Photovoltaik: Schatten sinnvoll nutzen
Zur Zeit ist oft die Rede von den so genannten Leistungsoptimierern. Das sind elektronische Komponenten, die direkt am PV-Modul dafür sorgen sollen, dass aus jedem Solarpanel das Maximum an DC-Leistung herausgeholt werden kann. Insbesondere bei Verschattungen solle dies ein Vorteil sein, da mit den Optimierern bis zu 25 % der durch die Verschattung verlorenen Energie „gerettet“ werden könne. Joachim Laschinski, Technologieexperte bei SMA, erklärt, was es mit der Verschattungsproblematik eigentlich auf sich hat und wie SMA dieses Problem gelöst hat.
Welche Auswirkung haben Verschattungen eigentlich tatsächlich?
Joachim: Natürlich haben Verschattungen Auswirkungen auf den PV-Ertrag und nicht immer lassen sie sich komplett vermeiden. Dazu gehören Schatten von zum Beispiel Schornsteinen, Bäumen oder vorübergehende durch Laub. Eine optimale Anlagenplanung berücksichtigt daher zuerst einmal, dass in Zeiten der höchsten Sonneneinstrahlung möglichst keine Schatten auf die Module fallen. Wenn Anlagen geschickt ausgelegt werden, ist der Einfluss von Verschattungen auf den Gesamtertrag einer PV-Anlage nur noch sehr gering. Eine gut geplante stark verschattete PV-Anlage hat dann beispielsweise deutlich weniger als 5 % jährlicher Ertragsminderung.
Was ist die SMA Lösung für Verschattungen?
Joachim: SMA hat neben der ständigen Verbesserung des sehr robusten MPP-Trackers (Maximum Power Point = Leistungsoptimum eines jeden PV-Moduls), den jeder Wechselrichter enthält, die Funktion OptiTrac Global Peak entwickelt. Durch das sichere Auffinden des globalen Leistungsmaximums eines jeden PV-Modulstrings wird die verfügbare Energie in jeder Verschattungssituation bestmöglich genutzt.
Welche Ergebnisse werden damit erzielt?
Joachim: Der jährliche Ertrag einer leicht verschatteten PV-Anlage mit OptiTrac Global Peak liegt nur noch rund 1 % unter dem Ertrag einer unverschatteten Anlage. Bei stark verschatteten Anlagen sind es rund 3 %. Und worauf wir besonders stolz sind, ist das Fehlen von „Nebenwirkungen“: Der Ertrag unverschatteter PV-Anlagen, die (eigentlich unnötig) mit OptiTrac Global Peak arbeiten, bleibt unverändert hoch. Das patentierte Verfahren ist so schnell und präzise, dass die Ertragsverluste weit unter einem Promille liegen und so die Funktion unabhängig von der PV-Anlage stets aktiviert sein kann.
Seit wann ist diese Technologie am Markt und wie sind die Erfahrungen bisher?
Joachim: SMA hat OptiTrac Global Peak bereits 2009 in den Markt eingeführt. Die Technologie hat sich nicht nur bewährt, sondern auch den Wettbewerb animiert, ähnliche Funktionen anzubieten. Ein großer Vorteil insbesondere im Vergleich zu den Optimierern ist die Integration der Technologie in den Wechselrichter. Kosten für separate Anbringung, Wartung oder Austausch entfallen komplett. Und das wirkt sich natürlich ebenfalls – neben den gesteigerten Ertragsgewinnen – auf die Zuverlässigkeit und die Gesamtkosten des PV-Systems aus.
Eine letzte Frage: Sind PV-Anlagen bei starker Verschattung überhaupt sinnvoll?
Joachim: Das kann durchaus sinnvoll sein und oft gibt es ja auch ästhetische Gründe für ein solches Vorhaben. Dabei sollte jedoch vermieden werden, unverschattete PV-Module zusammen mit solchen in einem String zu betreiben, die häufig bzw. regelmäßig in Zeiten der höchsten Einstrahlung verschattet sind. Denn selbst wenn 25 % der Verschattungsverluste durch den Einsatz von Leistungsoptimierern vermieden werden können, so wie es die Hersteller versprechen, blieben immer noch 75 % unvermeidbare Verluste! Im Fall von wirklich komplizierten Dachflächen empfehle ich daher Modulwechselrichter, die eine gute Lösung für einzelne auch stark von Verschattung betroffene PV-Module sind. Für alle anderen Fälle sind sorgfältige Planung und Auslegung sowie ein optimales MPP-Tracking mit OptiTrac Global Peak die richtige Lösung.
Joachim, vielen Dank für deine Antworten.
Joachim Laschinski arbeitet seit über 25 Jahren in der Photovoltaik. Bei SMA bekleidete er verschiedene Positionen in der Wechselrichter-Entwicklung und im strategischen Produktmanagement. Als Systemarchitekt kümmert er sich heute um die Optimierung des Produktportfolios für solare Energieversorgungen.
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