Die Module einer PV-Anlage sind in der Regel zu sogenannten Strings in Reihe geschaltet, also miteinander verbunden. So erzeugen sie eine höhere Spannung. Das bedeutet aber auch: Wenn ein Solarmodul nicht richtig funktioniert, betrifft es alle Elemente in der Reihe. Ein Leistungsoptimierer überwacht die Funktionsfähigkeit eines einzelnen Moduls und erkennt, wenn ein Modul innerhalb der Reihe z.B. durch Beschattung oder aufgrund von Verschmutzung nicht die volle Leistung bringt. Durch die individuelle Überwachung einzelner Module verhindern Leistungsoptimierer für PV-Anlagen, dass ein einzelnes Modul die Leistung aller Panels innerhalb der Reihe beeinträchtigt.
Darüber hinaus bestimmt und optimiert das Gerät den Maximum Power Point (MPPT) eines einzelnen Moduls; das ist der Punkt der maximalen Stromerzeugung eines Solarmoduls. Die einzelnen Panels einer PV-Anlage verfügen über unterschiedliche Maximum Power Points. Das liegt an ihren unterschiedlichen Positionen. Das eine PV-Modul befindet sich eher im Schatten, ein anderes in idealer Ausrichtung zur Sonne. Dadurch entsteht in den einzelnen Modulen unterschiedlich viel Strom und Spannung; der MMPT unterscheidet sich.
Zum Weiterlesen: Mehr zum Thema MPPT lesen Sie in unserem Blogbeitrag zu Wechselrichtern.
Leistungsoptimierer verhindern Mismatch
Ein Vorteil von PV-Anlagen mit Optimierern liegt darin, dass sie so genannte Mismatches verhindern. Der Begriff bezeichnet den Leistungsverlust, der durch Unterschiede in der Stromerzeugung innerhalb der einzelnen PV-Module einer Solaranlage entsteht. Bringt ein Solarmodul innerhalb einer in Reihe geschalteter Panels weniger Leistung als die anderen, beeinflusst dies die Leistung aller Module der Reihe negativ. Leistungsoptimierer verhindern das.
Hotspots vermeiden dank Optimierer
Als Hotspots bezeichnet man das Phänomen, dass in einem Modul durch lokale Überhitzung ein „heißer Fleck“ entsteht. Es kommt zur Überhitzung, wenn ein einzelnes Modul innerhalb der Reihe verschattet, verschmutzt oder defekt ist und deshalb keinen Strom erzeugt. Wenn die anderen Elemente der Reihe weiterhin Strom erzeugen, fließt dieser durch das defekte oder verschattete PV-Modul. Es entsteht eine Art „Stromstau“, der zu Hitze im betroffenen Modul führt. Im schlimmsten Fall führt das zu einem Brand. Ein Leistungsoptimierer erkennt solche Unregelmäßigkeiten am einzelnen Panel. Solarteurinnen und Solarteuer finden so schnell das defekte Element und tauschen es aus.
Wie viel kostet ein Leistungsoptimierer?
Leistungsoptimierer sind ab ca. 30 Euro pro Stück zu haben. In der Regel wird pro PV-Modul ein Optimierer installiert. Es gibt auch Varianten, bei denen mehrere Module mit nur einem Leistungsoptimierer kombiniert werden können.
Wartungs- und Reparaturkosten deutlich reduziert
Die Kosten für Wartungen und Reparatur reduzieren sich durch den Einsatz von Leistungsoptimierern deutlich, da Installateurinnen und Installateure fehlerhafte Module sofort ausfindig machen und dafür nicht die Leistung jedes einzelnen Moduls messen müssen. Darüber hinaus ist es nur bei Anlagen mit PV-Optimierern möglich, die Leistungsgarantie des PV-Modulherstellers von meist 25 bis 30 Jahren einzufordern, da einzig mithilfe eines Leistungsoptimierers abgebildet werden kann, welche Leistung ein Modul über mehrere Jahre hinweg erzeugt hat.
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