Die optimale Ausrichtung einer Photovoltaikanlage
Die Energie der Sonne nutzen „In einer Stunde trifft mehr Sonnenenergie auf die Erdoberfläche als die Welt in einem Jahr verbraucht.“ – Institut für Wärmetechnik, Technische Universität Graz Ohne die Energie der Sonne würde das Leben auf der Erde, wie wir es kennen, nicht existieren. Der Wasserkreislauf, das Klima, das Wachstum der Pflanzen, unser Wachstum, ja alles Leben wird von der Sonne angetrieben. Die Sonne ist für uns Menschen eine unerschöpfliche Energiequelle – und noch dazu vollkommen gratis. Pro Sekunde fusionieren im Kern der Sonne rund 564 Millionen Tonnen Wasserstoffatome zu 560 Millionen Tonnen Heliumatomen. Dabei werden gewaltige Energiemengen von extrem kurzwelliger elektromagnetischer Strahlung freigesetzt. Davon erreicht zwar nur ein Bruchteil (ca. zwei Millionstel) die Erde, allerdings ist das immer noch etwa 5.000 Mal so viel wie der gesamte aktuelle Jahresenergiebedarf der Menschheit. Natürlich ist die Einstrahlung der Sonne je nach Region unterschiedlich intensiv. In Österreich beträgt die mittlere Sonneneinstrahlung pro Jahr rund 1.000 kWh/m². Das würde beim heutigen Stand der Technik schon ausreichen, um die Solarenergie zur tragenden Säule der österreichischen Energieversorgung auszubauen und so den wachsenden Energiebedarf nachhaltig zu stillen. Im Optimalfall Richtung Süden Im Idealfall erfolgt die Ausrichtung einer Photovoltaikanlage nach Süden und um etwa 30° geneigt. Allerdings sinkt der Ertrag auch bei Abweichungen von bis zu 45° nach Südwest oder Südost lediglich um 5 – 10 %. Wird eine Anlage in dieser Weise ausgerichtet, kann pro installiertem Kilowatt peak mit etwa 900 – 1100 kWh jährlichem Stromertrag gerechnet werden. Das deckt bereits rund ein Viertel des Jahresstromverbrauchs eines durchschnittlichen 4-Personen-Haushalts. Der größtmögliche Ertrag wird dann erzielt, wenn die Sonnenstrahlen möglichst direkt und senkrecht auf die Solarzellen treffen und kein Schatten auf die Modulfläche fällt. Anhand dieser Grafik können Sie abschätzen, welcher Ertrag bei einer vom Optimum abweichenden Ausrichtung im Jahresmittel erwartet werden darf. Folglich sind Ertragsverluste bei Neigung bis zu 10 bzw. 50 Grad durchaus ökonomisch akzeptabel. Wenn notwendig kann auch eine Abweichung der Himmelsrichtung von Südost bis Südwest ohne größere Energieeinbußen toleriert werden.
