Gibt es verschattungsresistente Solarmodule?
Verschattung ist der Feind Ihrer Solaranlage: Schon kleine Schatten, die auf eines der Panels treffen, können dafür sorgen, dass die Leistung der Anlage erheblich leidet. Leider lässt es sich aber manchmal nicht verhindern, dass Schatten auf die Panels treffen. Schließlich ist der Sonnenstand über den Tagesverlauf nicht immer gleich und Hindernisse wie umstehende Gebäude oder große Bäume lassen sich nicht einfach so entfernen.
Doch was können Sie tun, wenn der Standort Ihrer Anlage immer wieder von Schatten betroffen ist? Gibt es verschattungsresistente Solarmodule, die hier die Probleme ausgleichen können? Gibt es andere Möglichkeiten, Ihre Solaranlagen gegen Verschattung zu rüsten? All das klären wir in den folgenden Absätzen.
Gibt es verschattungsresistente Solarmodule?
Ja, die gibt es – auch wenn der Begriff „verschattungsresistent“ nicht ganz korrekt ist. In Wahrheit sind Solarpanels nie komplett unempfindlich gegenüber Verschattung. Aber: Es gibt Technologien, die den Leistungsverlust minimieren oder deutlich besser ausgleichen als herkömmliche Systeme.
Besonders relevant sind dabei Panels mit sogenannter Halbzellen- oder Shingle-Technologie. Bei Halbzellenmodulen sind die Solarzellen in zwei getrennte Strompfade aufgeteilt. Das bedeutet: Wird ein Teil verschattet, arbeitet der andere weiter. Noch effizienter ist die Shingle-Technologie (oder auch Schindel-Technologie). Hier sind die Zellen ähnlich wie Dachschindeln angeordnet und überlappen sich – was den Stromfluss bei partieller Verschattung deutlich stabiler hält.
Außerdem haben einige moderne Module sogenannte Bypass-Dioden in jedem Segment. Diese leiten den Strom um die verschatteten Bereiche herum und verhindern so, dass die Leistung des gesamten Panels zusammenbricht.
Die Tabelle zeigt eine Übersicht der wichtigsten Techniken zum Verschattungsausgleich im Vergleich:
Vorteil bei Verschattung | Geeignet für | |
Halbzellen-Module | Zwei unabhängige Strompfade, weniger Ertragseinbruch | Fast alle Dächer |
Shingle-Module | Zellüberlappung reduziert Verschattungsverlust | Dächer mit Teilverschattung |
Bypass-Dioden | Umgehung verschatteter Bereiche | Standard bei vielen Modulen |
Mikro-Wechselrichter | Jedes Modul arbeitet unabhängig | Anlagen mit Solarnachführung oder wechselnden Lichtverhältnissen |
Besonders in Kombination mit einer intelligenten Solarnachführung, die den Einstrahlungswinkel über den Tag hinweg optimiert, können verschattungsresistente Module ihre Vorteile voll ausspielen. Damit die gewonnene Energie bestmöglich genutzt wird, empfehlen wir Ihnen außerdem den Einsatz einer passenden Solarbatterie – so lässt sich überschüssiger Strom zwischenspeichern und später verbrauchen.
Warum kann ein verschattungsresistentes PV-Modul sinnvoll sein? Welche Probleme verursacht Schatten bei einer PV-Anlage?
Schatten wirkt bei Solaranlagen ausgesprochen problematisch. Das liegt daran, dass die meisten Panels in sogenannten Strings – also in Reihe – geschaltet sind. Wenn ein Modul weniger Strom liefert, bremst es den gesamten Strang aus. Das bedeutet: Schon ein einziges Blatt, das auf einem Panel liegt, kann bis zu 30 % Leistungsverlust verursachen!
In der Praxis sind es häufig Schornsteine oder Sat-Schüsseln, die immer wieder für Teilverschattung sorgen. Je nach Ausrichtung der Solarpanels verändert sich die betroffene Fläche im Tagesverlauf. Besonders in den Morgen- und Abendstunden, wenn die Sonne tief steht, passiert das häufig.
