Was beeinflusst die Leistung einer Photovoltaikanlage?

Immer mehr Haushalte in Österreich entscheiden sich dazu, auf Solarenergie umzusteigen. In dem folgenden Artikel geben wir dir einen Überblick, wie du die beste Leistung aus deinen Solarpanels am Dach heraus holen kannst, um so die maximale Leistung mit deiner Photovoltaikanlage zu erreichen.

Was bedingt also die Leistung von Photovoltaikanlagen? Leistung beeinflusst die Energieerzeugung, die sich auf die Fähigkeit des Solarmoduls bezieht, Sonnenenergie in elektrische Energie umzuwandeln. Der durchschnittliche Wirkungsgrad der Umwandlung von Sonnenenergie in Strom ist in den letzten Jahren um bis zu 20 % gestiegen. Solarpanels haben unterschiedliche Wirkungsgrade, beispielsweise unterscheiden sich monokristalline oder polykristalline Solarmodule vergleichsweise stark in Bezug auf ihre Effizienz. Die Leistung wird zudem auch durch Faktoren, wie Dachausrichtung, Verschattung und dem Wetter beeinflusst.

Wie du also das Beste aus deiner Solaranlage heraus holen kannst, möchten wir dir im folgenden Artikel erklären.

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Faktoren, die die Leistung von Solarpanels beeinflussen

Es gibt mehrere Faktoren, die dazu führen, dass die Leistung von Solarpanels (oder auch Solarmodule genannt) zu- oder abnimmt, die bedeutendsten sind die folgenden:

• Materialien, die für die Photovoltaikanlage verwendet werden
• Temperatur und Klima
• Sonneneinstrahlung und geografische Lage
• Ausrichtung und Neigung
• Saisonalität
• Verschattung

Die Materialien

Die von Solarmodulen erzeugte Energie hängt von den Materialien ab, aus denen die Module hergestellt werden. Aber nicht nur die für die Module verwendete Technologie ist wichtig, sondern auch die restlichen Komponenten, die für eine Installation einer Solaranlage benötigt werden. Hierzu gehören der Wechselrichter, die Verkabelung und möglicherweise auch das Speichersystem, wie eine Batterie.  Bis zu 20% Leistungseinbußen können stattfinden, wenn die Anlage nicht stimmig geplant ist.  Aus diesem Grund ist es ratsam, sich für hochwertigsten Materialien zu entscheiden, um die Lebensdauer der Paneele zu verlängern und bestmögliche Erträge zu erzielen. Bei Otovo arbeiten wir hauptsächlich mit den Marken Trina, Longi und Canadian zusammen, die leistungsstarke Photovoltaik-Solarmodule und hochwertige Qualität anbieten.

Die Wahl der am besten geeigneten Solarpanels ist nicht immer einfach und braucht einen gewissen Wissensstand. Aus diesem Grund helfen wir dir bei Otovo bei diesem Prozess: Wir kümmern uns um die Bestandsanalyse und wählen dann anhand dessen die für dich am besten passenden Materialien aus. Wir stellen dir deine ganz individuell auf dich und deine Anforderungen zugeschnittene Photovoltaikanlage zusammen, finden den besten Installateur in deiner Region und kümmern uns darum, dass die Anlage schon in 3–4 Monaten auf deinem Dach ist. Entscheidest du dich für Otovo, entscheidest du dich für den besten Service und die beste Qualität!

Temperatur und Wetter

Auch das Klima und das Wetter haben einen Einfluss auf die Leistung der Solarpanels. Solarpanels wurden entwickelt, um die maximal mögliche Energie aus der Sonne zu gewinnen, aber das bedeutet nicht, dass ihre Exposition gegenüber sehr hohen Temperaturen für das System günstig ist.

Der Mythos hält sich hartnäckig:  Solarpanels funktionieren bei höheren Temperaturen besser und sobald die Sonne nicht scheint, wird auch keine Energie mehr produziert. Es ist an der Zeit, dem genauer auf den Grund zu gehen und klarzustellen, dass hohe Temperaturen die Leistung deiner Photovoltaikanlage beeinträchtigen.

Tatsächlich wird die perfekte Temperatur für Solarmodule auf 25 ° C geschätzt, daher wird die maximale Leistung hauptsächlich in gemäßigten Klimazonen erzielt. Nimmt die Wärme der Oberfläche der Module zu, nimmt die Produktivität ab. Grundsätzlich gilt 1 % pro 2 °C Temperaturanstieg.

