Warum gerade 35°?

35° – Diese Zahl tauch überall auf, wenn du dich mit Solar beschäftigst. Der "optimale Neigungswinkel" für Photovoltaik in südlichen deutschen Breiten. Aber warum gerade diese Zahl? Und was hat das mit einem ferngesteuerten Motor-Segelflugzeug und Heimservern zu tun?

Diese Frage sollte der Startpunkt einer faszinierenden Reise werden.

Der Solar-UHU und die Magie der Sonne

Vor vielen Jahren – ich war noch Schüler – gab es dieses Modellflugzeug von Graupner: Den Solar-UHU. Ein ferngesteuertes Elektro-Segelflugzeug mit Solarzellen auf den Flügeln. Ich habe es leider nie besessen, aber die Faszination war schon sehr groß. Ein Flugzeug, das sich selbst mit Energie versorgt, während es durch die Luft gleitet? Das war schon super!

In dieser Zeit kamen die "Von Sonnenauf- zu Sonnenuntergang" Wettbewerbe auf: Alle Teilnehmer bekamen den gleichen Akku mit standardisierter Kapazität. Am Morgen ging es im Massenstart los. Dann hieß es: Fliegen, solange die Sonne scheint und die Solarzellen auf den Flügeln den Akku nachladen. Wer als letzter landete, gewann. Brillant in Einfachheit und Komplexität.

Hochgezüchtete Leichtbau-Wunder schwebten stundenlang durch die Luft, während ihre Piloten die Sonne verfolgten und jede Thermik ausnutzten. Das war keine Science-Fiction – das war Engineering at its best.

Diese Faszination hat mich nie losgelassen.

Fast Forward: Heimserver und die neuen Randbedingungen

Heute, Jahre später, betreibe ich einen Heimserver. Eigentlich mehrere. Sie laufen 24/7, hosten Daten, Dienste und Projekte. Und sie brauchen Strom. Viel Strom. Trotz behutsamen Einsatzes von Hardware kommt doch einiges zusammen.

Ich habe die Entwicklung der Solartechnik immer im Augenwinkel verfolgt. Und in den letzten Jahren ist die Solartechnik erwachsen und bezahlbar geworden. Panels, die früher nur für Enthusiasten und Forschungsprojekte erschwinglich waren, sind heute Mainstream. Die Effizienz ist gestiegen, die Preise gesunken. Solar ist nicht mehr "die Zukunft" – Solar ist jetzt. Und das ist gut so 😄

Wenn ich mir also schon so ein teures Hobby leiste, dann könnte ich doch wenigstens versuchen hierfür meinen Fußabdruck im Portemonnaie zu verringern (den habt ihr nicht kommen sehen, gell?)

Und da war der Gedanke: Warum nicht Solar auf's Dach? Die Server wären eigenversorgt. Zumindest teilweise. Das wäre doch perfekt!

Die 35°-Frage, die alles ins Rollen brachte

Mit der Zeit konkretisierte sich der Wunsch im Hinterkopf und ging sachte in eine Art Planung über. Ich habe ein Flachdach - super. Ich brauche eine Aufständerung, kein Problem. Unter welchem Winkel sollten die Panele stehen? Keine Ahnung.

Ein paar Artikel, Literatur-Auszüge und Solar-Seite später – und da war sie: 35.

"Optimaler Neigungswinkel für Ihre Region: 35°"

Auch wenn diese Zahl ständig wiederholt und bestätigt wurde, kam der Gedanke, der nicht mehr weggehen wollte:

Wie kann man die sich ständig verändernden Bedingungen über die Jahreszeiten in einem einzigen Winkel abbilden?

Die Allgemeinbildung sagte mir, im Sommer steht die Sonne hoch. Im Winter tief. Die Tage sind unterschiedlich lang. Die Einstrahlungswinkel auf ein Panel ändern sich dramatisch und damit auch die effektiv wirksame Fläche des Panels. Und ich soll einfach "35°" nehmen und gut ist?

Wenn ich die Server im Winter betreiben will – die Tage kürzer, die Sonne schwächer ist. Müssten die Panele dann nicht steiler stehen, um das schwache Wintersonnenlicht optimal einzufangen?

