PV Ertrag verbessern mit Moduloptimierern

Damit eine Pholtvoltaikanlage bestmöglich funktioniert, sind zum einen gute Wetterbedingungen erforderlich, zum anderen optimale Bedingungen der Sonneneinstrahlung auf den Modulen. Schattenwürfe von Schornsteinen, Baumbewuchs oder angrenzenden Dächern können den Ertrag von Solaranlagen erheblich mindern. In diesen Fällen ist es ratsam Ertragseinbußen so gering wie möglich zu halten und Moduloptimierer einzusetzen. Einige Frage rund um Moduloptimierer wollen wir in diesem Beitrag beantworten.

Was sind Moduloptimierer?

Moduloptimierer, auch als Leistungsoptimierer bekannt, sind Komponenten, die in Photovoltaikanlagen verwendet werden, um die Leistung einzelner Solarmodule zu optimieren. Ihre Aufgabe besteht insbesondere darin, die Energieausbeute der gesamten Solaranlage zu verbessern, speziell in Situationen, in denen die Module unterschiedliche Leistungsbedingungen haben.

Wie funktionieren Moduloptimierer?

In einer Photovoltaikanlage bestehen Solarmodule typischerweise aus mehreren in Reihe geschalteten Modulen, die als String bezeichnet werden. In einer solchen Reihenverschaltung kann das schwächste Modul den gesamten String in seiner Leistung drosseln, da alle Module eines Strings denselben Strom führen müssen. Wenn ein Modul aufgrund von Verschattung, Teilverschattung, Schmutz, oder Alterung weniger Leistung bringt, reduziert dies die Effizienz aller anderen Module des Strings.

Wenn allerdings ein Mouloptimierer eingesetzt wird, können alle anderen gut beschienenen Module weiterhin ihre Höchstleistung bringen.

Diese Gründe sprechen für den Einsatz von Moduloptimierern

1. Maximierung der Energieausbeute

Moduloptimierer stellen sicher, dass jedes Solarmodul unabhängig vom Rest des Systems auf seinem optimalen Leistungspunkt arbeitet. Dadurch wird die Gesamteffizienz der Anlage erhöht, besonders wenn einzelne Module durch Schatten, Schmutz oder unterschiedliche Ausrichtungen beeinträchtigt sind.

2. Reduzierung von Leistungsverlusten

In herkömmlichen Photovoltaikanlagen ohne Optimierer kann der geringste gemeinsame Nenner bei der Leistungsfähigkeit der Module die Gesamtleistung des Strings beeinträchtigen. Moduloptimierer verhindern dieses Problem, indem sie Leistungsverluste minimieren. Moduloptimierer passen sich dynamisch an die sich ändernden Bedingungen an, wie z.B. teilweiser Verschattung oder Verschmutzung. So wird sichergestellt, dass jedes Modul stets die höchstmögliche Leistung liefert, unabhängig davon, ob andere Module im Strang beeinträchtigt sind.

3. Erhöhung der Systemzuverlässigkeit

Viele Moduloptimierer bieten Funktionen zur Modulüberwachung und Fehlerdiagnose. Diese ermöglichen es, die Leistung jedes einzelnen Moduls zu überprüfen und Probleme zu erkennen, was die Wartung und den Betrieb der Anlage erleichtert. Durch die individuelle Überwachung und Anpassung der Module tragen Optimierer so zur Stabilität und Zuverlässigkeit der gesamten Photovoltaikanlage bei. Sie verhindern, dass Fehler oder Leistungseinbußen einzelner Module die Gesamtleistung der Anlage stark beeinflussen.

4. Flexibilität bei der Dachbelegung

Moduloptimierer ermöglichen eine größere Flexibilität bei der Planung und Installation von Solaranlagen. Verschiedene Ausrichtungen und Neigungswinkel der Module auf den Dachflächen können berücksichtigt werden, was die Installation in unterschiedlichen Umgebungen und Gebäudestrukturen erleichtert.

Durch die Integration von Moduloptimierern können Photovoltaikanlagen eine höhere Energieeffizienz und Zuverlässigkeit erreichen, was letztlich zu einer besseren Rentabilität der Investition führt.

Wann werden Moduloptimierer eingesetzt?

Wenn Solarmodule in einer Anlage unterschiedliche Ausrichtungen (z.B. nach Ost und West) oder unterschiedliche Neigungswinkel haben, kann dies zu einem Leistungsungleichgewicht führen.

Allgemein gilt, dass der Unterschied in der Neigung der Module innerhalb eines Strings nicht mehr als 5 Grad betragen sollte. Dies liegt daran, dass unterschiedliche Neigungen zu verschiedenen Einfallswinkeln des Sonnenlichts führen, was wiederum zu unterschiedlichen Strom- und Spannungswerten führt.

Moduloptimierer gleichen solche Unterschiede aus, so dass jedes Modul unabhängig von seiner Position die maximale Leistung liefern kann.

Beispiele für Dachbelegungen mit Moduloptimierern

Beispiel 1: Drei unterschiedliche Dachseitenausrichtungen auf einem Einfamilienhaus

Ein Einfamilienhaus hat mehrere Dachflächen mit unterschiedlichen Ausrichtungen. Wenn zwei Dachflächen den gleichen Neigungswinkel haben und zu unterschiedlichen Zeiten vom Sonnenlicht erreicht werden, können Sie dank Moduloptimierer dennoch miteinander gekoppelt werden. So können beispielsweise die West und die Ostseite eines Daches miteinander verbunden werden um sowohl morgens als auch abends die bestmögliche Energieausbeiute zu erreichen. Für die Mittagsstunden stünde dann die Südseite zur Verfügung. Gerade bei kleinen Einzeldachflächen ist es hilfreich, zwei unterschiedlich ausgerichtete Dachflächen miteinander zu verbinden.

Beispiel 2: Teilverschattung durch nahegelegene Bäume

Ein Wohnhaus hat Solarmodule, die teilweise durch nahegelegene Bäume verschattet werden. Diese Teilverschattung würde normalerweise die Leistung des gesamten Strings beeinträchtigen. Mit Moduloptimierern kann jedoch die Leistung jedes einzelnen Moduls maximiert werden, wodurch die Auswirkungen der Verschattung minimiert werden.

Bei der Planung Ihrer PV Anlage überprüfen wir immer, ob sie Ertragsverluste durch Verschattung oder Ausrichtungsabweichungen durch Moduloptimierer ausgleichen können.

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