Verschattung / Diffuses Licht Ertrag

  • Hallo,


    hier mal eine etwas komische Frage, da ich ja mehrere Anlagen habe, meine letzte aber besser beobachten kann, da bei mir auch dem Haus.


    Gestern voller Sonnenschein aber nur 0,5 kw Leistung, da teilverschattet - beim SMA ist das Optitrack noch nicht eingeschaltet! Dieser Teil hat 4,5kw Mitsubishi - die neuen 225 Watt Module, davon 20 Stück 15 Grad nach Süden.


    Heute vollkommen bewölkter Himmel. die Sonne ist nicht sichtbar!! Leistung aber schwankend von 1,2 bis 1,4kw.


    Kann mir das einer erklären?!

    10 Anlagen mit insgesamt 263,395 kWp Leistung.

  • Hallo Taderius,


    über diese Beobachtung habe ich vor zig-Jahren schon mal gepostet.


    Ich habe 3 Stränge, einer davon ist von Anfang November bis Mitte Februar (Teil-)verschattet. Dieser String bring bei strahlendem Sonnenschein fast keinen Ertrag, wenn z.B. Nebel aufzieht steigt die Leistung dieses Stranges an während die Leistung der beiden anderen (selbstverständlich) abnimmt. Da es 3 gleiche Stränge an 3 gleichen Wechselrichtern sind konnte ich die 3 Kurven immer schön vergleichen.


    Servus


    Toni


    PS: Das ist auch der Grund, weshalb ich (im Gegensatz z.B. zu amoss) zu den "Schattenskeptikern" gehöre :)

    Servus
    Toni


    Luschenjagd aufgegeben.
    Elektrisch unterwegs mit Leaf II

  • Zitat von Eisbaer

    Ich habe 3 Stränge, einer davon ist von Anfang November bis Mitte Februar (Teil-)verschattet. Dieser String bring bei strahlendem Sonnenschein fast keinen Ertrag, wenn z.B. Nebel aufzieht steigt die Leistung dieses Stranges an während die Leistung der beiden anderen (selbstverständlich) abnimmt.
    PS: Das ist auch der Grund, weshalb ich (im Gegensatz z.B. zu amoss) zu den "Schattenskeptikern" gehöre :)


    na, wenn ich hier schon so schön zitiert werden, muss ich mich ja wohl auch persönlich melden :)
    Zuvor aber, damit hier keine falschen Vorstellungen aufkommen:
    Ich behaupte zwar, dass Schatten überbewertet wird und viel zu oft auf 100% Schattenfreiheit optimiert wird, aber ich behaupte NICHT, dass Schatten GUT ist!
    -> Zuviel Schatten ist sogar ausgesprochen schlecht, aber wenig Schatten macht meistens nicht viel. Und das wird oft nicht berücksichtigt und Schatten pauschal verdammt.


    Bei dir (und wohl auch bei der Anlage von Eisbaer) liegt aber wohl auch für meine Toleranzschwelle ZUVIEL Schatten vor! (oder ihr habt WR, die für Teilverschattung ungeeignet sind!)


    Zitat von Taderius

    Gestern voller Sonnenschein aber nur 0,5 kw Leistung, da teilverschattet - beim SMA ist das Optitrack noch nicht eingeschaltet!
    Heute vollkommen bewölkter Himmel. die Sonne ist nicht sichtbar!! Leistung aber schwankend von 1,2 bis 1,4kw.
    Kann mir das einer erklären?!


    Ich versuche es mal mit eigenen Worten und nur aufgrund meiner eigenen Anlagenkonfiguration und -erfahrung zu erklären, aber vermutlich ist das universell gültig: Jeder String braucht eine bestimmte Mindestanzahl an Modulen, die besonnt sein müssen, damit der Leistungsanteil grob dem besonnten Anteil bzw. der Leistungsverlust grob dem Verschattungsanteil entspricht. Darunter fällt der Leistungsanteil stark überproportional ab. Das hängt ab von Modultyp und Wechselrichter, hier gibt's natürlich auch Unterschiede.


    Wird diese Mindestanzahl aber erreicht, schnellt die Leistung des strings nach oben bis zu einem Wert, der etwa dem Anteil entspricht, der besonnt ist. Die verschatteten Module leisten dann (fast) keinen Beitrag, aber der string läuft wenigstens mit der Strahlungsmenge, die auf der besonnten Teilfläche ankommt. Sind im Beispiel also 90% des strings in der Sonne, leistet der string auch ungefähr 90% der Leistung, die er ganz ohne Schatten liefern würde. Wenn so ein Schatten also nicht zu lange dauert, ist das ganz ok und entspricht den Erwartungen.


