SolarspeicherMPP-Tracker (MPPT)
Was ist ein MPP-Tracker?
Der MPP-Tracker (Maximum Power Point Tracker, kurz MPPT) ist die Elektronik in Wechselrichter oder Laderegler, die Solarmodule permanent in ihrem optimalen Arbeitspunkt betreibt: dem Punkt aus Spannung und Strom, an dem sie die maximale Leistung liefern. Ohne MPPT verschenkt eine PV-Anlage Ertrag, weil die Module dann selten dort arbeiten, wo sie am stärksten sind.
Warum Module einen Arbeitspunkt haben
Ein Solarmodul liefert je nach abverlangter Spannung unterschiedlich viel Leistung - die Kennlinie hat einen Buckel, dessen Spitze der Maximum Power Point ist. Und dieser Punkt wandert ständig: mit der Einstrahlung, der Modultemperatur, der Verschattung. Der MPP-Tracker tastet die Kennlinie laufend ab und regelt nach - viele Male pro Sekunde. An kalten, klaren Tagen steigt die Modulspannung deutlich, und nur ein mitlaufender Tracker holt diesen Bonus auch ab.
Wie arbeitet ein MPP-Tracker?
- Der Tracker misst Spannung und Strom am Moduleingang.
- Er verschiebt die Arbeitsspannung testweise ein kleines Stück.
- Er vergleicht die Leistung vor und nach der Verschiebung.
- Steigt die Leistung, behält er die Richtung bei.
- Fällt sie, kehrt er die Richtung um.
- Der Ablauf wiederholt sich mehrmals pro Sekunde.
Dieses Suchverfahren heißt Perturb and Observe. Moderne Wechselrichter ergänzen es um einen kompletten Kennlinien-Scan, der bei Teilverschattung den höchsten von mehreren Leistungsbergen findet statt im erstbesten hängenzubleiben.
Warum Wechselrichter mit 2 MPP-Trackern?
Alle Module an einem Tracker müssen im Gleichschritt arbeiten. Sobald Teilflächen unterschiedlich sind - Ost/West-Dach, Schornstein-Schatten, verschiedene Neigungen - zieht ein einziger Arbeitspunkt die stärkere Fläche auf das Niveau der schwächeren. Ein Stringwechselrichter mit zwei oder mehr MPP-Trackern gibt jeder Teilfläche ihren eigenen Arbeitspunkt. Wie viele Tracker sinnvoll sind, hängt an der Ausrichtung und Neigung deiner Teilflächen:
| Anlagensituation | Sinnvolle Tracker-Zahl | Grund |
|---|---|---|
| Ein Dach, eine Ausrichtung | 1 | Alle Module haben dieselbe Kennlinie |
| Ost-West-Dach | 2 | Die Ertragsspitzen liegen zu verschiedenen Tageszeiten |
| Mehrere Teilflächen, Gauben | 3 und mehr | Jede Fläche braucht ihren eigenen Arbeitspunkt |
| Einzelne Module dauerhaft verschattet | Optimierer oder Tracking je Modul | Der Schatten trifft nur einen Teil des Strings |
| Balkonkraftwerk mit zwei Modulen | 2 (ein Eingang je Modul) | Geländer und Brüstung verschatten oft ungleich |
Reicht das nicht, greifen Leistungsoptimierer. Die Extremform sind Mikrowechselrichter mit einem Tracker pro Modul.
Was beim Anschluss der Strings zählt
Zwei Strings an einem gemeinsamen MPP-Tracker sind erlaubt, solange sie zusammenpassen: gleicher Modultyp, gleiche Ausrichtung, gleiche Neigung, gleiche Modulzahl. Dann verhalten sie sich elektrisch wie ein größerer String, und ein Arbeitspunkt genügt für beide. Unterscheidet sich eine dieser Größen, gehören die Strings auf getrennte Eingänge. Wichtig ist außerdem das Spannungsfenster: Die Stringspannung muss im MPP-Bereich des Geräts liegen, und die Leerlaufspannung bei Kälte darf dessen Maximalwert nicht überschreiten. Die Werte je Tracker lassen sich über OpenDTU oder das Herstellerportal einzeln auslesen.
MPPT beim Speicher und Laderegler
Auch beim Solar-Laderegler ist MPPT das Qualitätsmerkmal gegenüber einfachen PWM-Reglern. Ein PWM-Regler zieht die Module auf Batteriespannung herunter, ein MPPT-Regler wandelt die überschüssige Spannung in Ladestrom um. Der Vorteil liegt typisch bei 10 bis 30 Prozent Mehrertrag, je kälter es ist und je weiter Modul- und Batteriespannung auseinanderliegen, desto größer. Für die Solaranlage im Wohnmobil ist MPPT deshalb der Standard.
Im Haus sitzt derselbe Baustein im Hybrid-Wechselrichter, der Module, Batterie und Hausnetz zusammenführt. Speicher fürs Balkonkraftwerk mit direktem Modulanschluss bringen eigene MPP-Tracker mit: Deren Anzahl bestimmt, wie viele Module unabhängig optimiert werden. Wer plant, zählt daher nicht nur Wattzahlen, sondern auch die Tracker-Eingänge - sie entscheiden mit, wie viel Sonne im Speicher landet.