Verschattung: Wie Sie den Ertrag Ihrer Solaranlage trotzdem sichern

Verschattung bei Photovoltaikanlagen meint die Beeinträchtigung der Sonneneinstrahlung, die auf die Solarmodule trifft, bei der erhebliche Ertragsverluste entstehen. Wenn eine Zelle oder ein PV-Modul innerhalb einer Verschaltungsreihe verschattet ist, wird der gesamte Stromfluss behindert, ähnlich einem Wasserstau in einem Gartenschlauch. In Bezug auf die Solarenergie unterscheidet man zwischen temporärer und dauerhafter Verschattung. Temporäre Verschattungen, wie sie beispielsweise durch Wolken im Tages- und Jahresverlauf entstehen, beeinflussen lediglich die Lichtverhältnisse und die Anlage kann weiterhin optimale Erträge erzielen, sobald sich der Lichteinfall ändert. Dauerhafte Hindernisse, wie Bäume oder Gebäude, führen hingegen zu einer kontinuierlichen Minderung der Leistung, selbst bei optimalen Wetterverhältnissen. 

Man unterscheidet zwischen natürlichen und künstlichen Ursachen, die zu dauerhaften Verschattungen führen und die Leistung von Photovoltaikanlagen beeinträchtigen: 

Wenn Verschattung unumgänglich ist und einzelne Solarmodule langfristig verschattet bleiben, können verschiedene Lösungen helfen, die Auswirkungen auf die Gesamtleistung der Anlage zu reduzieren. Der erste Schritt zur Verhinderung von Verschattungen beginnt bei der Planung der Photovoltaikanlage, indem eine genaue Analyse des Standorts vorgenommen wird. Dabei kann der Solarkataster für Ihre Region helfen, um mögliche Verschattungsquellen zu identifizieren und die Sonneneinstrahlung auf die verfügbare Dachfläche zu bewerten. Daraus können Sie andere Aspekte wie die Bestimmung der Mindestabstände zwischen den Modulreihen ableiten, um Eigenverschattung zu vermeiden. Außerdem sollte die Anzahl der Solarmodule optimal auf den verfügbaren Raum und die zu erwartende Sonneneinstrahlung abgestimmt sein. Der Einsatz von bifazialen Modulen ist hierbei besonders vorteilhaft, da diese Module das Licht von beiden Seiten nutzen und so auch bei Teilverschattungen eine bessere Energieertrag erzielen können. Sie fangen das reflektierte Licht von der Umgebung ein und steigern die Gesamteffizienz der Anlage. Ein Wechselrichter sollte so eingestellt sein, dass er die maximale Leistung der Solarzellen effizient umwandeln kann. Zudem sollte ein MPP-Tracker vorhanden sein, der auf bekannte Verschattungen ausgelegt ist und damit sicherstellt, dass die Module unter verschiedenen Lichtbedingungen optimal arbeiten. Außerdem ist es hilfreich, den Standort zu überprüfen. Unbewegliche, schattenwerfende Objekte wie Gebäude, Hügel oder auch Bäume müssen vor der Planung einbezogen werden, um deren Einfluss auf die Sonneneinstrahlung zu verstehen. Bereits eine Teilverschattung eines Moduls kann erhebliche Ertragsverluste verursachen, da die Solarzellen in einem Modul in Reihe geschaltet sind. Eine Vollverschattung führt sogar dazu, dass die betroffenen Module gänzlich keinen Ertrag mehr liefern. Zudem kann die Blockade des Stromflusses durch Verschattung zu Überhitzungen, sogenannten Hotspot-Effekten, führen, was die Lebensdauer und Leistungsfähigkeit der Module negativ beeinflusst. Der Einsatz von PV-Optimierern kann hier helfen, verschattete Solarmodule von den Restlichen zu isolieren und jedes Panel unabhängig arbeiten zu lassen, wodurch Ertragseinbußen minimiert werden. Verschmutzungsbedingte Verschattungen, die durch Staub und andere Ablagerungen entstehen, lassen sich in der Regel durch eine Reinigung der Module beheben.  

Verschattungen bei Photovoltaikanlagen können zu erheblichen Ertragsverlusten führen, insbesondere durch dauerhafte Hindernisse wie Bäume oder Gebäude. Sowohl natürliche als auch künstliche Verschattungen beeinträchtigen die Leistung der Anlage, während temporäre Schatten, etwa durch Wolken, weniger problematisch sind. Eine sorgfältige Planung ist entscheidend. Fachexperten sollten bei der Auswahl geeigneter Solarmodule und technischer Komponenten hinzugezogen werden, um die Mindestabstände zwischen den Modulen einzuhalten. Der Einsatz von PV-Optimierern ermöglicht es, verschattete Module isoliert arbeiten zu lassen, was die Effizienz erhöht. Zudem ist eine regelmäßige Reinigung der Solarmodule erforderlich, um verschmutzungsbedingte Verschattungen zu vermeiden.