Ein kleiner Schatten kann bei Photovoltaik mehr bewirken, als man auf den ersten Blick erwartet. Wie stark der Ertrag eines Balkonkraftwerks sinkt, hängt aber davon ab, wo der Schatten liegt, wie lange er anhält, wie die Module verschaltet sind und wie der Wechselrichter seine MPP-Tracker aufteilt.
Warum Schatten bei Solarmodulen problematisch ist
Ein Solarmodul besteht aus vielen miteinander verschalteten Solarzellen. Werden einzelne Bereiche abgeschattet, verändert sich die elektrische Kennlinie. Das Modul liefert dann nicht einfach proportional zur verschatteten Fläche weniger Leistung.
Teilverschattung ist nicht gleich Teilverschattung
Typische Schattenquellen bei Balkonkraftwerken sind:
- Balkonbrüstung oder Geländerstäbe
- Nachbarbalkone
- Bäume
- Satellitenschüsseln
- Dachkanten und Attika
- Schornsteine oder Lüfter
- Blumentöpfe und Balkonmöbel
Ein schmaler, wandernder Schatten kann elektrisch anders wirken als ein gleichmäßig abgedunkeltes Modul.
Wann ist Verschattung besonders kritisch?
Kritisch wird es, wenn ein Schatten regelmäßig während ertragreicher Sonnenstunden auftritt oder wenn mehrere Module gemeinsam an einem Tracker hängen und ein Modul deutlich schlechtere Bedingungen hat.
Bei zwei getrennten MPPTs kann ein verschattetes Modul unabhängig vom unverschatteten Modul geregelt werden. Das verhindert zwar nicht den Verlust am verschatteten Modul, reduziert aber die gegenseitige Beeinflussung.
Was bringt MPPT bei Schatten?
Ein MPP-Tracker sucht den aktuell günstigsten Arbeitspunkt eines Moduls oder Modulstrangs. Bei unterschiedlichen Bedingungen sind unabhängige Tracker besonders interessant.
Fraunhofer ISE weist jedoch darauf hin, dass zusätzliche MPPT- beziehungsweise Leistungselektronik nicht in jeder Situation automatisch mehr Jahresertrag bringt. Der Nutzen hängt vom konkreten Verschattungsszenario und den zusätzlichen Wandlungsverlusten ab.
Mehr dazu: MPPT beim Balkonkraftwerk.
Bypass-Dioden: was sie tun
Viele Module besitzen Bypass-Dioden, die Teilbereiche des Moduls elektrisch überbrücken können, wenn diese stark begrenzt werden. Das schützt die Zellen und kann den Leistungsverlust begrenzen. Trotzdem ist eine verschattete Modulsektion dann nicht mehr voll an der Stromerzeugung beteiligt.
Morgens oder abends Schatten – wie schlimm ist das?
Schatten früh morgens oder spät abends ist meist weniger relevant als Schatten rund um die ertragreichen Stunden. Entscheidend ist daher nicht nur, ob ein Schatten auftritt, sondern wann und wie lange.
So prüfst du den Standort
Beobachte den geplanten Montageort zu mehreren Tageszeiten. Besonders hilfreich sind Fotos morgens, mittags und am Nachmittag. Bedenke, dass der Sonnenstand im Winter deutlich niedriger ist und Schatten dadurch länger werden können.
Module getrennt ausrichten kann helfen
Wenn ein Balkon nur teilweise frei von Schatten ist, kann es sinnvoll sein, zwei Module nicht exakt nebeneinander zu montieren. Ein Modul kann beispielsweise weiter nach außen oder in eine andere Richtung positioniert werden, sofern Halterung und Wechselrichter dies zulassen.
Schatten oder schlechte Ausrichtung – was ist wichtiger?
Ein etwas ungünstiger ausgerichtetes, aber weitgehend unverschattetes Modul kann in der Praxis besser sein als ein perfekt nach Süden ausgerichtetes Modul, das regelmäßig durch Gebäudeteile oder Bäume verschattet wird.
Deshalb sollte die Reihenfolge bei der Standortwahl lauten: zuerst Verschattung vermeiden, dann Ausrichtung und Neigung optimieren.
Verschmutzung ist kein echter Schatten – wirkt aber ähnlich
Laub, Vogelkot oder starke Verschmutzung reduzieren ebenfalls die Einstrahlung auf Teilbereiche. Eine regelmäßige Sichtkontrolle ist deshalb sinnvoll, besonders bei flach montierten Modulen.
Was du nicht tun solltest
- Module dauerhaft hinter einer geschlossenen Brüstung verstecken
- unterschiedlich verschattete Module ohne Blick auf die MPPT-Aufteilung kombinieren
- für wenige Prozent Mehrertrag eine unsichere Montage wählen
- Herstellergrenzen von Spannung und Strom ignorieren
Fazit
Verschattung lässt sich nicht mit einer einzigen Prozentzahl bewerten. Dauer, Tageszeit, Schattenform, Modulaufbau und MPPT-Aufteilung entscheiden über den Verlust. Für ein Balkonkraftwerk bringt häufig schon eine bessere Positionierung mehr als aufwendige Optimierungstechnik.
Weiterlesen: Ausrichtung optimieren · MPPT verstehen · Ertrag einschätzen
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