Was bringen Leistungsoptimierer an den Modulen?
Optimierer werden oft als generelle Verbesserung verkauft. Sie sind ein gezieltes Werkzeug gegen ein konkretes Problem, und ohne dieses Problem sind sie eine zusätzliche Fehlerquelle.
Bild: KI-erzeugtSie regeln jedes Modul einzeln und verhindern, dass ein verschattetes Modul den ganzen Strang bremst. Ohne Verschattung bringen sie kaum Ertrag, kosten aber 60 bis 120 Euro je Modul.
Das Problem, das sie lösen
In einem Strang sind Module in Reihe geschaltet, und der Strom durch alle ist gleich. Liefert ein Modul wegen Verschattung weniger Strom, begrenzt es den gesamten Strang. Bypassdioden mildern das, indem sie verschattete Zellbereiche überbrücken, kosten aber die Leistung des überbrückten Teils. Ein Optimierer entkoppelt Modul und Strang elektronisch: Er wandelt Spannung und Strom so, dass jedes Modul in seinem eigenen optimalen Arbeitspunkt läuft.
Wie groß der Gewinn ist
Bei einem Dach ohne Verschattung liegt er im Bereich von 0 bis 2 Prozent und damit im Rauschen. Bei einem Dach mit einem Schornstein, der über 3 Stunden am Tag wandernden Schatten wirft, sind 8 bis 20 Prozent Mehrertrag realistisch. Bei einem Baum, der die halbe Fläche betrifft, kann es mehr sein. Entscheidend ist nicht, ob Schatten vorkommt, sondern wie lange und über welchen Anteil der Fläche.
Die zusätzlichen Funktionen
Optimierer liefern Daten je Modul, was die Fehlersuche erheblich vereinfacht: Ein defektes Modul lässt sich im Portal sofort identifizieren, statt es durch Messen zu suchen. Viele Systeme bringen zudem eine Abschaltung auf Modulebene mit, die den Strang im Notfall spannungsfrei macht. Für Feuerwehr und Versicherer ist das ein Argument, und manche Verträge verlangen es.
Was dagegen spricht
Jeder Optimierer ist ein elektronisches Bauteil auf dem Dach, ausgesetzt Temperaturen von minus 20 bis plus 80 Grad. Bei 24 Modulen sind das 24 zusätzliche Geräte, deren Austausch ein Gerüst erfordert. Ausfallraten sind niedrig, aber nicht null. Zudem bindet man sich an ein System: Optimierer und Wechselrichter müssen zusammenpassen, und ein Herstellerwechsel nach 10 Jahren ist damit ausgeschlossen.
Die Alternative bei Verschattung
Eine getrennte Strangführung. Wer die verschatteten Module in einen eigenen Strang legt und diesen an einen eigenen Regelbereich des Wechselrichters hängt, holt einen großen Teil des Effekts ohne Zusatzgeräte. Moderne Wechselrichter haben 2 bis 4 unabhängige Regelbereiche, und ein guter Planer nutzt sie. Diese Lösung kostet nichts außer Planungssorgfalt.
Zur Einordnung der Kosten: Bei 24 Modulen und 90 Euro je Optimierer sind das 2.160 Euro. Bei einer 10-kWp-Anlage mit 9.500 kWh entspricht ein Mehrertrag von 10 Prozent 950 kWh, bewertet mit 20 Cent im Mischsatz also 190 Euro im Jahr. Die Amortisation liegt damit bei rund 11 Jahren, und das nur bei echter Verschattung.
Verlangen Sie deshalb eine Verschattungsanalyse mit Zahlen. Ein Angebot, das Optimierer pauschal einplant, verkauft Technik statt Ertrag.
Ein weiterer Punkt betrifft die Datenqualität. Wer Optimierer verbaut, sieht im Portal jedes Modul einzeln und erkennt einen Ausfall am selben Tag. Ohne sie fällt ein defektes Modul in einem Strang aus 12 oft monatelang nicht auf, weil der Ertragsrückgang von 8 Prozent im Wetterrauschen untergeht.
Wer keine Optimierer will, sollte deshalb wenigstens die Strangströme getrennt auswerten lassen. Das können viele Wechselrichter, und es kostet nichts außer einer Einstellung bei der Inbetriebnahme.
- VDE, Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik
- Fraunhofer ISE, Daten zu erneuerbaren Energien in Deutschland