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PV-Leistungsoptimierer: Mehr Ertrag oder unnötige Kosten?
Lukas Rieß
06.09.24
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Was sind PV-Leistungsoptimierer?
Ein PV-Leistungsoptimierer ist ein Gerät, das direkt an die Solarmodule Ihrer Photovoltaikanlage angeschlossen wird. Es dient dazu, die Leistung jedes Moduls zu maximieren und eventuelle Mismatching-Verluste durch Verschattungen, Verschmutzungen oder andere Probleme zu minimieren. Traditionell sind Solarmodule mit Strings in Reihe geschaltet. Der Nachteil dieser Konfiguration ist, dass die Leistung des Strings durch das schwächste Modul bestimmt wird. Das bedeutet: Sobald ein Modul weniger Leistung bringt – sei es durch Verschattung oder Schmutz –, leidet der Ertrag der PV-Anlage.
Mit einem PV-Optimierer wird dieses Problem gelöst. Der Optimierer sorgt dafür, dass jedes Modul individuell arbeitet, unabhängig davon, ob andere Module im String weniger effizient sind. Das Ergebnis ist eine höhere Gesamtleistung der Anlage, besonders unter ungünstigen Bedingungen.
Wie funktionieren PV-Optimierer?
Die Funktionsweise eines PV-Leistungsoptimierers basiert auf dem Prinzip des Maximum Power Point Tracking (MPPT). Der Optimierer überwacht kontinuierlich die Spannung und Stromstärke jedes Moduls und stellt sicher, dass es immer am Maximum Power Point arbeitet – also dem Punkt, an dem es die höchste Leistung erzeugen kann.
In einer herkömmlichen PV-Anlage ohne Optimierer wird der maximale Leistungspunkt nur auf String-Ebene reguliert, was bedeutet, dass ein leistungsschwächeres Modul den Ertrag des gesamten Strings herabsetzt. Leistungsoptimierer sorgen dafür, dass dieses Problem umgangen wird und jedes Modul unabhängig von äußeren Einflüssen die maximale Leistung bringt.
Wann sind Optimierer für Ihre PV-Anlage sinnvoll?
PV-Leistungsoptimierer sind besonders dann sinnvoll, wenn Sie mit den folgenden Problemen zu kämpfen haben:
- Verschattungen: Wenn Ihre PV-Anlage durch Bäume, Gebäude oder andere Hindernisse teilweise verschattet wird, können Optimierer helfen, den Ertrag zu steigern. Ohne Optimierer zieht die Verschattung eines Moduls die gesamte Anlage in Mitleidenschaft. Mit Optimierern bleibt die Leistung der nicht verschatteten Module stabil.
- Unterschiedliche Ausrichtungen: Wenn Sie eine Anlage haben, bei der die Solarmodule in verschiedene Himmelsrichtungen ausgerichtet sind, kann das zu unterschiedlichen Produktionsmengen führen. PV-Optimierer können diesen Unterschied ausgleichen und den Ertrag der Module unabhängig von ihrer Ausrichtung optimieren.
- Unterschiedliche Module: In Anlagen, die Module unterschiedlicher Leistungsklassen oder sogar Technologien kombinieren, sorgen PV-Leistungsoptimierer dafür, dass jedes Modul die bestmögliche Leistung erbringt, ohne die anderen zu beeinträchtigen.
- Verschmutzung: Module, die verschmutzt sind – etwa durch Laub, Staub oder Vogelkot – können ebenfalls die Leistung einer gesamten Anlage beeinträchtigen. Optimierer minimieren den Verlust, indem sie sicherstellen, dass nur das verschmutzte Modul weniger Energie liefert, während die anderen Module weiterhin optimal arbeiten.
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Vorteile von PV-Leistungsoptimierern
Die Installation von Leistungsoptimierern für PV-Anlagen bietet eine Reihe von Vorteilen, die zu einer besseren Gesamtperformance führen:
- Höherer Energieertrag: Ein PV-Leistungsoptimierer kann den Stromertrag um 25% erhöhen.
