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Alles rund um PV Leistungsoptimierer

Über diesen Artikel

Lesezeit

4 Minuten

Veröffentlichung

16.02.2022

Letztes Update

23.02.2022

PV Leistungsoptimierer kommen in Verbindung mit Solarmodulen vor allem bei einer Verschattung zum Einsatz. Wir verraten dir, wann ein Einsatz sinnvoll ist.

Inhalt des Blogartikels

Wie funktioniert ein PV Leistungsoptimierer?

Immer mehr Hausbesitzer lassen sich auf ihrem Dach eine Photovoltaikanlage installieren, um das Sonnenlicht in erneuerbare Energie umzuwandeln. Voraussetzung ist jedoch, dass die Module der Anlage gleichmäßig dem Sonnenlicht ausgesetzt sind. Sobald einige Solarmodule im Schatten liegen, kann dies zu einer Minderung der Leistung führen, sodass das Sonnenlicht als natürlicher Energielieferant nicht optimal genutzt werden kann.


Hier kommen PV Leistungsoptimierer zum Einsatz: Sie werden vor allem bei Verschattungen und heterogenen Bedingungen auf Modulebene eingesetzt, um die Leistung und den Ertrag einer Photovoltaikanlage zu steigern. Dabei treten sie als kleine Elektrokästen in Erscheinung, die an den einzelnen Modulen angeschlossen sind. So stellen Sie sicher, dass die Anlage den sogenannten Maximum Power Point (MPP) erreicht, also die maximale Leistung einer Photovoltaik Anlage.

 

Wann macht ein PV Leistungsoptimierer Sinn?

PV Leistungsoptimierer sind vor allem dann sinnvoll, wenn es Faktoren gibt, die zu einer Minderung des Ertrages einer Photovoltaikanlage beitragen können. In Verbindung mit den Solarmodulen können PV Leistungsoptimierer diese Defizite ausgleichen, sodass selbst Anlagen, die sich größtenteils im Schatten befinden, ihre maximale Leistung erbringen können. Diese Faktoren werden in den folgenden Absätzen behandelt:

PV Leistungsoptimierer bei Verschattung

Eine Photovoltaikanlage kann nur dann optimal arbeiten und ihre volle Leistung erbringen, wenn sämtliche Module gleichzeitig und gleichmäßig dem Sonnenlicht ausgesetzt sind. Sobald einige Module beschattet werden, beispielsweise durch einen Baum, einen Schornstein oder benachbarte Gebäude, kann dies die Leistung der gesamten Anlage beeinträchtigen, da die einzelnen Module miteinander verbunden sind. Bei längerer Beschattung vermindert sich somit der Ertrag der gesamten Photovoltaikanlage.

Aus diesem Grund werden immer mehr Photovoltaik Anlagen mit einem PV Leistungsoptimierer ausgestattet, damit beschattete Module keinen Einfluss auf die Gesamtleistung einer Photovoltaikanlage haben können. Mithilfe dessen können Photovoltaikmodule, die zwischenzeitlich einer Verschattung ausgesetzt sind, durch eine Überbrückung übergangen werden. Das bedeutet, dass die Anlage ihre volle Leistung erbringen kann, auch wenn einige Module im Schatten liegen. Experten gehen davon aus, dass sich der energetische Ertrag beschatteter Photovoltaikanlagen damit um bis zu 25 Prozent steigern lässt.

Doch Vorsicht: Wer jetzt glaubt, einen PV Leistungsoptimierer auch bei einer nicht beschatteten Anlage einsetzen zu können, um die Leistung der Photovoltaik zu steigern, wird eher das Gegenteil bewirken. Diese überwachen kontinuierlich die Photovoltaikanlage und verbrauchen dadurch auch sehr viel Energie. Bei nicht beschatteten Modulen bringen die Optimierer daher keinen Mehrertrag, sondern können durch den permanenten Energieverbrauch die Leistung einer Photovoltaikanlage sogar mindern.

PV Leistungsoptimierer zum Ausgleich unterschiedlicher Modultypen

Grundsätzlich ist es immer ratsam, nur einen Modultyp für die Anbringung einer Photovoltaik Anlage zu verwenden. Viele Hersteller - wie zum Beispiel der Marktführer SolarEdge - bieten deshalb auch weitere zugehörige Produkte in ihrer Produktpalette an, um die Kommunikation zwischen den einzelnen Elementen so problemlos wie möglich zu gestalten.

Dennoch kommt es vor, dass die Photovoltaikanlage aus unterschiedlichen Solarmodulen besteht, beispielsweise wenn die Module nachgerüstet wurden. Dadurch besteht das erhöhte Risiko, dass die jeweiligen MPP der Solarzellen starke Schwankungen aufweisen. In diesem Fall kann ein PV Leistungsoptimierer zum Ausgleich der Anlage eingesetzt werden, damit sämtliche Module dieselbe Leistung erbringen können.

