Photovoltaikanlagen: Wechselrichter überlastet?

ThemaSolarenergie

Photovoltaikanlagen: Wenn der Sonnenstrom nicht mehr fließen will

Wechselrichter überlastet?


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Die Leistung von Solarzellen wird in Wattpeak gemessen, über die Leistung pro Quadratmeter sagt das nichts aus.

Die Kernfrage bei der Planung einer Photovoltaikanlage lautet: Dünnschicht- oder kristalline Module? Wie der Name verrät, enthalten kristalline Module ein hauchdünne Scheibe Siliziumkristalls - bei Dünnschichtmodulen wird der Stoff aufgedampft. Das spart teures Silizium und macht die Module deutlich günstiger - allerdings aus leistungsschwächer. In den vergangenen Jahren waren Dünnschichtmodule für viele Häuslebauer aus wirtschaftlichen Gründen die erste Wahl. Mittlerweile sind die Preise für kristalline Module stark gefallen, weshalb Diehl grundsätzlich für den Einsatz von kristallinen Modulen plädiert. "Die am Markt verfügbaren Dünnschichtmodule haben allesamt einen schlechteren Wirkungsgrad als kristalline Module und an dieser Aussage ändert sich auch nichts durch die Montage auf einer östlich oder westlich oder gar leicht nördlich geneigten Dachfläche. Aus einem Dach, das man mit Dünnschichtmodulen belegt, wird man pro Quadratmeter Dachfläche immer weniger Kilowattstunden Strom innerhalb eines Jahres ernten, als auf einer mit kristallinen Modulen belegten Dachfläche", erläutert der Diplom-Ingenieur. Er und seine Kollegin Tina Ternus beraten, wer sich mit dem Gedanken an eine Photovoltaikanlage trägt oder seine alte Anlage überprüfen lassen will.

Diehl stellt fest, dass insbesondere der Begriff des Wattpeak bei Laien immer wieder für Verwirrung sorgt. Die Einheit Wattpeak (Wp) gibt die elektrische Leistung eines Solarmoduls oder einer Solarzelle an. Die Bezeichnung "210-Wp-Modul" sagt aber nichts über die Leistung pro Quadratmeter aus.

Zur Größe der Anlagentypen

  • Was ist ein kWp?

    =KilowattPeak

    Der kWp-Wert beschreibt die optimale Leistung einer Solaranlage unter bestimmten ortsabhängigen Werten für die Temperatur der Module und die Sonneneinstrahlung. Je nachdem wie stark eine Photovoltaikanlage von diesen Normwerten abweicht kann sie mehr oder weniger Strom produzieren als angegeben.

  • Wie viel Storm liefert eine 1-kWp-Anlage?

    Eine 1 kWp-Anlage in Deutschland produziert ca. 800 Kilowattstunden (kWh) Strom pro Jahr und nimmt ca. 9 Quadratmeter Fläche ein. Dies entspricht etwa dem Fünftel des jährlichen Stromverbrauchs unseres Vier-Personen-Haushalts.

Die Frage "Wieviel Strom kann ich auf 1m² erzeugen?", muss der Kunde - oder sein Berater - leider selbst ausrechnen. Die Größe Wattpeak ist lediglich für den Planer der Anlage wichtig, weil er anhand dieser die Kabelquerschnitte und Wechselrichter bestimmen muss. Welche Tragweite Fehler bei der Planung haben, zeigt sich oft erst nach einigen Jahren.

Kabelstärke überprüfen

So etwa bei der Wahl des Wechselrichters. Er ist das elektronische Herzstück einer Solaranlage und sorgt dafür, dass der Gleichstrom, den die Solarmodule produzieren, in Wechselstrom umgewandelt wird. Nur so kann der Strom vom Dach ins öffentliche Netz einspeist werden. Ist der Wechselrichter für die Menge des produzierten Stroms zu klein dimensioniert, läuft er ständig an der Belastungsgrenze. "Das kann die Laufzeit natürlich verkürzen", erklärt Großhändler Aigner. Außerdem sollte der Wechselrichter möglichst kühl stehen, zum Beispiel in einer Garage, aber nicht auf einem heißen Dachboden oder - soweit er fürs Freie geeignet ist - in der prallen Sonne. Dass weniger Strom ankommt als errechnet, kann auch daran liegen, dass die Kabelstärke nicht stimmt, also etwa für lange Leitungen zum Wechselrichter ein Kabel mit zu geringem Querschnitt benutzt wird.

Die Top-Ten-Hersteller von Dünnschicht-Solarmodulen

  • First Solar

    Das Unternehmen First Solar aus Arizona, USA, ist spezialisiert auf Dünnschicht-Solarmodule.

    Für das Jahr 2012 belaufen sich die gemeldeten Kapazitäten in diesem Segment auf 2331 Megawatt. 2011 wurde die gleiche Anzahl Megawatt gemeldet, 2010 beliefen sie sich auf 1627 Megawatt.

    Das Unternehmen meldete für 2011 eine Produktion von 1981 Megawatt, 2010 belief sich der Wert auf 1411 Megawatt.

  • Solar Frontier

    Beim japanischen Hersteller Solar Frontier werden 2012 Kapazitäten von 980 Megawatt erwartet. 2011 waren es 920 Megawatt, 2010 lediglich 360 Kilowatt.

