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Optimale Ausrichtung von Photovoltaikanlagen

Die Ausrichtung und die Neigung von Photovoltaik Anlagen haben einen entscheidenden Einfluss auf die energetische Ausbeute dieser Systeme. Dabei spielt nicht nur der Sonnenstand eine Rolle, besonders die standortspezifische Bewölkung hat einen erheblichen Einfluss auf den optimalen Neigungswinkel von Solaranlagen. In diesem Zusammenhang wurde eine mehrjährige Messung der photovoltaischen Leistung von insgesamt 19 Solarzellen auf dem Institutsdach in verschiedenen  festmontierten Ausrichtungen durchgeführt. Diese Untersuchung soll Daten über den Ertrag von Solarzellen bei verschiedenen Raum- und Neigungswinkeln liefern und leistet eine Abschätzung über die optimale Ausrichtung von Solarmodulen für den Standort Hannover.

Der Zusammenhang zwischen der Ausrichtung und dem Ertrag von Solarzellen ist in hochaufgelösten Zeitreihen für verschieden ausgerichtete Solarzellen in Abbildungen 1 und 2 dargestellt

Tagesgang des Kurzschlussstroms der nach Süden ausgerichteten Solarzellen mit Neigungswinkeln von 0° bis 90° an einem Strahlungstag, dem 11.10.2015.
Tagesgang des Kurzschlussstroms der nach verschiedenen Himmelsrichtungen und Neigungen ausgerichteten Zellen an einem Strahlungstag, dem 11.10.2015. In der Legende verweisen die Buchstaben auf die Richtung und die Zahlen auf die Neigungswinkel.

Aus dieser Untersuchung sind eine Diplomarbeit, eine Bachelorarbeit, eine Masterarbeit und eine Publikation hervorgegangen. Ein Ergebnis der Untersuchung war die Aussage, dass die Ausrichtung der Solarzellen den Ertrag eine relativ wenig beeinflusst. Bei bedecktem Himmel erhalten die weniger stark geneigten Zellen mehr Strahlung als die stärker geneigten. Bei klarem Himmel ist es umgekehrt. Daher gleichen sich die Erträge verschieden geneigter Zellen übers Jahr gemittelt fast aus.