Schatten auf der Photovoltaik-Anlage

Verschattung bzw. Teilverschattung von Solarmodulen führt zu einer starken Einbuße bei der Stromgewinnung. Bereits bei kleinräumiger (Teil)-verschattung sinkt die Stromgewinnung aller in Reihe geschalteten Solarmodule.

Verschattungen durch z.B. Bäume, Masten, Antennen, Schornsteine, bestehende Gebäude oder geplante Bauvorhaben in der Umgebung haben einen großen Einfluß auf die Stromgewinnung.

Aufstellungsort und Anordnung der Photovoltaikanlage sollten daher im Vorfeld auf Verschattung geprüft werden. Das Optimum ist ein Aufstellungsort frei von Schatten beim tiefsten Sonnenstand am 21.Dezember. Im Sonnenstandsdiagramm die untere rote Linie.

Der Hintergrund für diesen Effekt der Verschattung ist die Elektrotechnik. Die in der Regel als Reihenschaltung ausgeführten Anlagen verhalten sich wie folgt: Die Stromstärke (I) gemessen in Ampere - Menge an Elektronen die pro Zeiteinheit fließen - ist über den gesamten PV-Modulstrang gleich. Die Spannung (U) gemessen in Volt addiert sich über die Anzahl der einzelnen Solarmodule. Multipliziert man Strom mit Spannung ergibt das die elektrische Leistung in Watt.

Bereits wenn eine Zelle (teil)abgeschattet ist, wird hier lokal weniger Strom produziert - es fließen weniger Elektronen pro Zeiteinheit. Die Auswirkung auf den Solargenerator sind gleichbedeutend mit einer Abschattung aller in Reihe geschalteter Zellen - die Leistung nimmt über den gesamten Solargenerator drastisch ab.

Um auch (teil)verschattete Bereich zu nutzen, aber ihren Einfluss auf die Gesamtanlage zu minimieren, werden diese als eigenständiger Modulstrang mit einem eigenen Wechselrichter ausgeführt.