    Das Marktforschungsinstitut IHS iSuppli errechnete für das Jahr 2011 eine Produktion von 441 Megawatt, 2010 waren es 107 Megawatt.

  • Sharp

    Bei Sharp, dem drittgrößten Hersteller im Segment der Dünnschicht-Module, belaufen sich die gemeldeten Kapazitäten für 2012 - wie schon im Jahr 2011 - auf 480 Megawatt. Im Jahr 2010 waren es noch 320 Megawatt.

    Die Analysten von IHS iSuppli kamen bei ihren Berechnungen auf einen Produktionswert von 221 Megawatt im Jahr 2011 und 195 Megawatt im Jahr 2010.

  • Trony Solar

    Der chinesische Konzern Trony Solar erwartete für die Jahre 2012 und 2011 jeweils 265 Megawatt Kapazitäten. 2010 waren es 175 Megawatt.

    Laut IHS iSuppli belief sich die Produktion 2011 auf 201 Megawatt, 2010 auf 141 Megawatt.

  • Kaneka Solar

    Der japanische Hersteller Kaneka Solar erwartet 2012 einen Rückgang der Kapazitäten im Vergleich zum Vorjahr. 2012 beläuft sich die Erwartung auf 150 Megawatt, 2011 waren es noch 160 Megawatt. Schon 2010 hatte Kaneka Solar Kapazitäten in der Höhe von 150 Megawatt gemeldet.

    2011 belief sich die Produktion gemäß der Berechnung von IHS iSuppli auf 117 Megawatt, 2010 auf 75 Megawatt.

  • QS Solar

    Die in Shanghai angesiedelte Firma QS Solar rechnet im Jahr 2012 mit Kapazitäten von 165 Megawatt, genau wie im Vorjahr. 2010 betrugen die gemeldeten Kapazitäten zu Jahresende 160 Megawatt.

    Leichter Rückgang: IHS iSuppli berechnet die Produktion der Chinesen von 2011 auf 111 Megawatt, 2010 waren es noch 112 Megawatt.

  • Schott Solar

    Den siebten Platz - gestaffelt nach den Produktionszahlen - belegen die Deutschen von Schott Solar. Für 2012, 2011 und 2010 meldeten sie jeweils Kapazitäten von 100 Megawatt.

    Die Produktion belief sich 2011 laut IHS iSuppli auf 74 Megawatt, 2010 auf 73 Megawatt.

  • Bosch Solar

    Ein weiteres deutsches Unternehmen auf Platz 8: Bosch Solar Energy aus Arndtstadt. Die gemeldeten Kapazitäten für das Jahr 2012 belaufen sich auf 180 Megawatt, 2011 waren es 140 Megawatt und im Jahr 2010 70 Megawatt.

    Im Jahr 2011 wurden laut IHS iSuppli in der Produktion 73 Megawatt erreicht, 2010 waren es 51 Megawatt.

  • Solibro

    Die ehemalige Q-Cells-Tochergesellschaft Solibro wurde im Juni 2012 an Hanergy verkauft. Die Kapazitäten für 2012 belaufen sich auf 160 Megawatt, die beiden Jahre zuvor waren es jeweils 135 Megawatt.

    Solibro produzierte laut IHS iSuppli 2011 mit 66 Megawatt weniger Solarmodule als im Jahr zuvor, da waren es noch 75 Megawatt.

  • Global Solar Energy

    Das aus den USA stammenden Unternehmen Global Solar Energy bringt es auf den 10. Platz unter den Dünnschicht-Herstellern. Wie auch die beiden Jahre zuvor meldete die Firma 2012 75 Megawatt Kapazitäten.

    Die von IHS iSuppli erhobenen Zahlen ergeben für das Jahr 2011 eine Produktion von 58 Megawatt, im Jahr 2010 waren es noch 43 Megawatt.

Praktischer Anlagenpass

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Damit die Anlage in Schuss bleibt, sollte sie ein Fachmann alle vier Jahre unter die Lupe nehmen. Die Elektro-Handwerker, die im Zentralverbands der Deutschen Elektro- und Informationstechnischen Handwerke ZVEH organisiert sind, bieten ab Herbst den so genannten E-Check für Photovoltaikanlagen an, bei der die gesamte Elektrotechnik der Anlage überprüft wird. Ähnlich dem Service-Pass beim Auto bieten die Handwerker einen Photovoltaik-Anlagenpass an. Auch dies sehen einige Anbieter von Solarversicherungen gerne und belohnen Passinhaber mit günstigeren Prämien. Ingenieur Matthias Diehl rät außerdem, die Anlage etwa alle fünf Jahre zur reinigen. Starker Schmutz kann die Stromausbeute mindern, aber auch die Module beschädigen. Vogeldreck etwa, der Teile des Moduls bedeckt, kann zu Einbränden, den bereits erwähnten "hot spots" führen.

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1 Kommentar zu Photovoltaikanlagen: Wenn der Sonnenstrom nicht mehr fließen will

  • Da gibts bald Kaltfusiongeneratoren, das wird wieder eine EnergieRevolution und wohl Photovoltaik ablösen.

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