- Detaillierte Überwachung: Viele Optimierer bieten Überwachungsfunktionen für jedes einzelne Modul. Dadurch können Sie in Echtzeit den Status Ihrer Anlage einsehen und schnell auf Probleme wie Verschattung oder Verschmutzung reagieren.
- Längere Lebensdauer: Da jedes Modul individuell optimiert wird, arbeitet es immer im besten Leistungsbereich. Das kann die Lebensdauer der Module verlängern und Ausfälle minimieren.
- Sicherheitsvorteile: Einige PV-Leistungsoptimierer bieten integrierte Sicherheitsmechanismen, wie eine automatische Abschaltung im Falle eines Defekts oder im Brandfall, was die Sicherheit Ihrer gesamten Anlage erhöht.
Nachteile von PV-Leistungsoptimierern
Trotz der zahlreichen Vorteile gibt es auch einige Nachteile, die Sie bedenken sollten:
- Höhere Kosten: Der offensichtlichste Nachteil ist der Preis. Die Installation von PV-Leistungsoptimierern erhöht die Anschaffungskosten einer PV-Anlage deutlich. Je nach Größe Ihrer Anlage kann dies einen erheblichen finanziellen Aufwand bedeuten.
- Komplexität und Wartungsaufwand: Mehr Komponenten bedeuten auch mehr potenzielle Fehlerquellen. PV-Leistungsoptimierer erhöhen die Komplexität der Anlage, was zu höheren Wartungsanforderungen führen kann. Zudem müssen sie regelmäßig überwacht werden, um sicherzustellen, dass sie einwandfrei funktionieren.
- Nicht immer nötig: In vielen Fällen, in denen die PV-Anlage ideal ausgerichtet und nicht von Verschattung betroffen ist, sind Leistungsoptimierer möglicherweise unnötig. Hier sollten Sie genau prüfen, ob der zusätzliche Ertrag die Kosten rechtfertigt.
Alternativen zu PV-Leistungsoptimierern
Eine häufig genannte Alternative zu Leistungsoptimierern sind Mikro-Wechselrichter. Diese Geräte werden ebenfalls an jedes Modul angeschlossen und ermöglichen eine individuelle Steuerung und Optimierung der Leistung. Der Unterschied besteht darin, dass Mikro-Wechselrichter die Umwandlung von Gleichstrom zu Wechselstrom direkt auf Modulebene vornehmen, während Leistungsoptimierer dies nicht tun. Mikro-Wechselrichter sind allerdings in der Regel teurer und werden eher selten verwendet.
Was kosten Leistungsoptimierer für Ihre PV-Anlage?
Die Kosten für Leistungsoptimierer variieren je nach Größe Ihrer Anlage und der spezifischen Anforderungen. Als Richtwert können Sie mit 50 bis 200 Euro pro installiertem kWp kalkulieren. Diese Spanne hängt von Faktoren wie der Anzahl der Module, dem Installationsaufwand und dem gewählten Hersteller ab.
Für eine typische PV-Anlage bedeutet dies eine zusätzliche Investition, die sich auf mehrere Hundert bis zu über tausend Euro belaufen kann. Neben den Anschaffungskosten sollten Sie auch den Installationsaufwand berücksichtigen, da jedes Solarmodul individuell mit einem Optimierer ausgestattet werden muss
Fazit: Lohnt sich die Investition in PV-Leistungsoptimierer?
Die Frage, ob PV-Leistungsoptimierer mehr Ertrag oder unnötige Kosten bedeuten, hängt stark von den Bedingungen Ihrer PV-Anlage ab. Bei Anlagen, die durch Verschattungen, unterschiedliche Ausrichtungen oder Verschmutzung beeinträchtigt sind, können Optimierer eine sinnvolle Investition sein, da sie den Ertrag spürbar steigern können. Auch die verbesserte Überwachung und die Verlängerung der Lebensdauer der Module sprechen für diese Technologie.
Allerdings sollten Sie die höheren Anschaffungskosten und den potenziellen Wartungsaufwand nicht außer Acht lassen. Wenn Ihre Anlage optimal ausgerichtet und nicht von Verschattung betroffen ist, können sich die Kosten der Optimierer möglicherweise nicht lohnen.
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