Verschattung PV-Anlage: So vermeidest Du Ertragseinbußen

Bereits ein verschattetes Modul kann zu erheblichen Ertragseinbußen Deiner gesamten Solaranlage führen. Aber was genau ist eine Verschattung eigentlich und welche Maßnahmen kannst Du dagegen ergreifen? 

In diesem Artikel erfährst Du alles, was Du über das Thema Photovoltaik Verschattung wissen musst: Wir erklären Dir, was eine Verschattung Deiner Anlage verursacht und wie Du dieser lästigen Standortbedingung mit der richtigen Anlagenplanung von vornherein den Riegel vorschiebst. 

Was ist eine Verschattung und wie wirkt sie sich auf den Ertrag von PV-Anlagen aus? 

Durch benachbarte Gebäude oder Bäume, Verschmutzungen oder Dein eigenes Dach können Teile Deiner Photovoltaik-Anlagen stetig im Schatten liegen. Das hört sich erst einmal nicht besonders problematisch an, schließlich sind davon meist nur wenige Prozent der gesamten Anlagenfläche betroffen. 

Allerdings fällt der Ertragsverlust dabei oft bedeutend höher aus, als die tatsächlich verschattete Fläche vermuten lässt. Das liegt daran, dass Solarzellen innerhalb eines Moduls in einer Reihe zu sogenannten Strings verbunden werden. Verschattete Zellen blockieren so auch den Stromfluss benachbarter Solarzellen. Der gesamte Stromfluss und damit auch die erzeugte Energie ist dann nur noch so hoch wie an seiner schwächsten Stelle, also der verschatteten Solarzelle. 

Im Extremfall kann eine Verschattung deshalb sogar zur Überhitzung einzelner Zellen führen, was das gesamte Modul beschädigen kann. Daher werden heute standardmäßig sogenannte Bypassdioden in die Photovoltaikmodule eingebaut. Diese können die durch Verschattung betroffenen Modulteile überbrücken und begrenzen so die Leistungsminderung, sowie Überhitzung. 

Trotzdem sorgen bereits einzelne Verschattungen für Ertragsverluste der gesamten Anlage. Denn genau wie Solarzellen sind auch die Module der PV-Anlage in Reihe geschaltet. Wenn ein Modul durch den Einsatz einer Bypass-Diode nur teilweise leistungsfähig ist, reduziert dies, ähnlich wie bei der Verschattung einzelner Zellen, die Gesamtleistung des ganzen Strings. 

Daher können selbst kleine, dauerhafte Verschattungen die Effizienz der gesamten PV-Anlage erheblich mindern.

Wie kommt es zur Verschattung Deiner PV-Anlage? 

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, wie es zu einer Verschattung Deiner PV-Anlage kommen kann: 

Standortbedingte Verschattung 

Eine Verschattung kann durch nahe Gebäude, Hügel, Berge oder Bäume entstehen. Auch Dachaufbauten wie Kamine, Satellitenschüsseln oder Antennen können einen stetigen Schatten auf Deine Module werfen. Zudem kann auch die Dachform selbst zu Verschattungsproblemen führen.

Verschmutzungsbedingte Verschattung

Verschattungen aufgrund einer Verschmutzung Deiner Module lassen sich glücklicherweise relativ einfach verhindern. Besonders in landwirtschaftlichen Gebieten, wo oft mehr Schmutz anfällt, solltest Du Deine PV-Anlage regelmäßig säubern. Bei Anlagen mit einer steileren Modulneigung ist eine Reinigung normalerweise nur selten nötig, da Staub und andere Ablagerungen meistens durch Regenfall weggespült werden.

Eigenverschattung von PV-Anlagen

Gerade auf Flachdächern oder Freiflächen kann eine zu enge Anordnung der Module zu Eigenverschattung führen. Daher ist es wichtig, den vom Hersteller vorgeschriebenen Mindestabstand zwischen den Modulen einzuhalten. Bei PV-Anlagen fürs Schrägdach besteht dieses Problem nicht, da die Module in diesen Fällen parallel zum Dach montiert werden und sich so nicht gegenseitig verschatten können.

Wenn Du nach einem Grund für Leistungseinbußen bei Deiner PV-Anlage suchst, ist es zudem wichtig, diffuse Sonneneinstrahlung und Verschattungen zu unterscheiden. Im ersten Fall sind lediglich die Lichtverhältnisse, z.B. durch einen bewölkten Himmel, beeinträchtigt und die Anlage erreicht wieder normale Erträge, sobald sich der Lichteinfall ändert. Verschattungen hingegen mindern die Leistung der Photovoltaik-Anlage stetig, selbst wenn optimale Wetterverhältnisse herrschen. 

Welche Arten von Verschattung gibt es? 

