Iso-Fehler
Die Wochen vor Weihnachten sind die Zeit mit dem geringsten Tageserträge des ganzen Jahres. Das liegt nicht nur an dem niedrigen Sonnenstand und den wenigen Stunden Tageslicht pro Tag. Zu dieser Jahreszeit treten auch häufig ‚Iso-fehler‘ auf, sicherlich bei älterer Anlage (wir sehen dies typischerweise nach 5 Jahren).
Jeder Wechselrichter prüft jeden Morgen, ob der Isolationswiderstand der Leitungen und Module noch gut ist. Dieser Wert wird jedoch von Temperatur und Luftfeuchtigkeit beeinflusst. In dieser Jahreszeit mit niedrigen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit kommt es daher häufig zu Iso-fehler. In dem meiste Fälle, lohnt es sich nicht um Iso-Störungen zu beheben: Typischerweise tritt die Störung nur morgens im Winter bei Regenwetter auf. Der Ertragsverlust ist während dieser Zeit nicht signifikant und wenige Stunden nach Sonnenaufgang verschwindet der Fehler von selbst und es wird wieder Ökostrom produziert.
Bleiben die Iso-Fehler bestehen, können wir die mit unseren spezialisierten Messgeräten lokalisieren. Manchmal ist es möglich, die Anzahl der Iso-Störungen durch Anpassung der String-Konfiguration zu reduzieren. Nur in Ausnahmefällen ist es ratsam, Kosten für die Behebung dieser Störungen zu verursachen.
Direkt vs. Diffus
Der Winter hat auch Auswirkungen auf die Optimierer. Das Licht in unserer Umgebung besteht aus zwei Teilen: direkt (was Schatten verursacht) und diffus (warum es an einem bewölkten Himmel nicht dunkel ist). Optimierer verbessern die Energieausbeute unter teil-Verschattung; sie verbessern daher nur die direkte Lichtausbeute. Weil im Winter der Anteil des direkten Lichts im Winter sehr gering ist (man sieht jetzt nur selten einen Schatten) liefern die Optimierer keinen Unterschied. Mehr über Optimierer übrigens in Kürze.
Wie Schnee in der Sonne
Ein weit verbreitetes Missverständnis ist der Einfluss von Schnee. Die Energiemenge, die nicht erzeugt wird, weil Sonnenkollektoren mit Schnee bedeckt sind, ist (in unserer Region) vernachlässigbar gering. Es hängt ein wenig vom Neigungswinkel und der Art der Platten ab, aber sicher ist, dass die Unfallgefahr beim Schneeräumen größer ist als die zusätzliche Energieproduktion.
Wenn Schnee die Oberfläche bedeckt, ist normalerweise irgendwo in einer Ecke ein PV-Zelle zu sehen; das bedeutet, dass dort Licht einfällt und der photovoltaische Effekt in dieser Zelle auftritt. Da es sich um eine isolierte Zelle handelt, wird diese Zelle als eine Art Heizung fungieren und der Rest des Schnees schmilzt wie Schnee in der Sonne.
Die Module sind übrigens für Schneelasten ausgelegt und nach der Schneeschmelze sehen die meisten Module wieder wie neu aus, als wären sie gerade gereinigt worden.
Natureisläufer
Der Energieertrag einer PV-Zelle ändert sich nicht nur mit der Menge der Lichteinstrahlung. Der Wirkungsgrad und insbesondere die Spannung wird stark von der Temperatur beeinflusst. Tatsächlich ist ein Solarpanel wie ein Natureisläufer: vorzugsweise -10 und „kristallklares“ Sonnenlicht.
Mit sinkender Temperatur nimmt die Spannungsdifferenz der PV-Zelle zu. Der Temperaturkoeffizient Wert eins modernen Moduls beträgt beispielsweise -0,27 %/°C. Also, etwa ein Viertel Prozent pro Grad. Auf den ersten Blick scheint das nicht viel zu sein … aber rechnen wir mal einen String durch. Wir nehmen eine typische String Auslegung mit von 885V (Voc). Im Sommer die Module auf dem Dach in der heißen Sommersonne und die Temperatur erreicht 70°C. Jetzt beträgt die gleiche Spannung nur 808 V. Schauen wir uns jetzt die Winterbedingungen an: ein schöner Tag zum Schlittschuhlaufen auf Natureis: sonnig und -10°C. Jetzt beträgt die Spannung plötzlich 1015V. Das sind 200V mehr als im Sommer und gleichzeitig haben wir gesehen, dass der Isolationswiderstandswert im Winter gleichzeitig niedriger ist wie im Sommer.
Für die Elektroauslegung ist daher entgegen den Erwartungen das Winterszenario das Worst-Case-Szenario.