Ein weiteres Missverständnis, das wir gerne aufklären möchten, ist, dass widrige Klimazonen für die Installation von Photovoltaik-Solarmodulen nicht förderlich sind. Der technologische Fortschritt im Solarenergiesektor ist enorm. Mittlerweile gib es hochwertige Solarmodule, die auch bei ungünstigeren Wetterbedingungen funktionieren. Vorsicht ist geboten bei enorm starkem Wind. Denn die abgeflachte Form von Solarmodulen (so kann mehr Sonnenstrahlung aufgenommen werden), macht sie anfälliger für die Einwirkung des Windes.

Wie sieht es nun mit der Sonnenstrahlung aus? Muss immer direktes Sonnenlicht vorhanden sein, damit Solarpanels Strom produzieren? Man mag im ersten Moment denken: ja na klar - Solarenergie gibt es nur mit Sonnenstrahlen. Das stimmt so nicht ganz: Direkte Sonneneinstrahlung hat zwar einen positiveren Effekt, Solarmodule funktioniert aber auch mit diffuser Strahlung. Das bedeutet, dass Sonnenstrahlen auch durch die Wolken hindurch auf die Oberfläche der Solarpanels gelangen. An stark bewölkten Tagen können immer noch bis zu 15 % der eigentlichen Leistung generiert werden.

Auch Schnee kann vorteilhaft für die Leistung von Solarmodulen sein. Natürlich darf der Schnee nicht direkt auf den Modulen liegen, aber im Umfeld kann er die Bedingungen für die Stromproduktion durch das Reflektieren der Sonnenstrahlen sogar verbessern.

In jedem Fall geben die meisten Hersteller den Leistungstemperaturkoeffizienten im Produktdatenblatt für Solarmodule an. Dieser Koeffizient bezieht sich auf die erzeugte Verlustleistung für jedes Grad, das über die ideale Temperatur der Solarmodule (25 °C) hinausgeht. Derzeit liegt der Verlust zwischen 0,30 % -0,40 %. Je niedriger dieser Prozentsatz ist, desto besser ist die Leistung des Panels, da der Verlust praktisch nicht wahrnehmbar ist.

Sonneneinstrahlung und geografische Lage

Eines der wichtigsten Kriterien für eine gute Leistung der Solarpanels und somit auch der Photovoltaikanlage ist die Anzahl der Sonnenstunden pro Jahr. In Österreich liegt Graz an Platz 1 mit den meisten Sonnenstunden. Die folgende Tabelle zeigt die Sonnenstunden in Österreich im Jahr 2022 (Quelle: Statista):

Die Bedingungen in Österreich für eine Solaranlage sind also günstig. Es lassen sich drei Arten von Strahlung unterscheiden:

• Direkte Strahlung: hier erreichen die Sonnenstrahlen die Erdoberfläche ohne Streuung.
• Diffuse Strahlung: hier wird das Sonnenlicht durch Nebel, Wolken oder auch Dunst gestreut, bevor es dann aus verschiedenen Richtungen auf die Erdoberfläche trifft.
• Reflektierte Strahlung: Diese Art von Strahlung wird durch zurückgeworfene oder reflektierte Strahlung von der Oberfläche erzeugt.

Orientierung und Neigung der Solarpanels

Um die maximale Leistung einer Photovoltaikanlage zu erreichen, muss auf Ausrichtung und Neigung der Solarmodule geachtet werden. Grundsätzlich ist die Südausrichtung  eine sehr vorteilhafte, da hier mit die höchste Zeitdauer erreicht werden kann. Außerdem können die senkrecht einfallenden Strahlen, da sie an der Oberfläche reflektiert werden, eine Steigerung der Produktivität hervorrufen. Nach Osten ausgerichteten Häuser erhalten die meisten Sonnenstrahlen in den frühen Morgenstunden. Eine Ausrichtung im Westen sorgt für die höchste Sonneneinstrahlung gegen Ende des Tages. Oft werden auch Module sowohl nach Osten als auch nach Westen hin installieren, wodurch die Produktion einer reinen Südausrichtung nachgebildet wird.

Die vorteilhafteste Neigung für Solarmodule liegt bei 25°-30°. Treffen Sonnenstrahlen in einem senkrechten Winkel (90° Winkel) auf die Solarmodule, können die höchsten Erträge erzielt werden.