    Ist die Mindestanzahl an unverschatteten Modulen dagegen NICHT erreicht, dümpelt der string weit unter seinen Möglichkeiten herum. Der gesamte string leistet dann nur wenig mehr, als wären alle Module verschattet. Das ist dann natürlich viel weniger als es der Energiemenge auf der besonnten Teilfläche entspricht.
    Sind also z.B. 75% des strings verschattet, leistet der string nicht etwa 25% eines unverschatteten strings, sondern nur minimal mehr als er bei einer vollständigen Verschattung liefern würde! Anders und sehr vereinfachend gesagt, es ist in der Praxis fast egal, ob ein string ganz oder zu 75% verschattet ist! Eine solch starke Verschattungssituation ist daher unbedingt zu vermeiden! Da die Leistungskurve sehr steil abbricht, sind auch 50% oder 30% Verschattung nur wenig besser als 75% Verschattung. Aber irgendwann im Bereich von ~<20% Verschattung springt die Kurve steil nach oben und der Schatten verliert seinen Schrecken.


    Nochmal: rein nach nackten Zahlen bedeutet natürlich JEDES verschattete Modul einen Ertragsverlust, der GRÖSSER ist, als es dem leistungsmäßigen Anteil des Moduls am string entspricht. Doch in der Praxis ist dieser Mehrverlust bei den ersten verschatteten Modulen nur sehr gering und daher praktisch vernachlässigbar, sprich, der Schattenanteil entspricht prozentual grob dem Leistungsverlust. Je mehr Module aber verschattet werden, desto schneller steigt der überproportionale Leistungsverlust und es wird rasch ein Punkt erreicht, bei dem die Leistung schlagartig massiv einbricht.


    Bei meiner Anlage haben die strings 14-16 Module pro string. Ab dem 3. verschatteten Modul pro string beginnt auch bei mir die Leistung im String überproportional stark abzukippen, aber eine Teilverschattung von ein, zwei oder höchstens drei Modulen ist in meinen Augen auch für mehrere Stunden tragbar und rentabel, solange der string trotzdem noch den größeren Teil des Tages unverschattet bleibt.


    Das ist nun aber genau die Verschattungsgröße und -zeit, die normalerweise bei Gauben oder Kaminen besteht, weshalb ich in solchen Situationen immer empfehle, den vorübergehenden, vergleichsweise kleinflächigen Schatten dort auch zu belegen, da der Verlust gering und proportional zur Schattenfläche ist und sich nur in einer geringfügigen Verlängerung der Amortisationszeit äußert. Denn neben der Geldrendite ist für mich (und viele andere) auch eine möglichst große Stromproduktion (= viele Module) wünschenswert. Wenn ich also beides in einem akzeptablen Rahmen haben kann, warum sollte ich mich mit weniger zufrieden geben?
    Noch dazu, wo die ganze Problematik auch nur bei Sonne besteht - bei Wolken hat man durch zusätzliche Module NUR Vorteile. Und wir haben nunmal mehr wolkige als sonnige Tage im Jahr.


    Taderius :
    Warum ist bei stark verschatteten strings Nebel besser als Sonne?
    Bei Sonne, also blauem Himmel kommt die Strahlung fast komplett nur direkt von der Sonne, sozusagen punktförmig. Sprich, wo Sonne, da viel Energie, wo Schatten, da sehr wenig Energie.
    Bei bedecktem Himmel oder Nebel kommt die Strahlung dagegen flächig von oben her, also fast nur als Streulicht. Die Strahlungsmenge pro Modulfläche kann (und ist es vormittags und abends meistens auch) nun höher sein, als bei Sonne im Schatten. An einem sonnigen Tag mittags dürfte es dagegen auch im Schatten trotzdem heller sein als an einem bedeckten Tag, aber zu anderen Tageszeiten kann es eben heller sein. Das erklärt die Beobachtung von Euch.


    Mehr Details zu Verschattung und seinen Auswirkungen nach meinen persönlichen Erfahrungen gibt's hier, damit kann jeder selbst beurteilen was er davon hält:


    Gruß,
    amoss


    Ich bin ein Pessimist. Also ein Optimist mit großer Erfahrung. Denn ich weiß: Manchmal sind nur bei mir Wolken. Doch meistens scheint die Sonne bei den anderen.