Die Solar-Büchse der Pandora

Ich fing an hinter die Zahlen zu schauen:

Nach welchen Kriterien ist dieser Winkel optimiert?
Ist es der Jahresertrag? Der Maximalertrag im Sommer? Die gleichmäßige Verteilung?
Was passiert, wenn ich für die kurzen Wintertage einen Stromspeicher einbinde – ändert das die Optimierung?
Und überhaupt: Wie wird das berechnet? Auf welcher Datengrundlage?

Je tiefer ich grub, desto mehr Fragen kamen auf:

Wie genau verhält es sich mit der Sonnenenergie pro Quadratmeter über die Jahreszeiten?
Welchen Einfluss hat der Panel-Höhenwinkel oder die Verschattung durch Bäume, Berge und Gebäude?
Was ist mit der Azimut-Ausrichung – müssen die Panele exakt nach Süden schauen?
Wie kommt man von all diesen Funktionen auf den kWh-Ertrag pro Tag?

Das ist doch alles recht unübersichtlich. Ich habe zwar ein paar Excel-Tabellen und PDFs gefunden, aber die Zusammenhänge, und die Größenordnung ihres Einflusses, kamen nicht wirklich raus.

Und, ich fand Tools, die Simulationen mit hunderten Parametern durchführten. Perfekt für Installateure und Wissenschaftler. Aber nix für mich, der erstmal verstehen will wo die 35° herkommen.

Dann mach's halt selber

Nach langer Recherche, dutzenden PDFs und immer noch keiner befriedigenden Antwort war klar: Wenn's keiner erklärt, mach ich's halt selbst.

Ich bin Entwickler. Ich kann Code schreiben. Ich kann Daten visualisieren. Warum also nicht ein Tool bauen, das genau die Fragen beantwortet, die mich umtreiben?

Kein überkomplexes Profi-Tool mit hundert Reitern und Untermenüs. Sondern etwas für Leute wie mich, die einfach verstehen wollen:

Warum zur Hölle sind es 35° und nicht 30° oder 40°?
Wie groß ist der Unterschied wirklich? 5%? 20%?
Was passiert, wenn ich für Winter optimiere statt für den Jahresertrag?
Wie wirkt sich der Standort aus – Berlin vs. München vs. Hamburg?

Keine "Trust us, we're experts".

Stattdessen: Show me the data. Lass mich spielen. Lass mich verstehen. Zeig mir die Annahmen.

So begann dieses Projekt. Aus fehlender Nachvollziehbarkeit wurde Neugier. Aus Neugier wurde Code.

Die Vision

Ehrlich gesagt: Ich habe keine Ahnung, was hier am Ende rauskommen wird.

Ich weiß nur, dass ich ein paar grundlegende Sachen verstehen will:

Welchen Einfluss haben Position, Sonne und Jahreszeiten auf das, was am Boden ankommt?
Wie stark wirken sich kleine Höhenwinkeländerungen wirklich aus?
Was bedeutet "optimal" in verschiedenen Szenarien?

Erfahrungsgemäß entstehen bei solchen Expeditionen ins Rabbit Hole immer ein paar nützliche Diagramme hier und ein paar kleinere Tools da. Mal schauen, was sich entwickelt.

Was ich aber definitiv will: Die 35°-Antwort erweitern:

Nicht mehr nur "35°!", sondern "35°... well, it depends."

Und von Was hängt es ab? Genau das werden wir gemeinsam rausfinden.

Was kommt als Nächstes?

Zunächst beschäftige ich mich mit der Sonne, ihrem Lauf und was das für meinen Standort bedeutet.
Basics first.

Mal schauen, wohin die Reise führt. Wenn dich das Thema interessiert – schau gerne immer mal wieder vorbei.

Update:

Die interaktive Karte zur Bestimmung von Sonnenaufgang, Sonnenuntergang und die aktuelle Sonnenposition hat mir so gut gefallen, dass ich sie auf die Startseite gesetzt habe. Ich hoffe die Reise geht in dieser Art weiter.

PS: Den Solar-UHU gibt es übrigens immer noch. Gebraucht. Vielleicht sollte ich mir endlich einen holen. 😊