3 Fragen an … Thomas Krüger, Technischer Leiter bei der GermanPV GmbH
Der technische Fortschritt und die ständige Weiterentwicklung haben die Photovoltaik zu einer der nachhaltigsten Energiesysteme weltweit gemacht. Leistungsoptimierer für Solarmodule sind, neben dem Einsatz von Speichersystemen, eine der häufigsten Fragen an unsere Technikabteilung. Herr Thomas Krüger, Technischer Leiter bei der GermanPV GmbH, steht uns dazu Rede und Antwort.
1. Was versteht man unter einem Leistungsoptimierer und wie wird dieses Bauteil in einer PV-Anlage integriert? Oft hört man auch den Namen Smart Modul.
Meistens werden Module eines Sonnenkraftwerks in Reihe, in einem Strang, geschaltet. Da der generierte Strom auf dem Weg zum Wechselrichter alle Module passieren muss, bestimmt das schwächste Glied in der Kette, wie viel Energie den Strang am Ende verlässt. Funktioniert also nur ein Modul nicht richtig, sei es durch Verschmutzung oder Teilverschattung, sinkt sofort der Ertrag der gesamten Solaranlage. Leistungsoptimierer sind elektronische Bauteile, die in Form einer Box, etwa in der Größe einer Zigarettenschachtel, durch ein intelligentes Spannungsmanagement mehr Energie aus Photovoltaikanlagen holen und Verlusten entgegen wirken. Denn sie bestimmen für jedes einzelne Modul den optimalen Arbeitspunkt. Dadurch kann kein verschattetes oder defektes Paneel den Betrieb der anderen stören – die Anlagenleistung bleibt konstant hoch. Module mit diesem integrierten Optimierer nennt man umgangssprachlich auch „Smart Modul“ (intelligentes Modul).
2. Rechnet sich der Einsatz eines Leistungsoptimierers und wann würden Sie den Einsatz empfehlen?
Testergebnisse von Photon Laboratory in Aachen bestätigen den Mehrertrag durch Leistungsoptimierer. Die Firma untersuchte den Ertrag von Leistungsoptimierern der israelischen Firma Solaredge sowohl unter verschatteten als auch unter nicht verschatteten Umständen. Vier Arten der Teilabschattung wurden im Photon-Labor simuliert: horizontale Verschattung, Gauben, Mast und Teil-Leistung durch eine reduzierte Einstrahlung. Diese Situation tritt in der Praxis etwa dann auf, wenn das Modulfeld bei tief stehender Sonne nicht mehr gleichmäßig bestrahlt wird. Ergebnis des Tests: Solaredges Power Optimizer puschte unter allen Umständen. So sorgen sie im Schnitt für 5 bis 30 Prozent Mehrertrag. Meiner Erfahrung nach nutzen Leistungsoptimierer Dachflächen besonders gut aus. Denn schaut man sich den Großteil der PV-Anlagen im Einfamilienhausbereich an, so gibt es immer Umstände, sei es durch Teilverschattungen von Schornsteinen, der Sat-Anlage, Stromzuleitungen, Gauben oder auch Vogeldreck, die den gewünschten Maximalertrag schmälern.
3. Können dieser Optimierer noch mehr?
Eine weitere wichtige Funktion der Power Optimizer ist die eingebaute Brandfallabschaltung. Diese bewirkt, dass die Module keinen Strom abgeben, wenn sich der Wechselrichter ausschaltet – zum Beispiel, weil Löschkräfte den elektrischen Hausanschluss kappen. Einige Experten fordern daher einen Notausschalter, der die Module bei Feuer spannungsfrei schaltet. Diese Funktion übernimmt der Power Optimzer nun gleich mit.
Es ist die Vielseitigkeit der Leistungsoptimierer, die immer mehr Solaranbieter dazu bringt, ihre Module mit den Allroundern auszustatten. Jinko Solar aus China etwa, einer der weltweit größten Modulproduzenten, hat mit Jinko smart SE seit diesem Sommer Paneele mit Leistungsoptimierern im Produktprogramm. Die Firma integriert sie schon bei der Produktion an der Rückseite der Module. Dies erleichtert die Montage erheblich und mindert Fehlerquellen schon während der Montage.
