Leistungsoptimierer kommen bei Photovoltaikanlagen immer häufiger zum Einsatz – und das obwohl sie nur auf teilverschatteten Dächern einen echten Mehrwert bieten. Wir erklären Ihnen, wann Leistungsoptimierer sinnvoll sind und wann sie sich unter Umständen sogar negativ auf den Ertrag Ihrer Photovoltaikanlage auswirken.
Neulich kam ein Kunde in unser Beratungszentrum für Erneuerbare Energien in Hechingen und wollte unbedingt eine Photovoltaikanlage mit Leistungsoptimierern. Sein Dach sei zwar nicht verschattet, aber er habe gehört, dass Leistungsoptimierer immer sinnvoll seien – denn “Leistungsoptimierer optimieren ja die Leistung der Photovoltaikanlage”. Solche und ähnliche Aussagen begegnen uns seit einigen Monaten immer häufiger. Um zu verstehen, warum diese Aussage so nicht richtig ist, schauen wir uns nun zunächst an, wie Leistungsoptimierer arbeiten.
Verschattete Photovoltaikmodule “schwächen” die ganze Anlage
Beispiel 1 (Photovoltaikanlage ohne Verschattung und ohne Leistungsoptimierer):
Stellen Sie sich ein Einfamilienhaus mit Satteldach vor. Es gibt keinen Schornstein, keine Gaube, keine Bäume und auch sonst nichts, was einen Schatten auf die Dachfläche wirft. Auf jeder Dachseite befinden sich je 15 Solarmodule, aus denen sich eine Photovoltaikanlage mit einer Gesamtleistung von 10 kWp ergibt. Da es keine Verschattungen gibt, kann die Photovoltaikanlage ihr Potenzial voll ausschöpfen. Leistungsoptimierer führen in diesem Fall zu keiner Ertragssteigerung, sondern wirken sich sogar negativ auf selbigen aus. Warum das so ist, veranschaulicht Beispiel 2.
Beispiel 2 (Photovoltaikanlage mit Verschattung und mit Leistungsoptimierer):
Die Ausgangslage ist dieselbe wie im ersten Beispiel – allerdings befindet sich nun ein Schornstein auf dem Dach. Dieser verschattet im Tagesverlauf zwei Module auf der linken Dachseite. Da mehrere Module in einem sogenannten “String” verkabelt sind, bestimmt nun das Modul mit der schwächsten Leistung den Ertrag des gesamten Strings. Anders ausgedrückt: Die Verschattung eines einzigen Moduls führt dazu, dass die Leistung der gesamten Anlage sinkt.
Exkurs: Stellen Sie sich einfach einen Schlauch vor, durch den Wasser fließt (String). Wird der Schlauch an einer beliebigen Stelle geknickt (verschattetes Modul), sinkt automatisch die Wassermenge, die am Ende des Schlauchs austritt (der Ertrag). Und genau an dieser Stelle kommt der Leistungsoptimierer zum Einsatz: Er legt eine Art Bypass um den Knick, so dass das Wasser wieder ungehindert fließen kann.
Ein Leistungsoptimierer verhindert, dass verschattete Module die Leistung nicht-verschatteter Module beeinflussen – und so den Gesamtertrag der Photovoltaikanlage reduzieren.
Bildquelle: SMA
Leistungsoptimierer: Verschattungsanalyse gibt Aufschluss
Im Ergebnis kann ein Leistungsoptimierer somit zwar die Leistung einer Photovoltaikanlage mit Verschattung verbessern (Beispiel 2), er kann allerdings nicht die Gesamtleistung einer perfekt geplanten Photovoltaikanlage ohne Verschattung steigern (Beispiel 1). Im Gegenteil: Ein Leistungsoptimierer optimiert und überwacht den Energieertrag jedes einzelnen Moduls – und dafür braucht er Energie. Der Leistungsoptimierer ist sozusagen ein zusätzlicher Verbraucher, der bei einer Photovoltaikanlage ohne Verschattung permanent Energie “frisst”, ohne einen echten Mehrwert zu bieten. Darüberhinaus erhöhen Leistungsoptimierer auch die Anschaffungskosten der Photovoltaikanlage insgesamt.
Aus diesem Grund führt TECHMASTER bei allen Kunden eine ausführliche Verschattungsanalyse durch. Im Rahmen dieser Simulation wird unter Berücksichtigung der örtlichen Gegebenheiten der genaue Verlauf etwaiger Verschattungen berechnet. Auf Basis dieser Daten entscheiden wir, ob bei einer Photovoltaikanlage Leistungsoptimierer notwendig sind oder nicht. Unter Umständen kann es beispielsweise effizienter sein, an der verschatteten Stelle erst gar kein Modul anzubringen, anstatt Leistungsoptimierer zu verbauen.