Smarte Investition oder Geldverschwendung? Leistungsoptimierer unter der Lupe

3. Juli 2024

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Was ist ein Leistungsoptimierer und wie funktioniert er?

Ein Leistungsoptimierer ist ein kleines Gerät, das an jedes Solarmodul angeschlossen wird. Seine Hauptaufgabe besteht darin, die Leistung jedes einzelnen Moduls zu optimieren. In einer herkömmlichen, in Reihe geschalteten Solaranlage ohne Leistungsoptimierer richtet sich die Leistung der gesamten Anlage nach dem schwächsten Modul. Wird beispielsweise ein Modul verschattet, reduziert sich die Leistung aller Module auf das Niveau des verschatteten Moduls. Bei großflächiger Verschattung eines einzelnen Moduls kann die Leistung der gesamten Solaranlage bereits um bis zu 90 % reduziert werden. Dieser Leistungsverlust wird als Mismatch-Verlust bezeichnet.

Leistungsoptimierer verhindern diese Mismatch-Verluste, indem sie jedes Modul unabhängig von den anderen betreiben. Wenn einzelne Module eine schlechte Leistung erbringen, werden sie auch mit einem Leistungsoptimierer einen geringen Ertrag liefern, aber die anderen Module können ihre höhere maximale Leistung erbringen. Leistungsoptimierer sorgen dafür, dass jedes Modul seinen Maximum Power Point (MPP) erreicht, d.h. den Punkt, an dem die Stromerzeugung des Moduls am höchsten ist. Dieser Punkt ändert sich ständig, abhängig von Faktoren wie Sonneneinstrahlung und Temperatur. Durch die ständige Überwachung und Anpassung des MPP kann die Leistung jedes einzelnen Moduls und damit der Ertrag der gesamten Anlage maximiert werden.

Vorteile von Leistungsoptimierern

Leistungsoptimierer bieten zahlreiche Vorteile, die die Effizienz und Sicherheit von Solaranlagen erhöhen:

  • Maximierung des Energieertrags: Durch die individuelle Optimierung jedes einzelnen Moduls kann der Gesamtenergieertrag der Anlage um bis zu 25% gesteigert werden. Dies ist besonders nützlich bei Anlagen mit Teilverschattung, unterschiedlichen Neigungswinkeln oder unterschiedlicher Ausrichtung der Module.
  • Reduzierung von Mismatch-Verlusten: Selbst wenn ein Modul verschattet ist oder weniger Leistung liefert, können die anderen Module weiterhin ihre maximale Leistung liefern.
  • Überwachung und Sicherheit:
  • Leistungsoptimierer ermöglichen die Echtzeitüberwachung jedes einzelnen Moduls. Bei Störungen oder Gefahren können sie automatisch abschalten, um Schäden zu vermeiden und eine schnelle Fehlerbehebung zu ermöglichen. Das erhöht die Sicherheit der gesamten Solaranlage.
  • Mehr Flexibilität bei der Anlagenplanung. Leistungsoptimierer ermöglichen die Kombination von Solarmodulen unterschiedlicher Leistung und Ausrichtung in einer Anlage. Dies erhöht die Flexibilität bei der Auslegung der Solaranlage, insbesondere bei komplexen Dachformen oder unterschiedlichen Dachneigungen.

Wann sind Leistungsoptimierer sinnvoll?

Leistungsoptimierer sind in bestimmten Situationen besonders sinnvoll:

– Wenn Teile der Solaranlage regelmäßig durch Bäume, Gebäude, Satelliten, Schornsteine oder andere Hindernisse verschattet werden, können Leistungsoptimierer den Energieverlust minimieren. In solchen Fällen lohnt sich die Investition, da die Leistungsunterschiede zwischen den einzelnen Modulen sehr groß sind und der Effekt des Leistungsoptimierers entsprechend hoch ist. Auch bei einer dauerhaften Verschattung eines einzelnen Moduls oder einer Verschattung, die je nach Sonnenstand über die Anlage wandert, kann sich der Einsatz von Leistungsoptimierern lohnen.

– Unterschiedliche Ausrichtungen und Neigungswinkel: Bei Dächern mit unterschiedlichen Ausrichtungen und Neigungswinkeln, wie z.B. Mansarddächern mit Krümmungen oder Dächern mit Gauben, helfen Leistungsoptimierer, den Ertrag zu maximieren. Sie sorgen dafür, dass jedes Modul unabhängig von den anderen seinen MPP erreicht.

– Kleinere Solaranlagen: Bei kleineren Anlagen können sich die Mehrkosten für Leistungsoptimierer durch den höheren Wirkungsgrad schnell amortisieren. Da bei kleineren Anlagen oft der gesamte erzeugte Strom für den Eigenverbrauch benötigt wird, ist die Ertragsmaximierung besonders wichtig. Hier können Verschattungen oder unterschiedliche Modulausrichtungen den Ertrag sonst stark mindern.

