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PV-Moduloptimierer

überflüssiger Schnickschnack ?

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Hier ein Bericht von SMA:

Hannes Knopf

Senior Expert Business & Portfolio Strategy SMA

Erträge in Solaranlagen clever optimieren, aber sicher! Beim Thema zusätzliche Modulelektronik versus schlankes Anlagendesign mit moderner Wechselrichter-Technologie ist Hannes Knopf ganz in seinem Element. Der Experte für integrierte Funktionen moderner String-Wechselrichter teilt sein Wissen: Warum stellen Moduloptimierer ein Sicherheitsrisiko dar? Und wie profitieren Betreiber und Installateur mit der integrierten Software SMA ShadeFix von mehr Wirtschaftlichkeit und Sicherheit?

 

Eine Studie hat unterschiedliche Technologien zur Ertragsoptimierung miteinander verglichen. Dabei schnitten die Hardware-Lösungen in Form von Moduloptimierern in den meisten Fällen schlechter ab als die softwarebasierte SMA Lösung. Woran liegt das?

Das liegt an einer Besonderheit der SMA String-Wechselrichter. Sie haben die patentierte Funktion SMA ShadeFix integriert. Und die sorgt automatisch dafür, dass Solaranlagen besonders viel Sonnenlicht in elektrischen Strom umwandeln können. Auch in Verschattungssituationen. Dass das jetzt auch eine wissenschaftliche Studie belegt, freut mich besonders. Sie zeigt, dass Hardware-Lösungen zur Moduloptimierung nur in Ausnahmefällen, also bei sehr starker, dauerhafter Verschattung überhaupt einen zusätzlichen Ertrag bringen. Für die Mehrheit der PV-Anlagen sind Moduloptimierer jedoch so überflüssig wie Kühlschränke am Nordpol.

 

Solarerträge im Schatten. Das klingt schon ein wenig paradox. Wie funktioniert das?

Genaugenommen gibt’s die gar nicht. Zumindest sind sie in der Regel vernachlässigbar klein. Das liegt daran, dass die meisten Verschattungen auf Solarmodulen im Tagesverlauf nur temporär auftreten, etwa in den Morgen- und Abendstunden. Das sind beispielsweise Schatten durch Schornsteine, Dachgauben oder Bäume. Und genau hier punktet unsere Technologie. Denn sie ist darauf ausgelegt, dass der Wechselrichter auch bei Verschattung immer die maximale Leistung aus den Solarmodulen holen kann.
Das kann man sich in etwa so vorstellen: Die Geschwindigkeit, mit der die Elektronen durch die Solarzellen im PV-Modul fließen, hängt von der Sonneneinstrahlung ab. In der Sonne bewegen sie sich sehr schnell, im Schatten sind sie hingegen sehr viel langsamer unterwegs. Dadurch entsteht im verschatteten Teil des Moduls sozusagen ein Elektronenstau. SMA ShadeFix umgeht genau diesen Teil des Moduls, in dem ohnehin kein nennenswerter Energieertrag zu erwarten ist. Die Software leitet die Elektronen direkt in den unverschatteten Teil weiter. Hier können sie sich mit normaler Geschwindigkeit fortbewegen. Das Ergebnis ist mehr Solarertrag.

SMA Shadefix

Wozu braucht man heute überhaupt noch Moduloptimierer?

Gute Frage. Die Ergebnisse der Studie sind ja eindeutig. Wie gesagt, mehr Elektronik auf dem Dach erhöht den Installationsaufwand. Auch die Fehlerwahrscheinlichkeit und das Unfallrisiko steigen. Gleichzeitig erhöht eine höhere Komponentenanzahl, insbesondere der Steckverbinder, das Brandrisiko an der Anlage. Solarmodule verfügen üblicherweise über zwei DC-Steckverbinder. Für jedes hinzugefügte MLPE-Gerät werden vier zusätzliche Steckverbinder benötigt. Diese Verdreifachung der Kontaktstellen erhöht das Ausfall- und Brandrisiko. Zu den potenziellen Gefahrenquellen zählen unter anderem fehlerhaft montierte Steckverbinder, gelockerte Steckverbindungen und besonders auch nicht zueinander passende Steckverbinder unterschiedlicher Hersteller, sogenanntes „mismatching“.

Wenn allerdings ein Teil der Anlage sehr stark verschattet ist, könnte die selektive Verwendung eines Leistungsoptimierers sinnvoll sein. Zur wirtschaftlichen Anlagenplanung braucht es dann aber einen kompetenten Installateur. Und auch eine realistische Betrachtung, ob eine Solaranlage an der Stelle grundsätzlich sinnvoll ist. Denn es gibt nach wie vor noch keine Technologie, die aus Schatten Licht machen kann.

Schattenmanagement Software Shadefix von SMA ermöglicht also hervorragende Erträge auch ohne Optimierer. Aber nicht nur SMA Wechselrichter sind heute mit einer softwarebasierenden Lösung gegen Verschattung ausgestattet. Auch andere Wechselrichterhersteller setzen auf Softwarelösungen um der Verschattungs-

problematik bei PV-Anlagen entgegenzutreten.

 ShadeFix von SMA - Schattenmanagement auch ohne Optimierer

Bild- und Textquelle SMA

Unser Fazit:
wenn es nicht unbedingt notwendig ist, auf Grund von massiver Verschattung über das ganze Jahr hinaus, oder vielen unterschiedlichen Ausrichtungen, Optimierer einsetzen zu müssen, verzichten Sie darauf!
Die Investitionskosten liegen bei Optimiereranlagen höher und auch die Störanfälligkeit steigt an.
Dieses können wir aus eigener Erfahrung, im Vergleich von hunderten von uns errichteten Anlagen, berichten.
Dennoch gibt es bauliche Situationen, wo der Einsatz von Optimierern Sinn macht.