Leistungsoptimierer für die PV - so effektiv ist die Verbesserung

Wie funktioniert ein Leistungsoptimierer?

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es sich bei Leistungsoptimierern um Geräte handelt, die in der Lage sind, einzelne Solarmodule an ihrem Maximum Power Point zu halten und somit für eine höhere Effizienz zu sorgen. Vor allem bei regelmäßig verschatteten oder teilverschatteten Solarflächen kann ein Leistungsoptimierer sinnvoll sein.

Insgesamt können mit diesen Geräten verschiedene Unregelmäßigkeiten in den Systemen geglättet werden, was unter anderem dazu führt, dass eine Photovoltaikanlage deutlich effektiver betrieben werden kann. In welchen Fällen eine solche Anschaffung sinnvoll ist, muss jedoch genau geprüft werden.

Der Maximum Power Point (MPP)

Der Maximum Power Point ist der Punkt, an dem Solarmodule ihre maximale Leistung erzeugen können. Der MPP kann von Modul zu Modul variieren und ist abhängig von der jeweiligen Bauform und den verwendeten Materialien. Darüber hinaus hängt der MPP von zwei weiteren Faktoren ab:

Zum einen von der Stärke der Sonneneinstrahlung und zum anderen von der Temperatur des Solarmoduls. Befinden sich diese beiden Faktoren im Optimum, kann die Solaranlage die maximale Leistung liefern.

Leistungsoptimierer können je nach Solarmodul den MPP gezielt ansteuern und dafür sorgen, dass dieser möglichst lange gehalten wird. So erhöht sich die Energieausbeute der Solarmodule durch den Maximum Power Point. MPP-Tracker verlängern zudem die Lebensdauer der Solarmodule, da diese immer am optimalen Punkt betrieben werden.

Leistungsoptimierer für Solarmodule - wann sind sie sinnvoll?

Es ist wichtig zu wissen, wann der Einsatz eines PV-Leistungsoptimierers überhaupt sinnvoll ist. Denn nicht jede Anlage benötigt ein solches Upgrade. Eine Anlage, die bereits im Leistungsmaximum arbeitet, kann durch einen solchen Optimierer lediglich eine Verbesserung von wenigen Prozent erreichen. Eine solche Investition würde sich aufgrund der anfallenden Anschaffungskosten somit nicht lohnen.

Anders sieht es aus, wenn die Anlage nicht ihr Maximum erreicht. Ist der Ertrag zu gering, muss zunächst ermittelt werden, woran das liegt und ob ein Leistungsoptimierer die PV nachhaltig verbessern kann.

PV-Optimierer helfen bei Verschattung

Wird eine Solaranlage regelmäßig durch umstehende Bäume, Häuser, Schornsteine oder andere Objekte verschattet, kann dies die Leistung der gesamten Anlage verringern. Die leistungsschwächeren Solarmodule begrenzen die Leistung der gesamten Anlage und verringern somit den Energieertrag. Ein Leistungsoptimierer kann dies verhindern und damit die Auswirkungen der Verschattung minimieren.

Leistungsoptimierer bei unterschiedlicher Modulausrichtung

Wer sein gesamtes Dach mit Solarmodulen bestückt, kann sich über einen beachtlichen Energiegewinn freuen. Allerdings sind aufgrund unterschiedlicher Dachneigungen, auch die Modulneigungen sowie deren Ausrichtungen unterschiedlich. Dies kann zu einem Ungleichgewicht in der Stromproduktion führen.

Ein PV-Leistungsoptimierer sorgt dafür, dass sich die Last gleichmäßiger verteilt, sodass die schwächeren Module die stärkeren nicht ausbremsen. Jedes Solarmodul kann so sein Optimum erreichen, auch wenn neigungsbedingte Verschattungen den Einsatz einzelner Module sonst unwirtschaftlich machen würden. Dies erhöht die Leistung der Gesamtanlage und kann auch dazu beitragen, die Lebensdauer der Solaranlage zu verlängern.

Leistungsoptimierer bei unterschiedlichen Modultypen

Häufig werden Solaranlagen sukzessive ausgebaut. Das kann allerdings dazu führen, dass die verschiedenen Module einer solchen Anlage nicht vom selben Hersteller stammen. Unterschiedliche Modultypen können entsprechend unterschiedliche Leistungen erbringen. Ein Leistungsoptimierer kann hier helfen, den Maximum Power Point für jedes einzelne Modul zu ermitteln und zu erreichen. Auf diese Weise kann der Ertrag auf Modulebene deutlich gesteigert werden, was unter anderem dazu führt, dass solche Anlagen langfristig rentabler werden.

Wann lohnt sich ein Leistungsoptimierer PV?

Der Einsatz eines PV-Leistungsoptimierers lohnt sich immer dann, wenn die Anlage deutlich unter ihrem eigentlichen Leistungsmaximum arbeitet. Die Gründe dafür können, wie oben beschrieben, sehr unterschiedlich sein. Aufgrund ihrer Bauform und Funktion können Leistungsoptimierer in den unterschiedlichsten Situationen eingesetzt werden.

Berechnung des Leistungsgewinns durch den Leistungsoptimierer

Der Leistungsgewinn durch einen DC-DC-Wandler wie den Leistungsoptimierer muss so groß sein, dass sich die Anschaffungskosten des Gerätes im Laufe der Zeit amortisieren. In der Regel sollte so kalkuliert werden, dass sich die Anschaffungs- und Installationskosten innerhalb der ersten fünf bis zehn Jahre amortisieren. Andernfalls ist der Optimierungseffekt nicht groß genug, sodass sich die Anschaffung nur selten lohnt.

