Ein Leistungsoptimierer gehört nicht zu den Hauptkomponenten einer Photovoltaikanlage. Denn es bleibt Ihnen überlassen, ob Sie dieses Bestandteil bei der Planung berücksichtigen oder nicht. Doch was ist überhaupt ein Leistungsoptimierer bzw. was macht und funktioniert er? Wie der Name schon selbst verrät, optimiert er die Leistung indem er bei jedem einzelnen Modul die Leistung überwacht und dafür zuständig ist, dass jedes Modul den maximalen Power Point (MPP) erreicht.
Maximum Power Point (MPP)
Der maximale Power Point ist der Höchstwert an elektrischer Leistung (in Watt), die ein Modul erzeugen kann. Die elektrische Leistung errechnet sich dabei aus der Spannung (in Volt) und der Stromstärke (in Ampere). Wie fast allen bekannt ist, wird die Leistung durch Unterschiede der Sonneneinstrahlung beeinflusst. Auch die Temperatur des Moduls selbst beeinflusst die Leistung, wodurch wiederum der maximale Power Point beeinflusst wird. Umso höher die Sonneneinstrahlung ist, umso mehr steigt die Spannung im Modul an. Da die Sonneneinstrahlung nicht immer gleichmäßig auf alle Module eintrifft, hat jedes Modul einen unterschiedlichen, ständig ändernden MPP. Will man, dass die Photovoltaikanlage die maximale Leistung erbringt, so ist die Überwachung jedes einzelnen Moduls sinnvoll.
Sinnvoller Einsatz von Leistungsoptimierern
Leistungsoptimierer werden vor allem dann eingesetzt, wenn Module zu einem String (Reihenschaltung) geschaltet sind, jedoch aber unterschiedliche Erträge erzielen. Bei einer Verschaltung zu einem String funktioniert dann problemlos, wenn alle Module den gleichen bzw. möglichst ähnlichen Umständen ausgesetzt sind. So können auch gleiche oder ähnliche Erträge erzielt werden und der maximale Power Point kann zentral über den String-Wechselrichter geregelt werden. Ist mindestens ein Modul in einem String einer (oder mehrerer) leistungsmindernden Bedingung/en ausgesetzt, bestimmt das Modul mit der schwächsten produzierenden Leistung über die Leistungserzeugung aller anderen Module. Das heißt, dass alle anderen Module, die optimalen Bedingungen ausgesetzt sind, mit einer geminderten Leistung arbeiten.
Leistungsmindernde Einflussfaktoren können sein:
- Verschattung einzelner Module
- Unterschiedliche Modultypen
- Unterschiedliche Aufstellungswinkel
- Ungleichlange Strings
- Temperaturunterschiede einzelner Module
Nimmt man dem Wechselrichter die Aufgabe der Auswahl des Leistungsoptimums ab und platziert zwischen dem Anknüpfungspunkt zum String und dem Modul einen „Leistungsoptimierer“, fließt die maximale Leistung jedes einzelnen Moduls in die Energieumwandlung mit ein.
Ein weiterer aber sehr guter Grund, warum es sich lohnt, in einen Leistungsoptimierer zu investieren
Überwachung
Fällt ein Modul aus, so kann man über das MPP-Tracking erkennen, welches Modul nicht mehr ordentlich arbeitet. Diese Überwachung findet im Normalfall über einen Online Account (über Desktop und App einsehbar) statt. Zudem hat nicht nur der Anlagenbesitzer die Infos, auch der Hersteller sowie auch das Unternehmen, von dem man den Leistungsoptimierer einerseits bezogen hat. So bekommen z. B. beim Ausfall eines Moduls alle eine Benachrichtigung und eine mögliche Problembehandlung kann schneller abgewickelt werden. Weiters wird der Aufwand minimiert, falls ein einzelnes Modul nicht mehr funktionieren sollte. Wären keine Leistungsoptimierer vorhanden, so müsste mechanisch jedes einzelne Modul mit einem Messgerät auf seine Funktion geprüft werden. Vor allem bei kleineren Anlagen ist dies sinnvoll, da es hier auf die Leistung jedes einzelnen Moduls drauf ankommt.
Fazit
In den meisten Fällen ist ein Leistungsoptimierer sinnvoll, wenn eine Photovoltaikanlage nicht den besten Bedingunen ausgesetzt ist. Trotzdem gibt es Gründe, warum der Einsatz von Leistungsoptimierern auch bei optimalen Umständen sinnvoll ist.
Achtung: Sind die leistungsmindernden Einflussfaktoren nur gering, kann es sein, dass die Mehrkosten den durch die Leistungsoptimierer erzielten Mehrertrag relativieren und so dadurch die Wirtschaftlichkeit der Anlage vermindert werden kann. Daher ist es sinnvoll, den geplanten Installationsort in einem Beratungsgespräch überprüfen zu lassen.
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Dieser Beitrag wurde verfasst von: Tatjana Rahman