Je mehr Module einer PV-Anlage in Reihe miteinander verschaltet sind, umso schwerwiegender wirken sich partielle, temporäre und überlaufende Schatten auf den Solarertrag aus. Liefert nur ein Modul in dem verschalteten String zum Beispiel wegen darauf liegenden Blättern, Staub oder Schneeresten nur noch den halben Strom, so können auch alle anderen Module im String nicht mehr leisten, denn der Widerstand im schwächsten Glied der Stromkette bestimmt den Strangstrom. Ist der Widerstand gar so groß, dass die Bypassdiode des Moduls auf Durchlass schaltet, fehlt die Spannung dieses Moduls, um den sogenannten Maximum Power Point (MMP) des Wechselrichters zu erreichen, der im Betrieb dadurch schneller an seine Grenzen stößt. Abhilfe von diesem Problem schaffen PV-Systeme mit Modulpaarverschaltung, die sich durch eine hohe Verschattungstoleranz bei gefahrloser Kleinspannung auszeichnen. Das PV-System „Paraline“ der SolarConsult AG in Freiburg ist modular aufgebaut, wobei immer nur zwei Module zu einem Paar zusammengefasst werden und über ein eigens konfektioniertes Kabel separat zum Wechselrichter geführt werden. Erst dort erfolgt die Zusammenschaltung mit den anderen Modulpaaren. Die Standardpalette der Wechselrichterreihe SolarInvert PPI der Firma changetec bietet Wechselrichter für drei, vier und fünf Modulpaare an, die eine maximale Spannung zwischen rund 1100 und 1900 Wp erreichen. Der kleinste Wechselrichter verschaltet sogar drei Module separat mit 600 Wp. Gleichspannungen von 300 bis 1000 VDC, wie sie bei konventionell verschalteten PV-Anlagen üblich sind, bergen über den langen Zeitraum von 20 bis 30 Jahren aufgrund der hohen Systemspannungen im Falle von Installationsfehlern, blank gescheuerten Kabeln oder Marderbissen erhebliche Brandrisiken infolge von lang anhaltenden Lichtbögen. Die Versicherer achten daher im Schadensfall penibel darauf, ob die Anlage in einem einwandfreien Zustand war beziehungsweise nachweislich regelmäßig gewartet wurde. Doch wer kommt dieser Pflicht tatsächlich nach? Vorausschauender verhält sich daher, wer seine PV-Anlage schon auf der Gleichspannungsseite in kleinstmögliche Einheiten teilt, um die Spannungen so gering wie möglich zu halten. Bei „Paraline“ sind die Ströme durch die separate Verkabelung nie höher als der Strom eines Moduls, wobei ein speziell dafür konfektioniertes Kabel die Hauptrolle in der Abgrenzung zu parallel verschalteten Anlagen spielt. Da nur maximal zwei Module an einem Strang hängen, lassen sich zudem fehlerhafte oder im Sonnenverlauf bisher unerkannt verschattete Module im Nu aufspüren. Der Haken der Paarmodulverschaltung lag bisher – auch wegen des geringen Marktanteils von ungefähr 0,4 Prozent – am deutlich teureren Preis. Inzwischen sind aber einige tausend Systeme mit 1 bis 400 kWp Leistung bundesweit installiert worden, was die Massenfertigung der entsprechenden Wechselrichter und somit marktübliche Preise ermöglichte. Wer bereits eine PV-Anlage auf dem Dach hat, muss sich nicht ärgern – bestehende Anlagen können um beliebig viele Module in Parallelschaltung erweitert werden, ohne in die vorhandene Anlage eingreifen zu müssen.
SolarConsult AG
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