    11 kwp * DN 28° * Ausrichtung 201° * Verschattungsverlust ca. 8% * Freising

  • Zitat

    na, wenn ich hier schon so schön zitiert werden, muss ich mich ja wohl auch persönlich melden :)


    Das war beabsichtigt :wink:


    Zitat

    Bei dir (und wohl auch bei der Anlage von Eisbaer) liegt aber wohl auch für meine Toleranzschwelle ZUVIEL Schatten vor! (oder ihr habt WR, die für Teilverschattung ungeeignet sind!)


    So ist es. Wobei mein Verschattung schon bewusst (weil unvermeidlich) in Kauf genommen wurde. In der relativ ertragsarmen Zeit November-Mitte Februar hält sich der Verlust (einer von 3 Strängen) in Grenzen. Auf die Gesamtanlage berechnet kostet es mich etwa 30 Kwh/kwp.
    Die 3 Stränge (22*150W 0 3.3 Kwp) werden jeweils von einem SB3000 versorgt (bzw. entsorgt, es kommt ja was :wink: ). Der verschattete Strang ist auf der Garage nördlich des Wohnhauses, es ist also ein sehr "harter" Schatten. Ab Allerheiligen wird der Kamin sichtbar, eine Woche später erreicht der Firstschatten den unteren Rand der unteren Modulreihe (2 Reihen mit 11 Modulen). Der Gesamtstrang bricht massiv ein, wenn etwa ein Viertel der unteren Reihe verschattet ist.
    Was 8 Tage ausmachen können sieht man an folgenden Bildern:




    Servus


    Toni

  • Zitat von Eisbaer

    Was 8 Tage ausmachen können sieht man an folgenden Bildern:


    Schöne Grafiken - somit brauchst du im Februar gar keinen Kalender mehr, ein Blick auf die Ertragskurve und du weißt, ob wir schon den 16. Februar haben oder nicht :mrgreen:
    Jedenfalls sieht man schön die supersteilen Leistungskurven bei Erreichen der Mindestanzahl unverschatteter Module - im obersten Drittel der Kurve kann man gut mit dem jeweiligen Restschatten leben und braucht ihn nicht panisch zu meiden.


    Sind die Module auf deiner Garage eigentlich hochkant oder quer montiert? Weil Firstschatten, das klingt nach waagrechter Schattengrenze und da wären hochkant-Module natürlich besonders ungünstig...


    Zitat von Eisbaer

    So ist es. Wobei mein Verschattung schon bewusst (weil unvermeidlich) in Kauf genommen wurde.


    Na ja, du hättest auch verzichten können, hast du aber nicht! Vielleicht denkst du doch ein wenig wie ich und hast jetzt sowohl eine noch akzeptable Rendite als auch ausreichend Strom, kannst also trotz Schatten ganz gut damit leben, oder?

    Gruß,
    amoss


    Ich bin ein Pessimist. Also ein Optimist mit großer Erfahrung. Denn ich weiß: Manchmal sind nur bei mir Wolken. Doch meistens scheint die Sonne bei den anderen.


    11 kwp * DN 28° * Ausrichtung 201° * Verschattungsverlust ca. 8% * Freising

  • Zitat

    Schöne Grafiken - somit brauchst du im Februar gar keinen Kalender mehr, ein Blick auf die Ertragskurve und du weißt, ob wir schon den 16. Februar haben oder nicht :mrgreen:


    Ist ein Schönwetterkalender - bei Bewölkung erkennt man nichts!


    Zitat

    Sind die Module auf deiner Garage eigentlich hochkant oder quer montiert? Weil Firstschatten, das klingt nach waagrechter Schattengrenze und da wären hochkant-Module natürlich besonders ungünstig...


    Hochkant!


    Zitat

    Na ja, du hättest auch verzichten können, hast du aber nicht! Vielleicht denkst du doch ein wenig wie ich und hast jetzt sowohl eine noch akzeptable Rendite als auch ausreichend Strom, kannst also trotz Schatten ganz gut damit leben, oder?


    Dann hätte ich auf ein Drittel der Anlage verzichten müssen. Reduzierung wäre nicht einfach, wo wäre die Grenze? Weihnachten ist das ganze Garagendach im Schatten!
    Damals hat mir das SMA "Team-Konzept" recht gut gefallen. Dazu müssen aber gleiche Stränge vorliegen und da ich auf dem Hausdach recht schön 44 Module (=2 Stränge) untergebracht habe bot sich der 3. Strang auf der Garage natürlich an. Und die 900 Kwh/kwp schafft der "schlechte Strang" auch noch.


