Die Dachflächen von Einfamilienhäusern sind oft nicht besonders groß. Deshalb spielt die Effizienz einer Photovoltaikanlage eine große Rolle. In diesem Zusammenhang werden immer wieder Leistungsoptimierer erwähnt, die dazu beitragen sollen, Ertragsverluste durch Verschattungen zu minimieren und eine automatische Optimierung der Anlagenleistung in Echtzeit ermöglichen. In diesem Artikel erfahrt ihr mehr über die Funktionsweise von Leistungsoptimierern, ihre Vorteile für Photovoltaikanlagen und unter welchen Bedingungen ihr Einsatz besonders sinnvoll ist.
Inhalt
Was sind Leistungsoptimierer und wie funktionieren sie?
Leistungsoptimierer sind spezialisierte, kleine Elektroeinheiten, die direkt auf der Rückseite von Photovoltaikmodulen angebracht werden. Im Anlagenlayout kann dabei festgelegt werden, ob nur einzelne Module, einzelne Strings, oder die gesamte Anlage mit Leistungsoptimierern ausgestattet werden soll. Die Leistungsoptimierer haben im Wesentlichen zwei Funktionen. Zum einen ermöglichen sie eine präzise Überwachung der Leistung jedes einzelnen Moduls. Mittels Funkübertragung versenden die Leistungsoptimierer Messwerte über die Modulleistung an den Wechselrichter. Anhand dieser Daten wird die Leistung der Photovoltaikanlage vollkommen automatisch optimiert. Zum anderen können die Messwerte der Leistungsoptimierer über eine Monitoring-Plattform eingesehen werden. Somit ermöglichen die Leistungsoptimierer ein Monitoring der Photovoltaikmodule.
Wann ist der Einsatz von Leistungsoptimierern besonders sinnvoll?
Der Einsatz von Leistungsoptimierern ist besonders empfehlenswert, wenn Teile der Dachfläche im Tagesverlauf verschattet sind. Eine solche Verschattung kann durch Bäume auf dem Grundstück, Satellitenschüsseln oder Kamine auf dem Dach oder auch Nachbargebäude zustande kommen. Diese Hindernisse werden im Tagesverlauf aus unterschiedlichen Richtungen von der Sonne angestrahlt und werfen so Schatten auf einzelne Solarmodule. Durch die Verschattung eines einzelnen Moduls wird dann die Leistung des gesamten Strings negativ beeinflusst.
Wie beeinflusst der String-Aufbau die Leistung einer Photovoltaikanlage?
Ein String ist eine Gruppe von Photovoltaikmodulen, die elektrisch miteinander verbunden sind. Normalerweise werden Module zu einem String zusammengefasst, die in die gleiche Himmelsrichtung oder im gleichen Winkel zur Sonne ausgerichtet sind. In einer typischen Photovoltaikanlage bestehen Strings aus sechs bis zwanzig Modulen. Eine klassische Photovoltaikanlage auf einem Einfamilienhaus besteht aus zwei bis vier Strings. Der Aufbau eines Strings kann die Gesamtleistung der Photovoltaikanlage beeinflussen. Die schwächsten Module im String beeinträchtigen die Leistung der anderen Module im gleichen String. Hier kommen die Leistungsoptimierer zum Einsatz: Sie identifizieren schwach performende Module und minimieren deren negativen Einfluss auf die restlichen Module im String. So wird die Effizienz der Strings gesteigert und die negativen Auswirkungen auf die Gesamtleistung der Anlage reduziert.
Vorteile von Leistungsoptimierern für Photovoltaikanlagen
Der Einsatz von Leistungsoptimierern bietet zahlreiche Vorteile. Durch die gezielte Optimierung kann der Stromertrag auch auf zeitweise verschatteten Dächern deutlich gesteigert werden, sodass der Gesamtwirkungsgrad der Anlage erhalten bleibt. Neben der Erhöhung der Stromerträge ermöglichen Leistungsoptimierer eine bessere Überwachung und Diagnose der Anlagenteile. Das Monitoring ermöglicht es, Probleme frühzeitig zu erkennen und Wartungsarbeiten gezielt durchzuführen. Dadurch können Betreiber nicht nur ihre Stromerträge maximieren, sondern auch die Lebensdauer ihrer Anlagen verlängern (➜ Praxisbeispiel für eine leistungsoptimierte Anlage).
Fazit: Mehr Ertrag durch intelligente Optimierung
Leistungsoptimierer können eine wertvolle Ergänzung für Photovoltaikanlagen sein. Sie können potenzielle Ertragsverluste durch Verschattungen minimieren und damit die Effizienz Photovoltaikanlage steigern. Mit einer fachmännisch geplanten Photovoltaikanlage, intelligenten String-Plänen und der richtigen Technologie können Leistungsoptimierer den Stromertrag der Photovoltaikanlage erhöhen. Außerdem können Leistungsoptimierer zur Diagnose und Frühwarnung von Defekten an den Modulen der Photovoltaikanlage dienen und damit die Lebenszeit der Anlage verlängern.
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