Ein alter Walnussbaum oder eine Gruppe Birken macht einen Garten wertvoll. Für eine Photovoltaikanlage auf dem Dach können dieselben Bäume zum Problem werden, denn schon schmale Schattenstreifen kosten Ertrag. Wer eine Anlage plant, sollte deshalb nicht nur das Dach, sondern auch den Garten genau ansehen. Der Winter eignet sich dafür besonders gut. Die Sonne steht tief, und die Schatten sind am längsten.
Warum schon wenig Schatten viel ausmacht
Solarmodule bestehen aus vielen Zellen, die in Reihe geschaltet sind. Mehrere Module bilden wiederum einen Strang, den sogenannten String. In einer Reihenschaltung bestimmt das schwächste Glied den Strom. Fällt der Schatten eines Astes auf wenige Zellen, sinkt deshalb nicht nur deren Leistung. Ohne Gegenmaßnahmen bremst er einen ganzen Abschnitt.
Moderne Module enthalten Bypassdioden, die verschattete Zellgruppen überbrücken. Das begrenzt den Verlust, verhindert ihn aber nicht. Zusätzlich gibt es Leistungsoptimierer und Modulwechselrichter, die jedes Modul einzeln regeln. Sie helfen bei wechselnder Teilverschattung, kosten aber Geld und ersetzen keine gute Planung. Ideal ist eine Dachfläche, auf die zwischen Vormittag und Nachmittag kein Schatten fällt.
Wie weit reicht der Schatten eines Baumes?
Die Schattenlänge hängt vom Sonnenstand ab. Berlin liegt auf gut 52 Grad nördlicher Breite. Zur Wintersonnenwende steht die Mittagssonne hier nur rund 14 Grad über dem Horizont. Zur Tagundnachtgleiche im März und September sind es etwa 37 Grad, Ende Juni rund 61 Grad. Daraus lässt sich die Reichweite eines Schattens grob berechnen.
Entscheidend ist der Teil des Baumes, der über die Unterkante der Module hinausragt. Ein Beispiel: Der Baum ist 15 Meter hoch, die unterste Modulreihe liegt 7 Meter über dem Boden. Relevant sind also 8 Meter. Diese Höhe wirft zur Mittagszeit folgende Schatten:
| Zeitpunkt | Sonnenhöhe mittags | Schattenlänge bei 8 Metern |
|---|---|---|
| Ende Dezember | rund 14 Grad | rund 32 Meter |
| Tagundnachtgleiche im März und September | rund 37 Grad | rund 10 Meter |
| Ende Juni | rund 61 Grad | rund 4,5 Meter |
Steht dieser Baum 12 Meter südlich der Hauswand, erreicht sein Schatten die Module im Winter auch zur Mittagszeit. Im Frühjahr und Herbst endet er mittags knapp davor, im Sommer weit davor. Liegt der Baum dagegen nur 6 Meter entfernt, ragt sein Schatten in den Übergangszeiten bereits über die unterste Modulreihe.
Morgens und abends steht die Sonne noch tiefer, die Schatten werden entsprechend länger. Im Winter liefert eine Anlage ohnehin wenig Strom. Mehr Gewicht haben deshalb Bäume, die von März bis Oktober Schatten auf die Module werfen. Laubbäume sind auch ohne Blätter nicht schattenfrei, denn Äste und Zweige verdecken ebenfalls Zellen.
Schatten richtig erfassen
- Fotos zu festen Zeiten: Fotografieren Sie die Dachfläche um 10, 13 und 16 Uhr. Wiederholen Sie das im Frühjahr, wenn die Bäume Laub tragen.
- Abstände messen: Messen Sie den Abstand zwischen Baum und Hauswand und schätzen Sie die Baumhöhe. Mit der Tabelle sehen Sie, ob der Schatten das Dach erreichen kann.
- Wachstum einrechnen: Eine Solaranlage bleibt viele Jahre auf dem Dach. Ein junger Baum, der heute unter der Traufe bleibt, kann die Module in einigen Jahren erreichen. Bei Neupflanzungen steht die Endwuchshöhe meist auf dem Etikett.
- Nachbargrundstücke mitdenken: Auch Bäume jenseits des Zauns werfen Schatten. Hier hilft zuerst das Gespräch mit den Nachbarn.
Die Planung übernehmen meist Fachbetriebe, die Dach und Anlage zusammen betrachten. In Berlin prüft etwa Dachbau Janpeter vor der Montage Statik, Ausrichtung und Verschattung sowie den Zustand der Dachhaut. Der Dachdeckerbetrieb übernimmt dabei die dachseitige Befestigung, die elektrische Installation gehört in die Hand eines Elektrofachbetriebs. Diese Aufteilung ist sinnvoll, weil jede Befestigung im Dach dauerhaft dicht bleiben muss.
Rückschnitt oder Fällung: Was in Berlin gilt
Bevor die Säge zum Einsatz kommt, lohnt ein Blick ins Naturschutzrecht. In Berlin schützt die Baumschutzverordnung alle Laubbäume, von den Nadelbäumen die Waldkiefer und außerdem die Obstbaumarten Walnuss und Türkische Baumhasel. Voraussetzung ist ein Stammumfang von mindestens 80 Zentimetern, gemessen in 130 Zentimetern Höhe. Bei mehrstämmigen Bäumen genügt es, wenn ein Stamm 50 Zentimeter erreicht. Verboten sind nicht nur Fällungen, sondern auch Eingriffe, die den Weiterbestand gefährden können, etwa das Durchtrennen von Wurzeln. Ausnahmen genehmigt die untere Naturschutzbehörde des Bezirksamts. Einzelheiten erläutert die Senatsverwaltung auf ihrer Seite zum Baumschutz.
Hinzu kommt das Bundesnaturschutzgesetz. Es verbietet, Bäume außerhalb des Waldes und außerhalb gärtnerisch genutzter Grundflächen sowie Hecken und Gebüsche vom 1. März bis 30. September abzuschneiden oder zu beseitigen. Schonende Form- und Pflegeschnitte bleiben erlaubt. Ganzjährig gilt außerdem, dass Lebensstätten wild lebender Tiere nicht ohne vernünftigen Grund zerstört werden dürfen, etwa ein besetztes Nest. Welche Regel für Ihren Baum greift, entscheidet im Einzelfall die zuständige Naturschutzbehörde. Fragen Sie deshalb vor größeren Schnitten nach.
Wenn der Baum bleiben soll
Oft lässt sich eine Lösung finden, ohne den Baum zu opfern:
- Module nur auf den Teil der Dachfläche legen, der frei bleibt, auch wenn die Anlage dann kleiner ausfällt.
- Eine Belegung nach Osten und Westen prüfen, wenn der Baum im Süden steht.
- Module mit ähnlicher Verschattung im selben String bündeln.
- Eine Kronenauslichtung durch eine Baumpflegefirma lässt mehr Licht durch. Bei geschützten Bäumen klären Sie das vorher mit dem Bezirksamt.
- Bei Neupflanzungen in Hausnähe kleinkronige Arten oder Sträucher wählen.
Denken Sie auch an die Folgen für Dach und Rinne. Laub, Blütenstaub und Vogelkot setzen sich auf den Modulen fest, Blätter sammeln sich darunter und in der Dachrinne. Äste, die das Dach berühren, scheuern bei Wind an Ziegeln und Modulen. Ein regelmäßiger Pflegeschnitt in den Wintermonaten hält den nötigen Abstand.
