Inhaltsverzeichnis
- Einleitung
- Was versteht man unter horizontaler oder vertikaler Modulmontage?
- Wie wählt man die passende Ausrichtung für unterschiedliche Einsatzszenarien?
- Wie wirkt sich Verschattung auf horizontale und vertikale Modulreihen aus?
Einleitung
In Wohn- und Gewerbe-Photovoltaikprojekten ist die Ausrichtung der Module weit mehr als eine einfache Montageentscheidung: Sie beeinflusst den Energieertrag des Photovoltaiksystems, das Abflussverhalten bei Regen, die optische Wirkung sowie den Aufwand für Wartung und Reinigung.
Mit der zunehmenden Diversifizierung und Dezentralisierung der PV-Nutzung werden Dächer, Fassaden, Balkone und sogar Gartenzäune zu nutzbaren Flächen für die Stromerzeugung. Die Wahl der passenden Modulanordnung unter verschiedenen baulichen Bedingungen ist daher eine zentrale Entscheidung in der Planungsphase.
Während die horizontale Installation aufgrund der einfacheren Verkabelung und geringeren Windlast häufig auf Dächern eingesetzt wird, bietet die vertikale Montage Vorteile bei der Entwässerung und der architektonischen Integration. Das Verständnis dieser Unterschiede hilft dabei, in jedem Szenario eine zuverlässige und optimal passende Lösung zu wählen und zugleich die langfristige Betriebsstrategie sowie die Flächennutzung des Systems zu verbessern.
1. Was versteht man unter horizontaler oder vertikaler Modulmontage?
Die Anordnung von PV-Modulen lässt sich grundsätzlich in zwei Kategorien einteilen:
- Horizontale Montage: Die lange Seite des Moduls verläuft parallel zum Dachfirst, die kurze Seite steht senkrecht. Diese Ausrichtung ist auf traditionellen Dächern und Carports am weitesten verbreitet.
- Vertikale Montage: Die lange Seite verläuft senkrecht, die kurze Seite horizontal. Diese Lösung eignet sich besonders für Fassaden, Balkone, Zäune und andere Bereiche mit begrenztem Platzangebot.
Beide Varianten beeinflussen die Windangriffsfläche, das Abflussverhalten bei Regen, die Kabelführung und die optische Wirkung – daher sollte die Wahl immer an die jeweilige Bausituation angepasst werden.
1.1 Merkmale der horizontalen Montage
Die horizontale Installation ist aktuell die gängigste Lösung. Sie bietet eine kleinere Windangriffsfläche, eine stärker gebündelte Verkabelung, hohe Montageeffizienz und ausreichend Wartungsraum. Daher ist sie für die meisten Wohn- und Gewerbedächer gut geeignet.
Allerdings ist die Entwässerung bei horizontal ausgerichteten Modulen weniger effektiv. In Regionen mit starkem Regen oder Schneefall können sich an der unteren Modulkante leichter Schmutz oder Wasser ablagern. An Fassaden oder Balkonen schafft die horizontale Linie ein optisches „Durchziehen“, ob sie jedoch harmonisch wirkt, hängt stark vom jeweiligen Gebäudedesign ab.
1.2 Merkmale der vertikalen Montage
Bei der vertikalen Anordnung läuft Regenwasser schneller entlang der langen Seite ab, was zu besserer Entwässerung und weniger Schmutzansammlung führt. Besonders in regenreichen Regionen oder Umgebungen mit viel Laubfall sorgt diese Ausrichtung für stabilere Erträge und geringeren Reinigungsaufwand. Zudem folgt die Vertikale den Linien von Wänden oder Geländern, was sie bei Fassaden, Balkonen und Zäunen optisch besonders passend macht.
Gleichzeitig sind die Kabelausgänge bei der vertikalen Montage stärker verteilt, was die Kabelführung etwas komplexer macht. Auf steilen oder windstarken Dächern ist zudem die angeströmte Fläche größer, weshalb stabilere Unterkonstruktionen erforderlich sind.
