Teilverschattung bezeichnet in der Photovoltaik die Situation, in der nur ein Teil eines Solarmoduls oder einer gesamten Photovoltaikanlage beschattet wird. Im Gegensatz zur vollständigen Verschattung, bei der ein Modul oder eine Zelle vollständig vom Sonnenlicht abgeschnitten ist, führt die Teilverschattung zu komplexeren und oft unterschätzten Leistungseinbußen.

Ursachen für Teilverschattung

• Natürliche Schattenwürfe:
  • Bäume, Sträucher
  • Gebäude, Schornsteine, Antennen
  • Wolken
• Künstliche Verschattungen:
  • Verschattungen durch andere Module
  • Verschmutzungen auf der Modulfläche (Schnee, Vogelkot, Laub)
• Topografische Gegebenheiten:
  • Hanglage, Verschattung durch Geländebereiche

Auswirkungen auf die Photovoltaikanlage

Die Auswirkungen der Teilverschattung sind vielfältig und können zu erheblichen Leistungseinbußen führen:

• Hotspot-Bildung: In den verschatteten Bereichen kann es zur Bildung von sogenannten Hotspots kommen. Diese überhitzen die Solarzellen und können zu einer dauerhaften Leistungsminderung oder sogar zum Ausfall führen.
• Spannungsabfall: Die verschatteten Zellen erzeugen weniger Strom als die besonnten. Dies führt zu einem Spannungsabfall in der gesamten Modul- oder Stringverbindung und beeinträchtigt so die Leistung der gesamten Anlage.
• Bypassdioden: Um die Auswirkungen der Teilverschattung zu minimieren, sind in Solarmodulen Bypassdioden integriert. Diese leiten den Strom an den verschatteten Zellen vorbei, reduzieren jedoch nicht vollständig die Leistungseinbußen.

Vermeidung und Minimierung von Teilverschattungen

Um die Auswirkungen der Teilverschattung zu minimieren, sind folgende Maßnahmen zu ergreifen:

• Stellplatzwahl: Die Anlage sollte so positioniert werden, dass möglichst wenig Verschattung durch natürliche oder künstliche Hindernisse entsteht.
• Ausrichtung der Module: Die Module sollten optimal zur Sonne ausgerichtet werden, um die Einstrahlung zu maximieren und Verschattungen durch die eigene Anlage zu vermeiden.
• Reinigung der Module: Regelmäßige Reinigung der Module trägt dazu bei, Verschmutzungen zu entfernen und die Leistung zu erhöhen.
• Optimierung der elektrischen Verbindung: Eine intelligente elektrische Verbindung der Module kann dazu beitragen, die Auswirkungen der Teilverschattung zu minimieren.
• Einsatz von speziellen Modulen: Es gibt spezielle Solarmodule, die besonders widerstandsfähig gegen Teilverschattung sind.

Fazit

Teilverschattung ist ein wichtiger Faktor, der bei der Planung und dem Betrieb von Photovoltaikanlagen berücksichtigt werden muss. Durch geeignete Maßnahmen können die negativen Auswirkungen minimiert und die Leistungsfähigkeit der Anlage optimiert werden.

Stichworte: Photovoltaik, Solarmodul, Hotspot, Bypassdiode