Ein Moduloptimierer ist ein Bauteil, das direkt an einem Solarmodul angebracht wird. Es steuert die Spannung und Stromstärke des Moduls genau so, dass das Modul immer die bestmögliche Leistung bringt. Insbesondere wenn sich Unterschiede in der Bestrahlung der einzelnen Module ergeben, z.B. durch Verschattung oder eine unterschiedliche Ausrichtung, steigern Moduloptimierer die Leistung um bis zu 25%, indem sie jedes Modul einzeln bestmöglich einstellen.
Die Leistung des Moduls ist das Produkt aus der Spannung und der Stromstärke. Dabei hängt die Stromstärke von der eingestellten Spannung ab (rote Linien in der Abbildung). Dadurch ergibt sich immer eine bestmögliche Leistung bei einer bestimmten Spannung und Stromstärke, die es auszunutzen gilt (graue Linien). Dieser Punkt wird Maximum Power Point (MPP) genannt.
Der entscheidende Punkt ist, dass die Stromstärke bei gleicher Spannung steigt, je stärker das Modul bestrahlt wird. Dadurch hängt der MPP von der Intensität der Bestrahlung ab. Wenn die Module einer PV-Anlage in einem String also unterschiedlich bestrahlt werden, haben sie unterschiedliche MPP-Werte, die der Wechselrichter bauartbedingt nur abhängig vom schwächsten aller Module annähern kann.
An diesem Punkt setzen die Moduloptimierer an: sie lassen jedes Modul am entsprechenden MPP laufen und erhöhen dadurch die Effizienz und Leistung jedes Moduls für in Reihe geschaltete Modulstränge, die auf einen Wechselrichtereingang MPP geschaltet sind.
Moduloptimierer sind nur bei unterschiedlicher Bestrahlung der Module sinnvoll. Das kann z.B. bei Verschattungen durch Bäume und große Kamine oder durch unterschiedliche Ausrichtungen der Himmelsrichtungen innerhalb eines selbes Stranges der Fall sein. Denn nur dann gibt es ein Optimierungspotential, das die Moduloptimierer ausnutzen können.
Im Gegenzug bedeutet der Einbau von Moduloptimierern höhere Materialkosten und mehr Montageaufwand. Die Frage der Sinnhaftigkeit von Optimierern ist also eine Abwägung von Ertragssteigerung und Mehrkosten. In vielen Fällen, bei denen Teil-Verschattungen nur zu Zeiten auftreten, bei denen die Anlage ohnehin wenig Ertrag bringt, ist bei gleichem Preis z.B. eine größere Auslegung der Anlage sinnvoller als der teure Einsatz von Moduloptimierern.
Moduloptimierer sind in Fällen von häufigen Verschattungen oder komplexen Dachkonstruktionen mit verschiedenen Himmelsrichtungen sinnvoll. Allerdings sind sie teuer (ca. 50-100 Euro pro Modul) und sollten nur verbaut werden, wenn sie wirklich notwendig sind. Durch den Einsatz von Optimierern kann jedoch unter Umständen auch auf einen 2. Wechselrichter verzichtet werden, da so mehr als 2 Himmelsrichtungen über einen Strang oder MPP Eingang versorgt werden können.
Bei Fröschl Elektro GmbH finden wir stets die wirtschaftlichste Lösung für die Auslegung Ihrer Photovoltaikanlage, indem wir den Einsatz von Optimierern präzise abwägen.
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