Kleine Schatten – große Wirkung bei Photovoltaik und Balkonkraftwerk

Auch geringe Verschattung kann die Leistung und den Ertrag eines Balkonkraftwerks oder einer Photovoltaikanlage deutlich reduzieren. Oft unterschätzt, führt selbst ein handtellergroßer Schatten auf einem Solarmodul zu einem Ertragsverlust von 30 % oder mehr. Der Grund liegt im elektrischen Aufbau von PV-Modulen: Mehrere Solarzellen sind zu sogenannten Strings in Reihenschaltung verbunden, und der schwächste Punkt bestimmt den gesamten Stromfluss. Wird eine einzelne Zelle verschattet, sinkt die Leistung des gesamten Modul-Strings – auch wenn alle anderen Zellen optimal beleuchtet sind.

Technischer Hintergrund: Halbzellenmodule, Strings und Bypass-Dioden

Halbzellenmodule und Bypass-Dioden können den Einfluss von Teilverschattung verringern, indem verschattete Teilbereiche überbrückt werden. In der Praxis betrifft eine Teilverschattung jedoch oft gleich mehrere Teilstrings gleichzeitig, wodurch der Ertragsverlust größer ausfällt als erwartet. Der Effekt lässt sich mit einer Lichterkette vergleichen: Fällt ein Element aus oder wird es blockiert, wirkt sich das sofort auf das Gesamtbild aus.

Typische Ursachen für Teilverschattung bei Solarmodulen

Feste Objekte wie Dachkanten, Balkongeländer, Satellitenschüsseln oder Antennen werfen im Tagesverlauf wandernde Schatten auf die PV-Module. Vegetation wie Bäume oder Sträucher verändert ihre Schattenwirkung mit den Jahreszeiten. Punktuelle Verschattung durch Laub, Vogelkot oder Schneehauben wird häufig unterschätzt, kann aber bei ungünstiger Position unverhältnismäßig große Leistungsverluste auslösen. Besonders im Winter, wenn die Sonne tiefer steht, verlängern sich Schatten deutlich und treffen Solarmodule an Stellen, die im Sommer unproblematisch waren.

Reihenschaltung oder Parallelschaltung – Einfluss auf den Ertrag

Die Verschaltungsart einer Photovoltaikanlage ist entscheidend für die Auswirkungen von Verschattung. In einer Reihenschaltung bestimmt das schwächste PV-Modul den Ertrag aller in Reihe geschalteten Module – ein einzelner Schatten kann somit die Gesamtleistung drastisch mindern. In einer Parallelschaltung arbeitet jedes Modul unabhängig, wodurch eine Teilverschattung nur das betroffene Modul beeinträchtigt. Diese Lösung erfordert jedoch mehr Verkabelung, ist aber oft die bessere Wahl für Anlagen mit wechselnden Lichtverhältnissen.

Möglichkeiten zur Reduzierung von Ertragsverlusten durch Schatten

Eine gezielte Planung der Modulplatzierung ist der wichtigste Schritt: Ausrichtung und Neigungswinkel sollten so gewählt werden, dass typische Schattenquellen minimiert werden. Leistungsoptimierer oder Modulwechselrichter sorgen dafür, dass einzelne Solarmodule unabhängig arbeiten können. Regelmäßige Reinigung und Sichtprüfung helfen, kleine, oft übersehene Verschattungen zu vermeiden. Mithilfe einer Verschattungsanalyse oder PV-Planungssoftware kann das Schattenverhalten über das Jahr simuliert und die optimale Positionierung der Photovoltaikmodule ermittelt werden.

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Fazit: Ertrag sichern trotz Teilverschattung

Teilverschattung ist ein häufiger, oft unvermeidbarer Faktor bei Balkonkraftwerken und Photovoltaikanlagen. Mit einer optimierten Modulaufstellung, der richtigen Verschaltungsart und einer intelligenten Speicherlösung wie der Solarbank 3 Pro lassen sich Ertragsverluste deutlich reduzieren. So bleibt die Stromproduktion stabil – unabhängig davon, ob die Sonne ungehindert scheint oder zeitweise von Schatten unterbrochen wird.