Verschaltung von Strings und Modulen

  • Hallo zusammen,


    wir planen seit einigen Monaten die Belegung einer Dachseite (Ausrichtung südwest) einer Doppelhaushälfte mit Doppelglas PV-Modulen. Nach einigen völlig überteuerten Angeboten jenseits der 18k oder gar 30k Euro für 16 Module mit 6 kWh Speicher, und der schwierigen Verfügbarkeit von Glasglas-Modulen im Großhandel haben wir uns entschieden, das Ganze selber zu organisieren, wobei wir aber einen Dachdecker und einen Elektriker verfügbar haben. Wir sind allerdings totale Laien und erst durch die Beschäftigung mit den Angeboten zum Nachdenken und Recherchieren gekommen.


    Wie die Belegung der Dachseite aussehen soll, ist relativ einfach, da es, abgesehen von einem Entlüftungsziegel, keine Hindernisse wie Gauben oder Fenster auf dem Dach gibt: 2 Reihen à 9 senkrecht verlegter Module. Leider haben wir aber ein großes Problem mit der Verschattung durch die andere Doppelhaushälfte, die direkt gegenüber liegt (jede Hälfte hat ein eigenes Satteldach). Ich habe mal eine Skizze zu der Situation gemacht:


    Je nach Jahreszeit wird auf unseren Modulen mehr oder weniger Schatten liegen, wobei die obere Reihe davon nur im Winter betroffen sein wird. Problematisch ist besonders die Verschattung der unteren Reihe in Frühling und Herbst, wir wollen aber nicht nur eine Reihe legen, wenn wir schon mal dabei sind. Was mich jetzt aber zum eigentlichen "Problem" bringt: die Verschaltung der Module, um möglichst wenig Ertrag durch die untere Hälfte zu verlieren. Dazu habe ich schon einige Meinungen gehört und hier im Forum gelesen, was mich etwas ratlos gemacht hat. Geplant haben wir den Anschluss der beiden Reihen mit jeweils einem String, in etwa so ('x' steht für ein Modul und 'WR' ist der Wechselrichter):

    Code
    Variante 1: 2 Strings à 9 Module 
     __
    |  |------x-x-x-x-x-x-x-x-x
    |WR|
    |__|------x-x-x-x-x-x-x-x-x

    Wäre das so sinnvoll, oder ergibt sich hier nicht das Problem, dass der untere String ggf. für den Wechselrichter nicht genügend Leistung liefert?


    Ich habe mir noch weitere Varianten überlegt:

    Ich kann mir auch vorstellen, dass eine der anderen Varianten besser sein könnte um auch die unteren Module besser einbinden zu können (z.B. Variante 2). Vielleicht wäre auch die Aufteilung in Blöcke gut, wie in Variante 5 und 6, da die Sonne vormittags und abends eher die rechte oder linke Hälfte bescheint.


    Eine Idee wäre auch noch der Einsatz von Optimierern für die untere Reihe, um die Module bei starker Verschattung aus der Schaltung zu nehmen.


    Ich wäre für Meinungen und Feedback dazu sehr dankbar.


    Danke schon mal vorab,

    Fritzebub

  • Es ist natürlich aus der Ferne schwer abzuschätzeen, wie dramatisch der Schatten ist. Dringend anzuraten wäre bei Schatten aber, die betroffenen Module waagerecht zu montieren und alle 18 in einen String zu legen.

    "1.21 Gigawatt - Tom Edison, wie erzeugt man soviel Strom? Das ist unmöglich! Unmöglich!"

  • Danke für Deine Antwort! Eine horizontale Ausrichtung hätte den Nachteil, dass wir weniger Module unterbekommen, da sich die Fläche in der Breite nicht mehr voll ausnutzen ließe.


    Bei der Modulauswahl sind wir auch wegen des Abstands zum Nachbarn eingeschränkt. Es sind aber immerhin Halbzellenmodule.


    Besteht bei der Schaltung mit nur einem String nicht die Gefahr, dass voll in der Sonne stehende Module dann keine volle Leistung bringen?

  • Nicht wenn du einen WR mit Schattenmanagement (Stand der Technik) hast. Horizontal deshalb, weil da die Module bei Teilschatten nur in Dritteln ausfallen statt gleich komplett. Halbzellen nutzen dabei allerdings nichts, die tragen ja dann auch nur den halben Stringstrom. Halbzellen mit Optimierern wären auch eine gute Option. Was schätzt du denn, in welchen Monaten tritt die Schattenproblematik überhaupt auf?

    "1.21 Gigawatt - Tom Edison, wie erzeugt man soviel Strom? Das ist unmöglich! Unmöglich!"

  • Die Schattenproblematik wird hauptsächlich in Herbst und Winter auftreten (Oktober bis März). Wobei das besonders die untere Reihe betreffen werden wird. Natürlich wandert der großflächige Schatten mit der Sonne über die Anlage, was die Frage der Modulausrichtung auch nicht gerade einfacher macht (es gibt auch im Winter durch seitliche Einstrahlung von Ost und West Phasen, wo das Ganze weniger beschattet ist).


    Die Sache mit den Optimierern habe ich nach einigem Lesen jetzt so verstanden, dass diese bei den Halbzellmodulen den Strom vollständig durchleiten und Teilleistung abrufen können, auch wenn diese beschattet sind. Macht man das ohne Optimierer, kann es passieren, dass bei Halbverschattung eines Moduls der gesamte String mit 50% läuft oder der WR das Modul komplett rausnimmt. Wenn natürlich der WR deswegen die untere Reihe komplett rausnimmt, wäre das unschön.


    Dazu noch eine Verständnisfrage, wenn ich jetzt die untere Reihe separat anschließe, müsste sich das Problem für die obere Reihe doch lösen. Schließe man die unteren Module als zweiten String an, dann würden halbverschattete Halbzellmodule ihre 50% Leistung bringen können. Aber ich vermute (auch nach einigem Lesen hier ;)), es könnte dann zu Problem mit zu niedriger Eingangsspannung am WR führen, was dann auch dazu führen könnte, dass diese Module nicht genutzt werden. Ist das so halbwegs richtig?