Schattenseiten der Leistungsoptimierer: Warum sie nicht immer die beste Wahl für Solaranlagen sind.

In bestimmten Situationen können Leistungsoptimierer weniger sinnvoll sein:

– Gleichmäßige Ausrichtung ohne Verschattung: Wenn die Anlage gleichmäßig ausgerichtet ist und keine Verschattung auftritt, ist der Nutzen von Leistungsoptimierern gering. In solchen Fällen reicht es aus, die Strings an die Wechselrichter anzuschließen.

– Hohe Kosten: Der Einsatz von Leistungsoptimierern erhöht Ihre Investition. Leistungsoptimierer sollten daher nur eingesetzt werden, wenn der Mehrertrag die Kosten deckt. Die Kosten können zwischen 50 und 200 Euro pro kWp Anlagenleistung liegen. Zur Beurteilung der Wirtschaftlichkeit ist eine Kosten-Nutzen-Analyse wichtig. In einem Angebot von focusEnergie erhalten Sie die für Ihre Situation optimale Lösung mit einer Wirtschaftlichkeitsberechnung.

– Zusätzlicher Installations- und Wartungsaufwand: Leistungsoptimierer erhöhen den technischen Aufwand und können zusätzliche Reparaturkosten verursachen. Da es sich um zusätzliche Komponenten in der Anlage handelt, steigt das Ausfallrisiko und der damit verbundene Wartungsaufwand. Der Austausch oder die Reparatur von Leistungsoptimierern kann zeit- und kostenintensiv sein.

Fazit

Leistungsoptimierer bieten erhebliche Vorteile für Solaranlagen mit ungleichmäßiger Sonneneinstrahlung. Bei regelmäßiger und dauerhafter Verschattung sowie bei unterschiedlichen Modulneigungen können sie die Effizienz der Anlage deutlich steigern. In solchen Fällen können sie den Energieertrag um 5 bis 25 Prozent erhöhen, was sowohl den Eigenverbrauch als auch die Einspeisung ins öffentliche Netz verbessert.

Bei Anlagen ohne Verschattung und gleichmäßiger Ausrichtung überwiegen dagegen oft die Kosten den Nutzen. Die Installation von Leistungsoptimierern sollte gut überlegt und auf die spezifischen Gegebenheiten der Solaranlage abgestimmt sein. Eine individuelle Analyse der Anlage ist unerlässlich, um die Wirtschaftlichkeit von Leistungsoptimierern beurteilen zu können.

Grundsätzlich ist es immer sinnvoll zu prüfen, ob Verschattungen durch bauliche Maßnahmen vermieden werden können. Beispielsweise können Satellitenschüsseln versetzt oder die Solaranlage selbst so positioniert werden, dass sie weniger verschattet wird. Ist dies nicht möglich, können Leistungsoptimierer eine wertvolle Lösung sein, um den Ertrag der Solaranlage zu maximieren und langfristig hohe Einsparungen bei den Energiekosten zu erzielen.

Weitere Überlegungen

Bei der Planung und Installation einer Solaranlage sollte immer eine umfassende Beratung durch einen Fachmann erfolgen. Die Experten von focusEnergie analysieren die spezifischen Gegebenheiten vor Ort und prüfen, ob Leistungsoptimierer sinnvoll sind. Eine sorgfältige, fachgerechte Planung und die Auswahl der richtigen Technik können entscheidend dazu beitragen, die Effizienz und Wirtschaftlichkeit Ihrer Solaranlage zu maximieren.

Leistungsoptimierer sind ein wichtiges Werkzeug, um die Energieproduktion von Solaranlagen zu maximieren. Insbesondere bei komplexen Anlagen mit Teilverschattung oder unterschiedlichen Ausrichtungen bieten sie erhebliche Vorteile. Unter den richtigen Bedingungen und nach einer gründlichen Analyse können sie eine lohnende Investition sein, die die Effizienz und den Ertrag der Solaranlage erheblich steigert. In den meisten Fällen ist jedoch auch ein Wechselrichter mit mehreren Maximum Power Point Trackern (MPPT) ausreichend.

Insgesamt hängt die Entscheidung zwischen einem Wechselrichter mit mehreren MPPTs und dem Einsatz von Leistungsoptimierern von den spezifischen Bedingungen der Anlage ab. Wenn die Anlage relativ einfach ist und keine großen Herausforderungen wie Verschattung oder unterschiedliche Moduleigenschaften vorliegen, kann ein Wechselrichter mit mehreren MPPTs eine effiziente und kostengünstige Lösung sein. In komplexeren Situationen oder bei höheren Leistungsanforderungen können jedoch Leistungsoptimierer die bessere Wahl sein, um eine maximale Energieausbeute zu gewährleisten.

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Gepostet von: Andreas Schmidt

Leiter Marketing & Kommunikation

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