2 Wie wählt man die passende Ausrichtung für unterschiedliche Einsatzszenarien?
2.1 Dachmontage
Empfehlung: Hauptsächlich horizontal, vertikal als Ergänzung.
Da Dächer meist feste Strukturen sind, bietet die horizontale Montage eine kleinere Windangriffsfläche und eine einfachere Kabelführung. Deshalb ist sie die gängigste und sicherste Lösung für Wohnhäuser und Carports. Bei flach geneigten Dächern oder in Umgebungen mit viel Laubfall kann die vertikale Montage die Entwässerung verbessern.
Geeignete Modultypen:
Bevorzugt werden 1/3-cut TOPCon PV Module, die das Dach weniger belasten und unter Teilverschattung durch Schornsteine, Dachfenster oder Baumkronen eine gleichmäßigere Stromverteilung ermöglichen. Wird besonderes Augenmerk auf optische Einheitlichkeit gelegt, eignen sich Full Black IBC-Einglas-Module – leicht, homogen im Erscheinungsbild und ideal für europäische Dächer mit starker Sonneneinstrahlung.
2.2 Balkoninstallationen
Empfehlung: Nach Geländerhöhe wählen; in europäischen Wohnungen meist horizontal.
Viele Balkongeländer sind zu niedrig für eine vertikale Modulmontage. Die horizontale Ausrichtung beeinträchtigt die Lichtdurchlässigkeit weniger und fügt sich optisch besser in das Geländer ein. Bei höheren Geländern oder kleinformatigen Modulen kann die vertikale Montage Platz sparen und die Entwässerung verbessern.
Geeignete Modultypen:
Leichte Einglas- oder transparente Rückseitenmodule (N-Typ TOPCon bifazial) sind ideal, da sie das Geländer weniger belasten. Transparente Rückseiten können bei reflektierendem Licht zusätzlich Erträge aus der Rückseite liefern.
2.3 Sonnige Fassaden oder Außenwände
Empfehlung: Vertikal wirkt natürlicher; horizontal je nach Architektur.
Die vertikale Ausrichtung folgt den Linien der Fassade und erzeugt ein aufgeräumteres Erscheinungsbild. Horizontal kann eine breitere optische Linie schaffen – ob dies harmoniert, hängt vom Gebäudestil ab.
Geeignete Modultypen:
Vorzugsweise Full Black 1/3-cut TOPCon PV Module oder IBC Module, die eine bessere Schwachlichtreaktion und höhere Verschattungstoleranz bieten. Ihr homogen schwarzer Look erleichtert die architektonische Integration.
2.4 Solare Carports
Empfehlung: Meist horizontale Montage.
Da Carportträger typischerweise horizontal verlaufen, verteilt die horizontale Montage die Lasten gleichmäßiger und ist strukturell stabiler. In Bereichen mit erhöhtem Entwässerungsbedarf kann vertikal montiert werden.
Geeignete Modultypen:
Großformatige bifaziale TOPCon-Hochleistungsmodule bieten hohe Stabilität und Windlastreserven; der Rückseitenertrag profitiert zudem von Bodenreflexion. Bei höherem Budget sind HJT-Bifazialmodule mit geringerem Temperaturkoeffizienten eine leistungsstarke Alternative.
2.5 Gewächshausdächer
Empfehlung: Vertikale Montage für bessere Entwässerung.
Die vertikale Ausrichtung erleichtert den Regenablauf, reduziert Schmutzbildung und sorgt für eine gleichmäßigere Lichtverteilung im Inneren. Bei sehr breiten Strukturen kann horizontal ein ordentlicheres Gesamtbild erzielt werden.
Geeignete Modultypen:
Leichte TOPCon-1/3-cut-Bifazialmodule, die weniger strukturelle Last verursachen, eine gleichmäßigere Wärmeverteilung bieten und die Entstehung von Wärmestaus reduzieren – entscheidend für Lichtdurchlässigkeit und Temperaturführung in Gewächshäusern.
2.6 Zäune und kleine Gartensysteme
Empfehlung: Ausrichtung nach verfügbarem Platz wählen.