Ein verschattungsresistentes Modul reduziert diese Verluste, wie oben beschrieben, durch eine intelligente Struktur oder zusätzliche Schaltungskomponenten. Damit kann auch an Standorten gearbeitet werden, die bisher als „nicht ideal“ galten. Besonders für Anlagen auf Altbauten oder bei Nachrüstung auf bestehenden Dächern ist das ein echter Vorteil – zumal eine nachträgliche Optimierung der Ausrichtung von Solarpanels meist mit hohen Kosten verbunden ist.
Sind verschattungsresistente PV-Module teurer?
Natürlich kosten Module mit Halbzellen-, Shingle- oder Bypass-Technik mehr als einfache Standard-Panels. Der Aufpreis bewegt sich jedoch meist im Rahmen von 10–20 %, abhängig vom Hersteller und der gewählten Technik.
Langfristig betrachtet rechnet sich die Investition fast immer. Denn während eine günstige Anlage ohne spezielle Technik bei Teilverschattung regelmäßig unterdurchschnittliche Erträge liefert, arbeitet eine „verschattungsresistente“ Anlage konstant auf hohem Niveau – und erwirtschaftet so über die Jahre deutlich mehr Strom. Rechnen Sie das auf 20 bis 25 Jahre Anlagenlaufzeit hoch, zeigt sich: Der Mehrpreis ist oft schon nach wenigen Jahren wieder drin.
Hinzu kommt, dass Sie durch die höhere Eigenproduktion weniger Strom aus dem Netz beziehen müssen. Und wenn zusätzlich eine Solarbatterie installiert wird, steigen Eigenverbrauch und Unabhängigkeit vom Stromversorger noch weiter.
Gibt es andere Möglichkeiten, die Wirkung von Schatten auf meine PV-Anlage zu schmälern?
Wenn Sie sich (noch) nicht für verschattungsresistente PV-Module entscheiden wollen, gibt es zahlreiche Maßnahmen, mit denen sich die negativen Auswirkungen von Verschattung reduzieren lassen. Einige davon betreffen die Planung, andere die Technik oder die Anordnung der Panels. Im Folgenden stellen wir Ihnen die wichtigsten Strategien vor.
Kurze Strings
Statt viele Panels in langen Strings zu verschalten, setzen Sie besser auf kurze Reihen. Dadurch begrenzen Sie den Einfluss eines verschatteten Panels auf einen kleineren Teil der Anlage. Zwar steigt durch kürzere Strings meist der Aufwand bei Verkabelung und Wechselrichtern – doch die gewonnenen Erträge rechtfertigen diesen Mehraufwand häufig.
Parallelschaltung
Eine Parallelschaltung der Panels sorgt dafür, dass der Strom jeder Reihe unabhängig fließen kann. Das bedeutet konkret: Wird ein Panel durch einen Schatten geschwächt, beeinflusst das nicht die Leistung der restlichen Panels. Besonders bei Dächern mit Ost-West-Ausrichtung oder bei teilweiser Verschattung durch Bäume lohnt sich diese Lösung.
Wichtig: Parallelschaltungen benötigen stärkere Kabelquerschnitte und spezielle Wechselrichter, die für unterschiedliche Eingangsspannungen ausgelegt sind. Lassen Sie sich dazu individuell beraten und prüfen, ob Ihre Anlage für dieses Prinzip geeignet ist.
Leistungsoptimierer
Leistungsoptimierer werden zwischen Panel und Wechselrichter geschaltet und überwachen die Leistung jedes einzelnen Moduls. Sie gleichen Spannungsunterschiede automatisch aus und verhindern, dass ein verschattetes Panel die ganze Anlage ausbremst. Besonders bei komplexen Dachlandschaften, auf denen Panels mit unterschiedlicher Neigung oder Ausrichtung installiert sind, entfalten Optimierer ihr volles Potenzial.