Solarspeicher

Verschattung (PV)

Was bedeutet Verschattung bei einer PV-Anlage?

Die Verschattung einer PV-Anlage entsteht, wenn Bäume, Gebäude, Kamine oder ein flacher Sonnenstand einzelne Solarmodule teilweise oder ganz verdunkeln und dadurch deren Stromertrag mindern. Weil Module häufig in Reihe verschaltet sind, kann der Schatten auf einem einzigen Modul den Ertrag des gesamten Strangs überproportional senken.

Je nach Ausmaß unterscheidet man zwischen Teilverschattung, wenn nur ein Modulbereich betroffen ist, und Vollverschattung eines ganzen Strangs. Kommt der Schatten von eigenen Dachaufbauten wie Kamin, Antenne oder Gaube, spricht man von Eigenverschattung, bei Bäumen oder Nachbargebäuden von Fremdverschattung.

Wodurch entsteht Verschattung an einer PV-Anlage?

Die Ursachen für Verschattung reichen von der unmittelbaren Umgebung bis zum Verlauf der Sonne über das Jahr:

Wie wirkt sich Verschattung auf den Ertrag einer PV-Anlage aus?

Weil viele Module in Reihe verschaltet sind, bestimmt beim Stromfluss meist das schwächste Glied den Ertrag der gesamten Kette: Wird auch nur eine Zelle verschattet, kann sie den Strom der übrigen Zellen im String nicht mehr im gleichen Maß durchleiten. Der Ertragsverlust fällt dadurch oft deutlich höher aus, als es die verschattete Fläche vermuten lässt.

Damit die betroffene Zelle dabei keinen Hotspot bildet und Schaden nimmt, leitet eine Bypass-Diode den Strom automatisch am verschatteten Bereich vorbei. Das schützt das Modul, schaltet den betroffenen Abschnitt bei anhaltendem Schatten aber nur ab, statt ihn zu optimieren.

Wie lässt sich Verschattung bei einer PV-Anlage verringern?

  1. Vor der Installation den Sonnenverlauf und Schattenwurf über das ganze Jahr mit einer Verschattungsanalyse prüfen
  2. Module möglichst schattenfrei ausrichten und Dachaufbauten bei der Belegung der Fläche berücksichtigen
  3. Bäume und Sträucher in der Umgebung regelmäßig zurückschneiden, sofern das möglich und erlaubt ist
  4. Bypass-Dioden im Modul nutzen, die bei kurzen, wechselnden Schattenwürfen automatisch greifen
  5. Bei dauerhaft betroffenen Modulen einen Leistungsoptimierer je Modul nachrüsten oder einplanen
  6. Mikrowechselrichter wählen, wenn jedes Modul unabhängig seinen optimalen Arbeitspunkt finden soll

Bypass-Diode, Leistungsoptimierer oder Mikrowechselrichter: was hilft am besten gegen Verschattung?

Welche Technik am meisten bringt, hängt vom Muster der Verschattung ab:

Lösung Wirkungsebene Am besten geeignet für
Bypass-Diode Zellengruppe im Modul kurze, wechselnde Verschattung durch Wolken oder Äste
Leistungsoptimierer einzelnes Modul dauerhafte Teilverschattung einzelner Module
Mikrowechselrichter einzelnes Modul inklusive Wechselrichtung komplexe Dachflächen mit mehreren Ausrichtungen

Bypass-Dioden sind in nahezu jedem Modul bereits eingebaut und kosten daher nichts extra. Leistungsoptimierer und Mikrowechselrichter schlagen pro Modul zusätzlich zu Buche, können den Mehrertrag bei anspruchsvollen Dächern aber oft wieder ausgleichen.

Lohnt sich eine PV-Anlage trotz Verschattung?

Eine PV-Anlage kann sich meist auch bei teilweiser Verschattung lohnen, denn schon die unbeschatteten Module liefern weiterhin Ertrag, und moderne Modulelektronik fängt einen Großteil der Verluste ab. Ein Balkonkraftwerk oder eine größere Anlage mit Batteriespeicher gleicht schwankende Erträge zusätzlich zeitlich aus, weil überschüssiger Solarstrom aus sonnigen Stunden für später gespeichert wird. Wer eine PV-Anlage mit Speicher plant, findet einen Überblick über passende Speichersysteme auf solarspeicher.net.

Fragen zur Verschattung bei PV-Anlagen


Was tun bei Verschattung an einer PV-Anlage?

Bei Verschattung an einer PV-Anlage helfen zunächst eine Verschattungsanalyse zur genauen Ursache sowie Bypass-Dioden für kurze Schattenwürfe. Bei dauerhaft betroffenen Modulen lohnt sich meist der Umstieg auf Leistungsoptimierer oder Mikrowechselrichter, die jedes Modul unabhängig regeln und so den Ertragsverlust begrenzen.

Welche Solarmodule sind bei Verschattung am besten geeignet?

Bei Verschattung schneiden Module mit Halbzellen-Technologie und mehreren Bypass-Dioden oft besser ab, weil sie das Modul in kleinere, unabhängig schaltbare Abschnitte aufteilen. Ergänzend kann Modulelektronik wie ein Leistungsoptimierer je Modul die Auswirkungen von Schatten zusätzlich abfedern.

Führt Verschattung eines Solarmoduls zu einer Spannungsverringerung?

Ja, die Verschattung eines Solarmoduls kann zu einer spürbaren Spannungsverringerung führen, weil die betroffene Zelle den Stromfluss im String bremst. Eine Bypass-Diode schaltet in diesem Fall den betroffenen Zellenbereich automatisch ab, damit die übrigen Zellen weiter mit voller Leistung arbeiten können.

Lohnt sich eine PV-Anlage auch bei teilweiser Verschattung?

Ja, eine PV-Anlage kann sich auch bei teilweiser Verschattung meist noch lohnen, da nur der betroffene Modulbereich Ertrag verliert und der Rest der Anlage normal weiterarbeitet. Mit Leistungsoptimierern oder einem Batteriespeicher lässt sich der verbleibende Ertrag zusätzlich besser nutzen.

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