Da Zäune und Gartenbegrenzungen meist vertikal ausgerichtet sind, fügt sich die vertikale Montage besser ein, spart Platz und erleichtert die kontinuierliche Installation. Bei breiteren Flächen oder niedrigen Gestellen kann die horizontale Ausrichtung die Reihenbreite vergrößern.
Geeignete Modultypen:
Leichte bifaziale oder transparente Rückseitenmodule, die sich gut für durchgehende Reihen eignen, die Zaunstruktur weniger belasten und über Bodenreflexion zusätzliche Erträge ermöglichen. Für flache Gestelle und breite Flächen können großformatige Hochleistungsmodule die Anzahl der Modulreihen reduzieren.
3. Wie wirkt sich Verschattung auf horizontale und vertikale Modulreihen aus?
Die unterschiedliche Leistung beider Ausrichtungen unter Verschattung hängt vor allem von der Richtung der Zellstrings und der Funktionsweise der Bypass-Dioden ab.
3.1 Leistungsunterschiede bei Verschattung am unteren Modulkantrand
Die meisten Verschattungen treten am unteren Rand des Moduls auf – verursacht durch Bodenreflexionen, Pflanzen, Schneeansammlungen oder Stufen. Werden die unteren zwei Zellreihen verschattet, gilt:
- Horizontale Montage: Es wird nur ein Zellstring beeinflusst. Die zugehörige Bypass-Diode leitet, während die anderen beiden Strings weiter Energie erzeugen. Der Leistungsverlust ist daher gering.
- Vertikale Montage: Die Verschattung trifft alle drei Strings gleichzeitig, wodurch die Gesamtleistung des Moduls deutlich stärker einbricht.
Solche Verschattung tritt besonders häufig bei tiefem Sonnenstand während Sonnenauf- und -untergang auf – ein weiterer Hinweis darauf, dass die horizontale Ausrichtung eine bessere Verschattungstoleranz bietet.
3.2 Freiflächenanlagen und PV-Anlagen an Hängen
In Freiflächen- und Hanglagen sind Verschattungen zwischen den Modulreihen zu Tagesbeginn und -ende praktisch unvermeidbar. Typische Berechnungen zeigen:
- Horizontale Montage reduziert die Verschattungsdauer um ca. 10 Minuten im Vergleich zur vertikalen.
- In Zeiten niedriger Einstrahlung beträgt die Leistung etwa 15 % der Nennleistung.
- Bei rund 1.500 Nutzungsstunden pro Jahr kann die horizontale Anordnung den Jahresertrag um etwa 1,2 % steigern.
Unabhängig davon, ob die Fläche flach, südlich/nördlich oder östlich/westlich geneigt ist: Verschattung breitet sich meist entlang der langen Modulkante aus – somit wird die horizontale Ausrichtung weniger beeinträchtigt.
3.3 Dächer in dezentralen PV-Anlagen
Auf Dächern kann die Modulmontage je nach Verschattungsrichtung gewählt werden. Bei völlig unverschatteten oder offen gelegenen Dachflächen ist die horizontale Ausrichtung in der Regel die sicherere Wahl.
Wenn die Verschattung jedoch von vertikalen Strukturen ausgeht – etwa Strommasten, Antennen oder Entlüftungsrohren – und nicht vermieden werden kann, entsteht ein „vertikaler Schattenstreifen“ auf dem Modul:
- Horizontale Montage: Der Schatten kann mehrere Zellstrings gleichzeitig treffen.
- Vertikale Montage: Der Schatten verläuft häufiger entlang eines einzigen Strings.
Daher ist in Umgebungen mit ausgeprägten vertikalen Verschattungsquellen die vertikale Modulanordnung oft die bessere Lösung.
Maysun Solar ist im europäischen Markt fest etabliert und spezialisiert auf hocheffiziente Photovoltaikmodule sowie systemorientierte Lösungen. Wir liefern IBC-Module, TOPCon-Module und HJT-Module und unterstützen flexible Installationsformen wie modulare AC-Systeme, um auch auf begrenzten Flächen einen höheren Energieertrag zu ermöglichen.
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