Es wird empfohlen, dies von einem Experten durchrechnen zu lassen. Denn nicht immer ist auf den ersten Blick erkennbar, welche Lösung und welcher Anbieter sich für die eigene Anlage lohnen.

Wie viel kostet ein Leistungsoptimierer?

Im Bereich der Leistungsoptimierer gibt es derzeit noch sehr wenige Anbieter, was sich unter anderem in den Preisen am Markt widerspiegelt. Vor allem aber sind solche Lösungen abhängig von der Leistung der Solaranlage auf dem Dach. Je mehr Module und je mehr Leistung und Energieertrag, umso größer ist natürlich auch die notwendige Arbeit der Leistungsoptimierer.

Preise pro kWp

Derzeit liegen die Preise zwischen 50 und 200 Euro pro kWp installierter Solarfläche. Bei sehr großen Anlagen kann es daher sehr schnell teuer werden. Auf der anderen Seite ist zu bedenken, dass sich trotz hoher Anschaffungskosten die Kosten für einen Leistungsoptimierer bei entsprechend fachgerechter Installation nach wenigen Jahren amortisieren können.

Steigert man mit einem solchen Gerät die Leistung der Anlage um nur 25 %, sind bereits erhebliche Gewinne bzw. Einsparungen möglich. Über kurz oder lang rechnet sich die Anschaffung daher für die meisten Anwender. Vor allem auch deshalb, weil die Anbieter der Geräte in der Regel sehr lange Garantiezeiten gewähren.

Unter welchen Voraussetzungen können PV-Optimierer sonst noch sinnvoll sein?

Es gibt verschiedene weitere Einsatzmöglichkeiten für Leistungsoptimierer. Im Folgenden schauen wir uns diese Möglichkeiten genauer an und bewerten, ob Lösungen wie der Solaredge Leistungsoptimierer für solche Anwendungen rentabel sind.

Ertragsüberwachung durch Leistungsoptimierer

Theoretisch könnten Leistungsoptimierer mit ihren Apps und Displays auch zur Überwachung des Energieertrags der eigenen PV-Anlage eingesetzt werden. Allerdings benötigen die einzelnen PV-Module in der Regel keine Überwachung, da diese normalerweise reibungslos arbeiten. Der Einsatz eines Leistungsoptimierers zur reinen Ertragsüberwachung ist zudem viel zu teuer und daher in der Regel nicht sinnvoll. Für die reine Überwachung gibt es einfachere Lösungen, die häufig bereits in den vorhandenen Wechselrichtern enthalten sind.

Was gegen Leistungsoptimierer bei PV spricht

Leistungsoptimierer sind kleine Geräte voller Technik, die zusammen mit der PV-Anlage auf dem Dach montiert werden. Daher sind diese DC-DC-Wandler nicht nur Sonnenlicht und Temperatur, sondern auch Wind und Regen ausgesetzt. Entsprechend ist die Lebensdauer solcher Geräte in der Regel deutlich geringer als die Lebenserwartung der meisten Solarmodule.

Wenn ein solches Gerät gewartet oder ausgetauscht werden soll, muss entsprechend eigenständig das Dach betreten oder eine Fachfirma damit beauftragt werden. Die dadurch entstehenden Kosten sind nicht von den Garantien der Hersteller abgedeckt. Und da bei allen Arbeiten an der Solaranlage auch die Gefahr von Beschädigungen besteht, muss man sehr genau kalkulieren, ob sich dies lohnt.

Will man also nur die Leistung der Solarmodule überwachen, sind solche Lösungen in der Regel die denkbar schlechteste Wahl. Möchte man dagegen die Leistung einzelner Module verbessern, weil diese verschattet sind, ist der Kauf von Leitungsoptimierern oft sinnvoll. Es gibt somit gute Gründe, die für und gegen den Kauf von Leistungsoptimierern für die eigene PV-Anlage sprechen.

Anbieter von Leistungsoptimierern auf dem Markt

Derzeit sind nur wenige Anbieter im Geschäft mit Leistungsoptimierern für PV tätig. Führend ist Solaredge, die auf sehr gutes Tracking und einfache Handhabung setzen. Zudem gibt es die Marke Tigo, die aktuell ausschließlich Leistungsoptimierer anbietet, während Huawei der wohl größte Anbieter mit der größten Vielfalt an Optimierern ist.

Alle drei Anbieter bieten hervorragende Lösungen mit vielen Funktionen und einer langen Garantie, sodass Sie nichts falsch machen, egal ob Sie sich für einen Solaredge Leistungsoptimierer oder einen anderen Anbieter entscheiden.

Fazit: Sind PV-Leistungsoptimierer sinnvoll?

Ob sich der Kauf eines PV-Leistungsoptimierers lohnt, ist stets eine Einzelfallentscheidung, abhängig von der Art der PV-Module, deren Ausrichtung und Verschattung. Wenn eine PV-Anlage aufgrund der Ausrichtung oder der Verschattung der Solarmodule nur einen Bruchteil ihrer erwartbaren Leistung erreicht, ist die Installation eines Leistungsoptimierers zur Erhöhung der Stromerzeugung sehr sinnvoll. Je nach Modul kann mit einer Steigerung von bis zu 40 % gerechnet werden.

Auf der anderen Seite bieten Leistungsoptimierer bei Dachanlagen ohne Verschattung kaum Verbesserungspotenzial. Verschiedene Hersteller wie Solaredge, Tigo oder auch Huawei bieten für jede Photovoltaikanlage passende Lösungen an.