Wie Optimierer gegen Leistungsverluste helfen

Leistungsoptimierer sind eine bewährte Technologie, die Betreibern von Photovoltaikanlagen hilft, Leistungsverluste durch Verschattung, Verschmutzung und Degradation zu vermeiden. Doch es gibt auch andere Lösungen. Was sind die Unterschiede? Ein detaillierter Blick gibt Aufschluss.

Leistungsverluste durch Verschattung und Schmutz

Bei Photovoltaikanlagen, deren Module ohne Optimierer in Reihe geschaltet sind, produziert ein Modul nur so viel Strom wie das leistungsschwächste Modul in seinem Strang. Schatten oder Schmutz auf nur einem Modul reduzieren durch die Reihenschaltung die Produktion der ganzen Reihe. Um diesen Effekt zu vermeiden, meiden viele Installateure unterschiedliche Neigungswinkel und Ausrichtungen der Anlage.

Effizienzsteigerung durch Leistungsoptimierer

Diese Einschränkungen im Design verschwenden Platz auf dem Dach oder die Anlage produziert nicht im optimalen Arbeitspunkt. Leistungsoptimierer passen die Leistung jedes einzelnen Moduls an seine optimalen Möglichkeiten an und steigern so den Ertrag der gesamten Anlage.

Funktionsweise der Leistungsoptimierer

Leistungsoptimierer konditionieren Stromstärke und Spannung so, dass jedes Modul seinen individuellen Maximum Power Point (MPP) erreicht. Die integrierten Hoch- und Tiefsetzsteller arbeiten dabei mit „buck & boost“. Auf der Suche nach dem idealen Leistungspunkt setzen sie die Spannung hoch oder runter. Optimierer einiger anderer Hersteller kennen nur den Weg nach unten, wodurch ihre Flexibilität eingeschränkt ist.

Von Voll- und Teiloptimierungen

In Anlagen mit Volloptimierung wird an jedes Modul oder Modulpaar ein Optimierer geschaltet. Teiloptimierungslösungen setzen dagegen nur dort Leistungsoptimierer ein, wo sie vermeintlich mehr benötigt werden, also im verschatteten Bereich. Der Teufel steckt im Detail: Nicht nur der Kernschatten zählt, auch der Halbschatten muss korrekt eingeplant werden. Dies birgt das Risiko einer suboptimalen Installation. Weitere Vorteile der Volloptimierung entfallen, wie die höhere Sicherheit oder das Monitoring auf Modulebene.

Mikro-Wechselrichter als Alternative

Auch Mikro-Wechselrichter suchen den maximalen Leistungspunkt für jedes einzelne Modul. Der Unterschied: Mikro-Wechselrichter wandeln den produzierten Gleichstrom direkt am Modul in Wechselstrom. Dies findet in der Architektur mit Leistungsoptimierern weiterhin in einem zentralen Wechselrichter statt. Mikro-Wechselrichter sind komplexer sowie fehler- und reparaturanfälliger als Leistungsoptimierer.

Die Zukunft im Blick

Neben dem höheren Leistungsertrag gibt es weitere gute Gründe für die Nutzung von Optimierern. Der Energiemarkt öffnet sich dynamischen Tarifen, die eine genaue Abstimmung zwischen Produktion und Verbrauch ermöglichen. Eine optimierte Energiemanagement-Software kann Produktion, Speichern, Verbrauch und Einspeisung von Strom im Haushalt bis ins letzte Detail optimieren. Daher lohnt es sich, auf etablierte Hersteller mit genau aufeinander abgestimmter Geräte-Topologie zu setzen, die die Zukunft mit ihren neuen Herausforderungen und Chancen im Blick haben.