Die Verschattungsanalyse ist Bestandteil der Planungsphase einer Photovoltaikanlage Bei einer Verschattungsanalyse werden mit Hilfe eines Sonnenbahnindikators oder eines dafur entwickelten technischen Gerates samtliche Schatten berechnet die zu verschiedenen Tages oder Jahreszeiten auf die Photovoltaikmodule einer Anlage fallen konnen Eine Verschattungsanalyse dient zur Vorhersage der Leistung einer geplanten Photovoltaikanlage Ein verschattetes Modul hat negative Auswirkungen auf die Gesamtleistung eines String Es kann daher besser fur die Leistung sein verschattete Flachen nicht mit Photovoltaikmodulen zu bestucken oder alle verschatteten Module in einem String zusammenzufassen Inhaltsverzeichnis 1 Hintergrund 2 Verschattungsarten und Gegenmassnahmen 3 Hilfsmittel 4 LiteraturHintergrund BearbeitenDa die Spannung von Solarzellen sehr gering ist etwa 0 5 V werden in einem Photovoltaikmodul bis zu 72 Stuck in Reihe geschaltet Zudem werden bei einer Photovoltaikanlage meistens noch mehrere Module in Reihe geschaltet um die Spannung weiter zu erhohen so dass sich der Wechselrichter einer netzgekoppelte Anlage leichter an die Netzspannung anpassen lasst Wird nun eine Solarzelle oder ein Teil eines Moduls verschattet so vermindert dies auch die Leistung aller anderen Module in diesem String Dabei ist aber weniger der Spannungsreduktion des Strings ein Problem dies wird durch eine Leistungsanpassung am Eingang des Wechselrichters wie dem Maximum Power Point Tracking ausgeglichen sondern dass das abgeschattete Modul kaum noch oder gar keinen Strom mehr leitet und sich wie eine in Sperrrichtung geschaltete Diode verhalt Bei Erreichen der Durchbruchspannung kommt es zum Durchbruch der Diode was mit thermischen Schaden und permanenten Schaden verbunden sein kann Mit dem reversen Stromfluss in dem verschatteten Modul fallt zugleich die Stromstarke in dem gesamten String Man spricht hier auch von Gartenschlaucheffekt Druckt man den Schlauch an einer Stelle zu kommt hinten weniger Wasser heraus Verschattungsarten und Gegenmassnahmen BearbeitenVorubergehende Verschattungen Zu vorubergehenden Verschattungen kann es durch Schmutz Laub Vogelkot oder Umwelteinflusse Schnee kommen Diese Verschattungen sind nicht zu vernachlassigen besonders wenn man in der Nahe eines Industriegebiets oder eines Waldes wohnt Es konnen Leistungseinbussen bis zu 10 durch Verschmutzungen verursacht werden Um die Verschmutzung moglichst gering zu halten mussen die Solarmodule ein moglichst hohes Selbstreinigungsvermogen besitzen Als Selbstreinigung bezeichnet man das Abwaschen von Dreck und Schmutz bei Regen Ausreichende Selbstreinigung findet schon ab einem Neigungswinkel der Module von 20 statt dies hangt jedoch auch von der Oberflache der Module ab Durch Abspritzen mit einem Schlauch oder abputzen mit einem feuchten Tuch kann man die Anlage zusatzlich von Verschmutzungen befreien jedoch sollte man die PV Anlage nicht trocken abreiben um Kratzer zu vermeiden Standortbedingte Schatten Je nach Standort konnen Schatten von Gebauden oder Baumen verursacht werden Auch Stromleitungen konnen einen Schatten quer uber das Dach werfen Ausserdem konnen Kamine Dachschragen Antennen oder Blitzableiter eine Verschattung hervorrufen Diese sind besonders kritisch da sie sehr nahe an der Photovoltaikanlage sind Es ist darum oft wirtschaftlich sinnvoll die Antenne auf die andere Dachseite zu versetzen Man sollte immer versuchen soweit wirtschaftlich sinnvoll und bautechnisch moglich alle Schatten zu verhindern Sollten Baume weichen mussen benotigt man ab einer bestimmten Grosse oft die Genehmigung der Stadt Eigenverschattungen Eigenverschatten treten durch die Module selbst auf Dies passiert vor allem bei aufgestanderten Anlagen Aufgestanderte Anlagen werden meistens bei Flachdachern verwendet und sind notwendig um eine optimale Neigung zu bekommen Die Verschattung kann hier durch genugenden Abstand der Modulreihen und den Neigungswinkel der Module reduziert werden Gegenmassnahmen um den Effekt von Verschattungen zu vermindern Alle neueren am Markt erhaltlichen Solarmodule haben mindestens eine meist drei Bypass Dioden Diese schutzen zum einen verschattete Solarzellen vor dem Reversbetrieb und damit Uberhitzung da sie mit der Freilaufdiode uberbruckt werden Wechselrichter mit einer Maximum Power Point Regelung MPP sind in der Lage mit der niedrigeren Spannung eines Solarmodulstranges die dann noch maximale mogliche Leistung von den restlichen Modulen zu entnehmen ohne dass der oben beschriebene Gartenschlauch Effekt auftritt Eine weitere Moglichkeit zur Verminderung der Leistungseinbusse durch Teilverschattung besteht darin die einzelnen Solarmodule parallel zu schalten Dadurch entstehen allerdings sehr grosse Strome so dass von dieser Variante in der Regel nur in sehr kleinen Photovoltaikanlagen Gebrauch gemacht wird Hilfsmittel BearbeitenEin Horizontoskop ist ein einfaches und schnelles Hilfsmittel um vor Ort feststellen zu konnen zu welchen Tageszeiten und Jahreszeiten Hindernisse auf einen Punkt einen Schatten werfen Literatur BearbeitenDeutsche Gesellschaft fur Sonnenenergie Leitfaden Photovoltaische Anlagen 3 Auflage VWEW Verlag Frankfurt 2005 Jans Joachim Geist Photovoltaikanlagen Planen montieren prufen warten 3 Auflage Elektor Verlag Aachen 2007 ISBN 3 89576 191 5 Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Verschattungsanalyse amp oldid 235813819
