Der Traum von der eigenen Solaranlage auf dem Dach platzt oft schon bei der ersten Besichtigung: Ein hoher Baum hier, der Schornstein des Nachbarn dort oder die ungünstige Ausrichtung des Hauses lassen viele Hausbesitzer und -besitzerinnen zweifeln. Dabei bedeuten schwierige Lichtverhältnisse längst nicht mehr das Aus für eine rentable Photovoltaikanlage. Moderne Technologien und clevere Planungsansätze machen heute auch aus verschatteten Dächern profitable Energiequellen. Wer sich für Photovoltaik in Essen interessiert, sollte wissen: Mit der richtigen Modulauswahl und durchdachten Systemlösungen lassen sich auch herausfordernde Standorte erfolgreich nutzen.
Das Wichtigste in Kürze
- Moderne Solarmodule mit hohem Wirkungsgrad funktionieren auch bei einer Teilverschattung effizient.
- Leistungsoptimierer und Mikrowechselrichter minimieren Ertragsverluste durch Schatten erheblich.
- Bifaziale Module nutzen auch reflektiertes Licht und sind daher besonders robust gegen Verschattung.
- Eine professionelle Anlagenplanung macht aus schwierigen Standorten rentable Projekte.
Herausforderung Schatten
Schatten auf Solarmodulen kann die Gesamtleistung einer Anlage drastisch reduzieren. Das liegt daran, dass Solarzellen in Reihe geschaltet sind – fällt eine Zelle aus, reduziert sich die Leistung des gesamten Strings. Bei herkömmlichen Anlagen kann bereits ein kleiner Schatten auf einem Modul die Leistung einer ganzen Modulreihe um bis zu 80 Prozent verringern.
Besonders problematisch sind dabei folgende Verschattungsquellen:
- Bäume und hohe Vegetation
- Nachbargebäude und Schornsteine
- Antennen und Satellitenschüsseln
- Temporäre Verschattungen durch Wolken
Die zeitliche Komponente spielt ebenfalls eine wichtige Rolle: Morgendliche oder abendliche Verschattungen sind weniger kritisch als Schatten zur Mittagszeit, wenn die Sonneneinstrahlung am stärksten ist. Eine detaillierte Verschattungsanalyse vor der Installation hilft dabei, die tatsächlichen Auswirkungen zu bewerten und entsprechende Gegenmaßnahmen zu planen.
Hocheffiziente Solarmodule
Monokristalline Solarmodule zeigen bei Verschattung die beste Performance. Ihr hoher Wirkungsgrad von über 20 Prozent ermöglicht es, auch bei reduzierten Lichtverhältnissen noch nennenswerte Erträge zu erzielen. Die gleichmäßige Kristallstruktur sorgt für eine bessere Leitfähigkeit und damit für weniger Leistungsverluste bei einer Teilverschattung.
Bifaziale Module stellen eine besonders interessante Lösung dar. Diese können sowohl das direkte Sonnenlicht von oben als auch das reflektierte Licht von unten nutzen. Dadurch erreichen sie selbst bei einer Verschattung der Vorderseite noch eine Grundleistung über die Rückseite. Besonders effektiv sind sie auf hellen Untergründen wie Kies oder bei erhöhter Montage.
Die wichtigsten Modultypen im Überblick:
- Monokristalline Module: höchste Effizienz bei Teilverschattung dank optimaler Leitfähigkeit
- Bifaziale Module: nutzen direktes und reflektiertes Licht für konstante Grundleistung
- Halbzellenmodule: reduzierte Hotspot-Bildung durch geteilte Zellstruktur
- Dünnschichtmodule: bessere Performance bei diffusem Licht und geringer Verschattung
Moderne Halbzellenmodule bieten einen weiteren Vorteil: Durch die Teilung jeder Solarzelle in zwei Hälften reduzieren sich die Auswirkungen von Hotspots und Verschattungen. Ist nur eine Hälfte des Moduls verschattet, kann die andere Hälfte weiterhin volle Leistung erbringen.
Für gewerbliche Anwendungen wie Mieterstrom Photovoltaik oder die gemeinschaftliche Gebäudeversorgung sind diese Technologien besonders wertvoll, da hier oft komplexe Dachstrukturen mit unterschiedlichen Verschattungssituationen auftreten.
Optimierer und Wechselrichter
Leistungsoptimierer revolutionieren den Umgang mit Verschattung. Diese kleinen Geräte werden direkt an jedem Solarmodul angebracht und sorgen dafür, dass jedes Modul unabhängig arbeitet. Dadurch kann ein verschattetes Modul die Leistung der anderen Module nicht mehr beeinträchtigen. Die Ertragssteigerung beträgt bei verschatteten Anlagen oft 15 bis 25 Prozent.
Technische Lösungsansätze für optimierte Erträge:
- Leistungsoptimierer: modulweise Optimierung mit 15–25 % Ertragssteigerung
- Mikrowechselrichter: dezentrale Umwandlung eliminiert String-Probleme
- Multi-String-Wechselrichter: kostengünstige Lösung mit mehreren MPP-Trackern
- Bypass-Dioden: Grundschutz vor kompletten Modulausfällen bei Verschattung
Eine Alternative bieten Mikrowechselrichter, die ebenfalls eine modulweise Optimierung ermöglichen. Sie wandeln bereits auf Modulebene den Gleichstrom in Wechselstrom um und eliminieren so das String-Problem vollständig. Gleichzeitig bieten sie detaillierte Überwachungsmöglichkeiten für jedes einzelne Modul.
String-Wechselrichter mit MPP-Tracking stellen die kostengünstigste Lösung dar. Moderne Geräte verfügen über mehrere unabhängige MPP-Tracker, die verschiedene Strings mit unterschiedlichen Verschattungsgraden optimal ausregeln können. Wichtig ist dabei eine geschickte Stringplanung, die verschattete und unverschattete Module sinnvoll gruppiert.
Die Investition in diese Technologien amortisiert sich durch die höheren Erträge meist innerhalb weniger Jahre. Besonders bei Dächern mit komplexen Verschattungsmustern sind sie unverzichtbar für eine wirtschaftliche Anlagenplanung.
Zusammenfassung und Fazit
Verschattung muss heute kein Ausschlusskriterium mehr für eine Photovoltaikanlage sein. Die Kombination aus hocheffizienten Modulen und intelligenter Leistungselektronik macht auch schwierige Standorte rentabel. Besonders bifaziale Module und Leistungsoptimierer zeigen bei herausfordernden Bedingungen ihre Stärken.Eine professionelle Anlagenplanung berücksichtigt alle Verschattungsquellen und entwickelt maßgeschneiderte Lösungen. Die Wattmacher GmbH unterstützt Hausbesitzer und -besitzerinnen sowie Unternehmen dabei, auch vermeintlich ungünstig gelegene Dächer in profitable Energiequellen zu verwandeln. Mit der richtigen Technologie und Expertise wird jeder Standort zur Chance für nachhaltige Energiegewinnung.