Schattenwurf: So beeinflusst Verschattung den Ertrag von Solaranlagen

Schattenwurf: So beeinflusst Verschattung den Ertrag von Solaranlagen  

Verschattungen beeinträchtigen die Leistung von Solarmodulen und damit die gesamte PV-Anlage in der Regel negativ – manchmal deutlich sichtbar, manchmal kaum bemerkbar, doch der Effekt ist immer vorhanden. Ähnlich wie ein Schatten auf einem Buch das Lesen erschwert, kann ein Schatten auf Solarmodulen die Stromerzeugung erheblich mindern. Warum ist Verschattung von Solarzellen problematisch und wie kann die Effizienz einer Photovoltaikanlage gesichert werden? Das klären wir in diesem Artikel.  


Was ist Verschattung bei Photovoltaik und warum ist sie problematisch?  

Verschattung bedeutet, dass direktes Sonnenlicht durch Hindernisse wie Bäume, Gebäude oder saisonale Veränderungen daran gehindert wird, auf Teile der Solaranlage zu fallen. Wenn der Schatten auf ein Solarmodul trifft, wird die Stromproduktion dieses Moduls eingeschränkt und wirkt sich auf die gesamte Anlage aus. Sowohl die Solarzellen im Solarmodul als auch die einzelnen Module sind seriell miteinander verbunden. Dadurch kann bereits ein kleiner Schatten auf einer Solarzelle den Ertrag der gesamten Solaranlage erheblich reduzieren.  

Da in einer Reihenschaltung der Strom stets gleich groß ist, gibt das schwächste Modul den Strom vor. Ist dieses jedoch verschattet, produziert es deutlich weniger Strom und mindert die Leistung aller in Reihe geschalteten Module.  


Ursachen von Verschattung  

Verschattung kann durch eine Vielzahl natürlicher und menschengemachter Ursachen entstehen:  

  • Natürliche Ursachen: Ein Schatten durch Bäume tritt oft nur zeitweise auf. Er kann jedoch langfristig zum Problem werden, wenn die Bäume über die Jahre wachsen und einen dauerhaften Schatten auf die Module werfen. Regelmäßiges Beschneiden kann hier Abhilfe schaffen.  
  • Menschengemachte Ursachen: Gebäude, Antennen, Dachgauben, Schornsteine und Masten führen oft zu temporären Verschattungen.  
  • Saisonale Veränderungen: Im Sommer steht die Sonne höher am Himmel, wodurch Schatten kürzer sind. Im Frühling und Herbst hingegen steht die Sonne tiefer und erzeugt längere Schatten. Somit könnten weiterstehende Objekte ein potenzielles Hindernis für die Strahlen darstellen.  
     

Folgen von Verschattung  

Insbesondere die teilweise Verschattung kann den Ertrag einer Solaranlage erheblich verringern, als dass dies durch den Anteil der verschatteten Fläche vermutet werden würde. Je nach Intensität und Dauer des Schattens kann dementsprechend der gesamte Energieertrag deutlich gemindert werden. In einer beispielhaften Reihenschaltung von 20 Solarmodulen mit je 450 Wp Leistung ergibt sich eine Gesamtleistung von 9 kWp. Wenn jedoch nur ein Modul – etwa durch einen Schornstein – verschattet wird, kann sich die Leistung der gesamten Anlage ohne zusätzliche Maßnahmen um bis zu 90 % reduzieren.  

Neben der Ertragsminderung kann dauerhafte Verschattung auch die Lebensdauer der Solarmodule verkürzen. Durch ungleichmäßige Sonneneinstrahlung entsteht eine ungleiche Belastung der Zellen, was zu Überhitzung führen kann. Diese sogenannten Hot Spots sind Stellen, an denen sich das Modul übermäßig erhitzt, was langfristig Schäden am Modul verursacht und somit die Wartungskosten erhöhen kann.  


Maßnahmen zur Vermeidung und Minimierung von Verschattung  

Eine sorgfältige Planung ist entscheidend und kann Verschattungen minimieren oder sogar vermeiden. Hier einige praktische Tipps, die dazu beitragen können, den Ertrag der Solaranlage zu sichern:  

  • Abstände: Ausreichender Abstand zwischen den Modulen und potenziellen Schattenquellen wie Bäumen oder Gebäuden ist essenziell, um Probleme mit Verschattungen von Anfang an zu vermeiden.  
  • Nachträgliche Maßnahmen: Sollte die Anlage bereits in Betrieb sein und sich Verschattungsprobleme erst im Nachhinein zeigen, können nachträgliche Maßnahmen helfen. Dazu gehören regelmäßiges Beschneiden nahegelegener Bäume oder bei Möglichkeit das Versetzen kleiner Hindernisse wie Antennen.  
  • Fachkundige Beratung: Bei bestehenden Problemen mit verschatteten Solarzellen kann es sinnvoll sein, Fachpersonal zurate zu ziehen, das spezifische und maßgeschneiderte Lösungen empfehlen kann. Experten kennen die technischen Möglichkeiten und können die Anlage gezielt optimieren.  
  • Modul-Optimierer: Wenn eine Verschattung vorliegt oder wahrscheinlich ist, könnte der Einsatz von Optimierern an den potenziell verschatteten Modulen sinnvoll sein. Aus wirtschaftlicher Sicht ist das Ausrüsten der gesamten Anlage jedoch nur bedingt empfehlenswert.  

Fazit: Verschattungen ernst nehmen, PV-Erträge sichern  

Verschattung ist eine häufige, aber lösbare Herausforderung bei Solaranlagen. Durch eine sorgfältige Standortwahl und die professionelle Beratung lässt sich die Leistung der Anlage maximieren und die Auswirkungen von Verschattungen minimieren. Bei Qcells wird großer Wert darauf gelegt, dass die Module optimal positioniert werden, um eine langfristig effiziente und leistungsstarke Solaranlage zu gewährleisten. Die erfahrene Solarberatung von Qcells steht mit ihrem Fachwissen zur Seite und unterstützen bei der Planung, Installation und Optimierung der Anlage.