PV Leistungsoptimierer zum Ausgleich unterschiedlicher Modulneigungen

Grundsätzlich kann der Neigungswinkel jedes einzelnen Moduls verändert werden, um mehr Sonnenlicht einzufangen und die Leistung einer Photovoltaikanlage zu erhöhen. Ebenso wie bei einer Verschattung kann der PV Leistungsoptimierer auch bei unterschiedlich geneigten Modulen eingesetzt werden, damit jedes einzelne Modul eine maximale Leistung erbringen kann).

Dieser Umstand fällt beispielsweise auf den Dächern von großen Ein- bzw. Zweifamilienhäusern auf, auf denen die freien Flächen in unterschiedliche Richtungen und Neigungen verlaufen. Mithilfe eines Leistungsoptimierer können die unterschiedlichen Bedingungen stärker ausgeglichen werden.

PV Leistungsoptimierer zum Ausgleich unterschiedlicher String-Längen

Grundsätzlich werden die einzelnen Module einer Photovoltaikanlage zu einzelnen Strängen, sogenannten Strings, zusammengeschaltet. Durch einen Wechselrichter kann der Strom (Gleichstrom), der aus dem Sonnenlicht gewonnen wird, nutzbar gemacht werden. Durch den Wechselrichter ist die Photovoltaik Anlage in der Lage, den Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln. Aufgrund der Form des Daches können die Strings durchaus unterschiedliche Längen haben, was bedeutet, dass einige Solarmodule mehr Energie speisen können als andere.

Wird nur ein einziges Modul im Tagesverlauf beschattet, kann dies zu einem Leistungsabfall des gesamten Stranges führen. Dies kann vor allem dann von Nachteil sein, sobald längere Strings von der Verschattung betroffen sind. Hier kommt wieder der PV Leistungsoptimierer ins Spiel: Er kann solche Differenzen ausgleichen und zu einer Steigerung des Ertrages beitragen.

 

Was kostet ein PV Leistungsoptimierer?

PV Leistungsoptimierer haben also nur dann einen Mehrwert, wenn bestimmte Bedingungen bestehen, die die Leistung der Anlage insgesamt mindern können. Verbraucher sollten vor der Installation eine ausführliche Analyse durchführen lassen, um mögliche Verschattungen aufzuspüren und den PV Leistungsoptimierer gezielt einsetzen zu können.

Denn die Anschaffung kann teuer sein: Die Kosten für einen PV Leistungsoptimierer belaufen sich auf 50 bis 200 Euro pro Kilowatt/Peak. Bei einer Solaranlage mit 16 einzelnen Modulen kann die Verbesserung der Leistung durch einen PV Leistungsoptimierer 1.000 Euro mehr kosten. Hier müssen Hausbesitzer natürlich schauen, ob sich die Anschaffung grundsätzlich rechnet – vor allem, wenn es sich um eine ältere Photovoltaikanlage handelt.

Eine Installation lohnt sich insgesamt vor allem bei neuen Photovoltaikanlagen, damit sich die Kosten im Laufe der Zeit amortisieren. Vor- und Nachteile eines PV Leistungsoptimierers

Vorteile

Nachteile

Leistung einer Photovoltaikanlage wird selbst bei einer Verschattung der Solarmodule aufrechterhalten

Braucht selbst viel Energie durch die kontinuierliche Überwachung des Systems

Ausgleich von unterschiedlichen String-Längen, Modulneigungen und Modultypen

ggf. hohe Anschaffungskosten

Steigerung der Leistung um bis zu 25%

Keine Leistungssteigerung bei gleichmäßigen Bedingungen der Module

 

Fazit: PV Leistungsoptimierer bei Verschattungen sinnvoll

Durch seine unterschiedlichen Einsatzbereiche und in Aussicht stehende Effizienzsteigerung stellt eine Optimierer eine mögliche Ergänzung für manch eine Photovoltaikanlage dar. Insbesondere junge Anlagen mit prekären Bedingungen profitieren an dieser Stelle am stärksten vom Einbau.

Doch auch wenn ein PV Leistungsoptimierer die Verschattung von Photovoltaikanlagen ausgleichen und zum Schutz vor einer geringeren Leistung beitragen kann, sollte er aufgrund der Mehrkosten tendenziell seltener für ältere Photovoltaikanlagen verwendet werden. Schlussendlich sind die verbundenen Investitionskosten womöglich höher als es die restliche Laufzeit einer bereits in die Jahre gekommenen Photovoltaikanlage rechtfertigen könnte.

Planst du hingegen erst noch die Installation einer Photovoltaikanlage auf deinem Dach, dann kann es hilfreich sein, dieses zuvor von einem Fachmann hinsichtlich der Verschattung begutachten zu lassen. Denn stellt sich heraus, dass ein Abschnitt deines Daches dauerhaft im Schatten steht, dann kann es mitunter sinnvoller sein, diese Stelle erst mit keinem Solarmodul auszustatten und so gänzlich auf einen PR Leistungsoptimierer zu verzichten. Der Grund dafür liegt letztendlich darin, dass der Energieverbrauch des zusätzlichen Elements insgesamt größer ausfällt als die MPP des einzelnen Moduls.

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