Leistungsminderung von PV-Anlagen

Photovoltaik-Anlagen werden in der Regel durch Kamine, Lüftungsanlagen, Antennenträger, Satellitenschüsseln, Bäume, Nachbargebäude etc. verschattet. Neben den festen teilweise verschattenden Bestandsgrößen wie etwa Kamine oder Dachgauben können nach der Installation der PV-Anlage weitere verschattende Aufbauten (Lüftungsanlagen, Satellitenantennen, Aufstockung von Nachbargebäuden) geplant und realisiert werden. Um die Leistungseinbußen durch die damit verbundene Verschattung in Maß und Zahl zu ermitteln, wird ein 3D-Gebäudemodell mit der Solaranlage und sämtlichen Aufbauten erstellt.

Es wird die Sonneneinstrahlung in W/m² auf den Oberflächen der Photovoltaik-Module bzw. Solarzellen unter Berücksichtigung der umliegenden Verbauung berechnet. Als Referenzgröße dienen dieselben PV-Module mit identischer Lage und Fläche, jedoch ohne Verbauung, so dass sich im Verhältnis der beiden Berechnungsergebnisse eine Leistungsreduzierung in Prozent durch die verschattenden Aufbauten angeben lässt.

Leistungsminderung von PV-Anlagen durch den Aufbau einer Lüftungsanlage

An den PV-Panelen der linken und mittleren Spalte der vorstehenden Ergebnisgrafik lässt sich gut die verschattende Wirkung des Lüftungskastens und des Abluftrohrs bzw. die damit verbundene Leistungsminderung erkennen, während aufgrund des größeren Abstands zu den Lüftungsaufbauten die Panele der rechten Spalte weitgehend unbeeinflusst bleiben.

Auch Ertragseinbußen durch Eigenverschattung von PV-Modulen lassen sich berechnen und bewerten, vor allem wenn diese z. B. auf Flachdächern oder Freiflächen aufgeständert dicht nebeneinander stehen. Zur Minimierung der Verluste werden in Abhängigkeit der Größe der PV-Module, ihrer Lage und ihres Abstands voneinander die Flächenanteile mit Leistungsminderungen ausgewiesen und quantifiziert (in der vorstehenden Abbildung kann dies an den in der rechten Spalte dargestellten Panelen in deren unterem Bereich abgelesen werden).

Auch für Fenster- und Außenwandflächen werden Modellrechnungen zur Leistungsreduzierung durch umliegende Verbauungen durchgeführt, um z. B. für Niedrigenergiehäuser geeignete Energiebilanzen aufstellen zu können.

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