Fraunhofer ISE: Vermehrter Zubau großer Photovoltaik-Dachanlagen in Ost-West-Ausrichtung und mit kleinem Neigungswinkel

Mit dem Marktstammdatenregister haben Forscher ganz neue Möglichkeiten, die Photovoltaik-Landschaft in Deutschland zu analysieren. Dort werden neben Standortdaten auch Informationen über die Ausrichtung, Neigung und Leistungsbegrenzung der Photovoltaik-Anlagen vermerkt. Auf Basis dieser Daten hat das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE eine Kurzstudie erstellt, wobei alle Photovoltaik-Anlagen seit dem Jahr 2000 berücksichtigt wurden. So liege seit 2014 der Anteil der Photovoltaik-Dachanlagen bis 10 Kilowatt Leistung bei durchschnittlich 82 Prozent aller zugebauten Anlagen. In den Jahren 2004 bis 2011 seien dagegen vermehrt größere Dachanlagen zwischen 10 und 100 Kilowatt installiert worden. Bezogen auf die Anlagenzahl lag ihr Anteil im Durchschnitt in diesen Jahren bei 43 Prozent, wie die Freiburger Forscher ermittelten.

Doch auch wenn die Zahl der kleinen Dachanlagen bis 10 Kilowatt Leistung hoch ist, ist ihr Anteil am Gesamtzubau mit durchschnittlich 19 Prozent seit 2014 eher gering. Dagegen habe der Anteil des Segments zwischen 100 und 7500 Kilowatt seither stark zugenommen. Er hat sich dem Fraunhofer ISE zufolge von 17 Prozent 2012 auf 38 Prozent 2019 mehr als verdoppelt. In diesem Zeitraum ist zugleich die Bedeutung der Freiflächenanlagen größer 750 Kilowatt am Gesamtzubau gesunken – von 45 auf 20 Prozent. Insgesamt werden dabei die meisten neuen Photovoltaik-Anlagen in Bayern und Baden-Württemberg zugebaut. Auf diese beiden Bundesländer entfielen knapp 60 Prozent der zwischen 2000 und 2009 installierten Anlagen. Zwischen 2010 und 2019 ging ihr Anteil dann auf 44,5 Prozent etwas zurück.

Die Fraunhofer-ISE-Forscher fanden zudem heraus, dass 73 Prozent, der 2019 zugebauten Photovoltaik-Anlagen eine Leistungsbegrenzung hat. 66 Prozent dürften nur maximal 70 Prozent ihrer Leistung ins Netz einspeisen, weil sie nicht fernsteuerbar seien. Dieser Anteil sei seit 2014 um durchschnittlich vier Prozent pro Jahr gewachsen. Die übrigen Photovoltaik-Anlagen mit Leistungsbegrenzung dürften nur 50 bis 60 Prozent einspeisen, was sich aus der Kombination mit einem geförderten Speichersystem ergibt.

Zudem lässt sich aus den Daten erkennen, dass immer weniger Photovoltaik-Anlagen in Deutschland mit Südausrichtung installiert werden. Ihr Anteil sank von 61 Prozent im Jahr 2000 auf 42 Prozent 2019. In gleichem Maße stieg in diesem Zeitraum der Anteil der Photovoltaik-Anlagen mit Ost- oder West-Ausrichtung. Sie machten 2019 sieben respektive neun Prozent der neuen Anlagen aus. Die Ostausrichtung sei dabei vorteilhaft für die Erzeugung am Morgen, die Westausrichtung für den Abend, so das Fraunhofer ISE. Auch der Anteil der Photovoltaik-Anlagen mit Ost-West-Ausrichtung habe in den vergangenen Jahren deutlich zugenommen. Gerade mit Blick auf Photovoltaik-Eigenverbrauch und Kopplung mit Speichersystemen erweist sich dies als vorteilhaft, da die Erzeugung besser mit dem Verbrauch gekoppelt wird. Nach Süden ausgerichtete Photovoltaik-Anlagen erzeugen dagegen in der Mittagszeit den meisten Strom. Insgesamt führe die zunehmende Variation der Ausrichtung der Photovoltaik-Anlagen zu einer besseren Verteilung der Stromerzeugung über den Tag.

Die Freiburger Wissenschaftler stellten zudem fest, dass auch der Neigungswinkel geringer werde. Si habe sich der Anteil der Dach- und Freiflächenanlagen mit einem Neigungswinkel unter 20 Prozent auf durchschnittlich 19 Prozent zwischen 2010 und 2019 gegenüber der Dekade davor fast verdoppelt. Der Anteil der Anlagen mit einem Neigungswinkel zwischen 20 und 40 Prozent ging in diesen Vergleichszeiträumen von 63 auf 54 Prozent zurück. Mit geringeren Neigungswinkeln können den Forschern zufolge die Ertragseinbußen minimiert werden, die je nach Ausrichtung, Breitengrad und Jahreszeit variieren und typischerweise zwischen fünf und zehn Prozent liegen.