim Solarkollektor

Wenn eine Solarkollektoranlage ganzjährig möglichst viel solare Wärme liefern soll, ist es gut sich ein paar Gedanken über den Einfluss der Ausrichtung und des Aufstellwinkels der Solaranlage und auf den Jahresertrag des Solarkollektors zu machen.

An der Himmelsrichtung lässt sich nicht drehen

Der so genannte Azimutwinkel beschreibt die horizontale Ausrichtung des Solarkollektors oder auch eines Photovoltaikmoduls. Ideal für hohe Kollektorerträge ist ein Azimutwinkel von 0 Grad, wenn also die Anlage nach Süden ausgerichtet ist. Im Bestand gibt das Dach die Ausrichtung vor – wenn es nicht gerade ein (ausreichend tragfähiges) Flachdach ist. Den Aufstellwinkel kann man – außer bei der In-Dach-Montage – mit Hilfe einer Aufständerung frei wählen.

Je steiler der Aufstellwinkel, desto größer der Ertrag im Winter

Ideal ist es, wenn die Sonnenstrahlen im rechten Winkel auf die Kollektoroberfläche treffen, bei flach geneigten Kollektoren also eher im Sommer. Dann liefern die Kollektoren aber ohnehin Wärme im Überschuss. Deshalb kann es sinnvoll sein, den Kollektor steiler aufzuständern oder sogar senkrecht an der Fassade oder am Balkongeländer anzubringen.

Nicht nur zur Winterszeit

Steil aufgestellte Kollektoren mildern Ertragsspitzen im Sommer und die Anlage geht nicht so häufig in die thermische Stagnation – zugunsten einer höheren Wärmeausbeute im Winter. Ein gutes Beispiel ist dieses Haus in Wildenberg. Voraussetzung ist ein effizienter Kollektor mit entsprechender Wirkungsgradkennlinie, der auch bei tieferen Außentemperaturen noch Wärme zu liefern im Stande ist. Übrigens ist die steilere Aufstellung auch bei einer Südabweichung des Kollektors vorteilhaft – dann wird die Sonneneinstrahlung morgens (Ost-Ausrichtung) oder abends (West-Ausrichtung) besser genutzt.

Vorsicht Schatten!

Man sollte nur aufpassen, dass die Kollektoren und Module nicht verschattet werden, zum Beispiel durch die Nachbarbebauung oder durch Bäume. Mehrere Kollektorfelder auf einem Flachdach müssen so aufgestellt werden, dass sie sich nicht gegenseitig verschatten können. Aber keine Angst, so schlimm wie bei der Photovoltaik, wirkt sich die Verschattung von Solarthermie nicht aus, was aber trotzdem bedeutet, dass weniger Schatten natürlich immer besser ist.

Solarthermie und Photovoltaik friedlich vereint

Der steile Aufstellwinkel unterscheidet (manche) Solarkollektoren von der Photovoltaik. Das kann störend sein, wenn sich auf einem Dach zwei unterschiedlich geneigte Bauteile tummeln. Solarkollektoren an der Fassade lassen aber Gestaltungsfreiheit für die Photovoltaik auf dem Dach.

Klingt kompliziert? Aber auch nach vielen Stellschrauben, um den Jahresertrag zu optimieren. Der beste Neigungswinkel beim Solarkollektor ist immer abhängig vom Standort, der Nutzung, den Aufstellmöglichkeiten und der Architektur des Gebäudes.

Schickt uns Fotos!

Ein Aufruf an euch – unsere Leserschaft: Habt ihr auch Photovoltaik UND Solarthermie auf dem Dach, oder ist euer Kollektor besonders originell in die Architektur eures Hauses integriert? Schickt uns gerne eure Fotos und Projektbeispiele!

Titelbild: math1as / photocase.de, Foto im Artikel: Rädisch