Die Wartung

Witterung setzt auch Solarmodulen zu, daher ist eine regelmäßige Wartung wichtig. Durch gute Pflege können Lebensdauer und Leistung positiv beeinflusst werden. Solarmodule sauber und in gutem Zustand zu halten, erfordert keinen erheblichen Zeitaufwand und die Kosten sind gering.

Die Wartung von Solarmodulen umfasst zwei Aspekte: die Reinigung der Module und den Austausch von Anlagenteilen, die sich in einem schlechten Zustand befinden oder einen Defekt aufweisen.

Saisonalität: Die Leistung von Solarpanels im Winter

Wir können nicht leugnen, dass die Solarpanels in der Sommersaison eine größere Menge Sonnenlicht erhalten und dadurch eine größere Menge an Energie produzieren können. Das heißt aber nicht, dass sich eine Solaranlage im Winter nicht lohnt. Auch bei weniger und nicht direkter Sonneneinstrahlung produzieren Photovoltaikanlage noch Strom. Schnee kann, wie zuvor beschrieben, sogar helfen, die Produktion zu erhöhen.

Die Verschattung

Schatten sind ein wichtiger Aspekt, der die Leistung von Solarmodulen stark beeinflusst. Schatten können durch umliegende Bäume, Strommasten, andere Häuser oder auch Kamine verursacht werden. Verschattungen gilt es so gut wie möglich zu vermeiden, da hier die höchsten Leistungseinbusse von bis zu 30 % zu verzeichnen sind.

Wenn die Situation am Dach ein Umgehen der Verschattung nicht zulässt, ist es ratsam Technologien, wie Leistungsoptimierer oder Mikrowechselrichter zu verwenden.

Leistungsverbesserung durch Mikrowechselrichter & Leistungsoptimierer

Vieles, wie Dachneigung und Ausrichtung des Daches, kann man nicht beeinflussen. Verschattung hingegen kann durch Leistungsoptimierer und die Verwendung passender Wechselrichter ausgeglichen werden. Bei einer Anlage mit String-Wechselrichter handelt es sich um Module, die in Reihe geschaltet werden. Ist in einer Anlage mit Stringwechselrichter eines der Module von Schatten betroffen, hat dies eine Auswirkung auf die gesamte Anlage. Daher empfiehlt es sich bei Verschattung direkt auf Mikrowechselrichter umzusteigen und Leistungsoptimierer einzubauen.

Mikrowechselrichter steuern anders als beim Stringwechselrichter jedes Panel einzeln an, wodurch bei Verschattung nur das jeweilige Panel betroffen ist und die verminderte Leistung durch andere Paneele ausgeglichen werden kann. Um ein Beispiel zu geben: Wenn ein Modul in einem 3-Modul-System mit Stringwechselrichtern zu 50 % ausfällt, produziert das gesamte System nur mehr 50 %. Bei Mikrowechselrichtern wird nur die Leistung des Panels beeinträchtigt, bei dem das Problem auftritt, und daher beträgt die Leistung noch 80 %.

Fazit

Wir haben gesehen, es gibt viele Dinge, die die Leistung von Solarpanels beeinflussen. Es ist wichtig, all diese Aspekte zu berücksichtigen, umso das Beste aus deiner Photovoltaikanlage herauszuholen, die größtmögliche Energie zu erzeugen und die Nutzungsdauer zu verlängern, um so lange wie möglich saubere Energie konsumieren zu können.  Was kann man nun also tun, um die besten Bedingungen gleich von Anfang an zu schaffen? Lass deine Solaranlage in jedem Falle von einem Experten planen und hol dir verschiedene Angebote ein, um zu überprüfen, welche der Lösungen genau deinen Vorstellungen entspricht.

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Häufig gestellte Fragen

Funktionieren Solarpanels bei bewölktem Wetter?

Ja, Solarpanels funktionieren auch bei bewölktem Klima. Denn Sonnenstrahlen durchdringen die Wolken, gelangen auf die Oberfläche der Solarpanels und erzeugen so weiterhin Sonnenenergie für den Eigenverbrauch.

Funktionieren Solarmodule auch im Winter?

Ja, Solarmodule funktionieren auch im Winter. Die Effizienz wird durch die niedrigeren Temperaturen nicht beeinträchtigt, aber aufgrund der geringeren Sonnenstunden zu dieser Jahreszeit wird vergleichsweise weniger Energie produziert.