Jahreszeitliche Verschattungen

Verschattungen, die sich durch die jahreszeitlichen Schwankungen des Sonnenstands ergeben, bezeichnet man als jahreszeitliche Verschattungen. Im Sommer, wenn die Sonne höher steht, sind solche Verschattungen seltener und weniger intensiv als im Winter.

Wandernde Verschattungen

Tageszeitliche Verschattungen entstehen durch die täglichen Veränderungen im Stand der Sonne und sind deshalb zu verschiedenen Tageszeiten unterschiedlich ausschlaggebend. 

Ursachen von Verschattung entgegenwirken

Eigenverschattung bei Modulen auf Flachdächern kannst Du durch die Einhaltung der festgelegten Mindestabstände zwischen den Modulreihen vermeiden, während Verschattungen durch Verschmutzungen durch eine kurze Reinigung der Module zu beheben sind. 

Bei standortbedingter Verschattung solltest Du prüfen, inwiefern schattenwerfende Objekte entfernt werden können. Ist beispielsweise ein Baum die Ursache, könnte dieser umgepflanzt oder gefällt werden. Auch Antennen oder Blitzschutzanlagen kannst Du möglicherweise demontieren oder versetzen.

Allerdings gilt: Wenn die Verschattungsquellen unbeweglich sind, z.B. Hügel und Gebäude, oder sich nicht auf Deinem Grundstück befinden, kannst Du Leistungseinbußen Deiner PV-Anlage nur durch kluge Anlagenplanung in Voraus minimieren.

Anlagenplanung bei Verschattung

Es gibt unterschiedliche Möglichkeiten, um eine Verschattung Deiner PV-Anlage bereits vor der Installation zu verhindern oder zumindest einzugrenzen: 

Nutze Modulwechselrichter

Modulwechselrichter, auch Mikrowechselrichter genannt, ermöglichen die separate Ansteuerung von Solarmodulen. Die Geräte können verschattete und unverschattete Module voneinander trennen und zu unterschiedlichen Strings zu organisieren. Module ohne Verschattungen können so weiterhin effektiv arbeiten und werden nicht durch die Leistung der verschatteten Module begrenzt.

Verwende Leistungsoptimierer

Bei wechselnden Verschattungen im Tagesverlauf können Leistungsoptimierer helfen, den Ertrag zu steigern. Diese Geräte steuern einzelne Module gezielt an und vermeiden so, dass partielle Verschattungen den gesamten String beeinträchtigen. Indem sie verschatteten Module überbrückt werden, kann so mehr Strom fließen.

Passe das Layout Deiner Anlage an 

Eine weitere Möglichkeit ist der Verzicht auf Solarmodule in Bereichen mit hoher Verschattung. So kannst Du die Dachfläche effizienter zu nutzen, Kosten sparen und so die Wirtschaftlichkeit Deiner Anlage erhöhen. Wenn die Verschattung auf Deinem Dach zu hoch ist, kann es auch sinnvoll sein, Deine PV-Anlage alternativ an der Fassade oder dem Garagendach zu installieren.

Mit traditionellen Solarsystemen ist das allerdings nur schwer möglich. Die PV-Anlagen haben meist eine feste Modulanzahl und lassen sich nur in festgelegten Abständen voneinander montieren.

priwatt Solar bietet hier die perfekte Lösung: Die Module unserer Anlagen lassen sich in Gruppen organisieren und können sowohl horizontal als auch vertikal installiert werden. So kannst Du Stellen, die sonst von Verschattung betroffen wären, einfach auslassen, ohne Platz und Leistungspotenzial zu verschwenden. Außerdem können unterschiedliche Modulgruppen mit unterschiedlichen Halterungen bestückt werden. Damit lässt sich PV-Anlage zum Beispiel gleichzeitig auf dem Dach Deines Eigenheims und der Fassade oder dem Gartenhaus betreiben.

Fazit: Verschattung entgegenwirken mit den flexiblen PV-Anlagen von priwatt.

Verschattung kann schnell zum Problem für Deine Anlage werden, wenn der Standort Deiner Module nicht optimal gewählt ist. Glücklicherweise lässt sich Verschattungen mit den richtigen Wechselrichtern und Leistungsoptimierern entgegenwirken. Allerdings können diese Maßnahmen trotzdem die Effektivität Deiner Photovoltaikanlage beeinträchtigen.

Solaranlagen von priwatt lassen sich deshalb flexibel planen. Du kannst Deine Module in unterschiedlichen Gruppen zusammenfassen, die Du frei auf dem Dach positionieren kannst. So umgehst Du Stellen, die sonst von Verschattung betroffen wären. Zusätzlich kannst Du verschiedene Halterungen für Deine PV-Anlage auswählen und kannst Deine Module so zum Beispiel gleichzeitig auf dem Hausdach und an der Fassade anbringen. 

Und das Beste: Priwatt Solar ist dabei mehr als doppelt so günstig wie traditionelle PV-Anlagen. Starte also jetzt durch mit einer PV-Anlage von priwatt!