Maximieren Sie den Ertrag Ihrer Photovoltaikanlage mit Leistungsoptimierern

Photovoltaikanlagen können durch teilweise Verschattungen erheblich an Leistung verlieren. Da Solarmodule auf Einfamilienhäusern normalerweise in Reihe geschaltet sind, richtet sich die Leistung der gesamten Anlage nach dem schwächsten Modul. Leistungsoptimierer können solche „Mismatching-Verluste“ verhindern. Wann lohnt sich der Einbau?

Herausforderungen bei Reihenschaltungen und Teilverschattungen

Solaranlagen auf Wohngebäuden sind meist in Reihe geschaltet, was höhere Wirkungsgrade, geringere Übertragungsverluste und niedrigere Kosten für Wechselrichter bietet. Allerdings fallen bei teilweiser Verschattung die Leistungsverluste höher aus, da das schwächste Modul die Gesamtleistung beeinflusst. Im schlimmsten Fall können „Hot Spots“ entstehen, die Solarzellen beschädigen, weil verschattete Zellen durch den vollen Strom der unverschatteten Zellen überhitzen.

Was leisten Leistungsoptimierer?

Leistungsoptimierer sind kleine Geräte, die an jedem Solarmodul angebracht werden und den individuellen „Maximum Power Point“ (MPP) ermitteln und optimieren. Sie verhindern, dass ein einzelnes schwaches Modul die Leistung der gesamten Anlage beeinträchtigt.

Wann lohnt sich der Einsatz von Leistungsoptimierern?

Ob sich Leistungsoptimierer wirtschaftlich lohnen, hängt vom Einzelfall ab. Bei gelegentlicher, kurzzeitiger Verschattung, wie etwa früh morgens, ist ihr Einsatz meist nicht notwendig. Moderne Solaranlagen sind oft mit Bypass-Dioden ausgestattet, die Überhitzung verhindern. Wenn eine Dachfläche gleichmäßig viel Sonne erhält, lohnt sich der Einbau in der Regel nicht.
Anders sieht es aus, wenn Module regelmäßig unterschiedlich stark verschattet sind, verschiedene Anstellwinkel haben oder unterschiedliche Modultypen verbaut sind. In diesen Fällen können Leistungsoptimierer Ertragsverluste verringern. Anbieter versprechen eine Steigerung des Stromertrags von bis zu 25%, jedoch wird dieser Wert selten erreicht. Bei der Kosten-Nutzen-Analyse sollte auch berücksichtigt werden, dass Leistungsoptimierer bis zu 1% des Ertrags verbrauchen. Vor der Installation sollte geprüft werden, ob Verschattungen durch einfache Maßnahmen wie das Zuschneiden eines Baums oder das Versetzen einer Satellitenschüssel beseitigt werden können.

Vorteile von Leistungsoptimierern

• Mögliche Ertragssteigerung: Sie können den Ertrag einer PV-Anlage erhöhen, wenn Module unterschiedlich viel Sonne bekommen.
• Erhöhte Sicherheit: Bei Störungen, wie Bränden, reduzieren sie automatisch die Gleichspannung, was die Sicherheit für Installateure, Wartungspersonal und Feuerwehr erhöht.
• Monitoring-Funktion: Viele verfügen über Software, mit der Leistungswerte überwacht werden können, was eine schnelle Identifikation und Reparatur defekter Module ermöglicht.
• Mehr Flexibilität bei der Planung: Sie erleichtern die Kombination verschiedener Modultypen, Ausrichtungen und Neigungswinkel.

Nachteile von Leistungsoptimierern

• Zusätzliche Kosten: Die Anschaffungskosten liegen bei etwa 50–200 Euro pro kWp.
• Höherer Wartungsaufwand: Mehr Technik auf dem Dach bedeutet potenziell höhere Reparaturkosten.
• Leicht erhöhter Energieverbrauch: Sie verbrauchen bis zu 1% des Gesamtertrags der PV-Anlage.

Fazit

Leistungsoptimierer sind nützliche Bauteile, die den Ertrag von PV-Anlagen verbessern können, wenn einzelne Bereiche unterschiedlich stark verschattet sind oder verschiedene Neigungswinkel haben. Der potenzielle Ertragszuwachs sollte individuell gegen die Kosten abgewogen werden. Wenn alle Module ähnlich viel Sonne erhalten, ist der Einsatz von Leistungsoptimierern meist nicht notwendig.