    Servus


    Toni


    PS: Ich denke eine Optimierung rentiert sich nicht. Wenn die (gut passenden) Wechselrichter mal den Geist aufgeben könnte ich darüber nachdenken.

    Servus
    Toni


    Luschenjagd aufgegeben.
    Elektrisch unterwegs mit Leaf II

  • Ich habe "nur" WR von Solarmax, die nur einen Tracker haben. Trotzdem scheint zu gelten, was Amoss geschrieben, wenn nur wenige Module verschattet sind, dann wirkt sich das nur entsprechend der Verschattung aus.
    Bei mir wandert im Winter die Tanne des Nachbarn ab Mittag über die unteren beiden Modulreihen (an einem WR) - siehe Avatar-Bild. Der Einbruch ist aber nicht so stark, da immer nur wenige Module der Reihe verschattet sind. (Jede Reihe ist ein String, die parallel geschaltet sind). Man sieht sehr schön, wie der Schatten Mittags ca. im 90° Winkel auf die ersten Module trifft. Da er im weiteren Tagesverlauf nicht beliebig länger werden kann, erreicht er irgendwann die Anlage nicht mehr und beide WR zeigen wieder etwa gleiche Werte. Der etwas geringere Ertrag am Vormittag kommt vom unbelaubten Kirschbaum des Nachbarn.


    Ich hatte in der Planung mit deutlich stärkerem Einbruch gerechnet und mich damit getröstet, dass es nur ca. 3 Monate im Winter sind, wo der Schatten die Anlage erreicht. Tatsächlich ist es nicht dramatisch. Solche Sonnentage hatten wir im letzten Winter nur wenige.




    Solder

  • Grüsse nach Cremlingen - ich habe in Weddel 3 PV Anlagen - wohnen Sie vielleicht auch dort?!

    10 Anlagen mit insgesamt 263,395 kWp Leistung.

  • Hallo!
    Vorgestern mal wieder auf die Wechselrichter geschaut.
    Alle sind von SMA,3 davon auf 38°Dachneigung.
    Der 4200er zeigte Pac 3400 w.Der 3300er zeigte Pac 2500 w.
    Der 2800er zeigte Pac 1300 w an! Das ist zuweig beim 2800er!
    Also nach draussen und aufs Dach geschaut,und siehe da
    Verschattung :shock: 5-6 Module die am 2800er hängen.
    War mir bisher so nicht aufgefallen oder beim Bau der Anlage
    2007 noch nicht da.2 Bäume in ca,10m abstand sind die Ursache.
    Die Verschattung tritt wohl erst im Oktober auf.Säge zur Hand
    und 4-5m runter von den Bäumen!
    Erfolg:Der 2800er zeigt 1800w an und das 1Stunde später :mrgreen:
    Soll noch einer sagen Verschattung ist nicht so schlimm.
    Wie "Amoss"schon schreibt,mag 1verschattetes Modul noch nicht
    viel ausmachen aber mehrere,finde ich geht garnicht auf PV:!:
    Es sei den,es ist einem Egal :mrgreen:


    Mfg Sunloader1

  • Zitat von Sunloader1

    Verschattung :shock: 5-6 Module die am 2800er hängen.
    War mir bisher so nicht aufgefallen oder beim Bau der Anlage
    2007 noch nicht da.2 Bäume in ca,10m abstand sind die Ursache.
    Soll noch einer sagen Verschattung ist nicht so schlimm.
    Wie "Amoss"schon schreibt,mag 1verschattetes Modul noch nicht
    viel ausmachen aber mehrere,finde ich geht garnicht auf PV:!:


    Moooment!
    Erstens, 5-6 Module von so einem kleinen string sind natürlich viel zu viel , bei einem sehr großen string sähe das vermutlich wieder ganz anders aus!
    Zweitens, ein Baumschatten ist a) ein beweglicher und b) ein weicher Schatten mit diffusen Schattengrenzen, das ist IMMER viel, viel schlechter als ein harter Schatten, damit können die WR - aus welchen technischen Gründen auch immer - viel schlechter umgehen!
    Und drittens kommt es ja noch darauf an, ob der Leistungsverlust etwa proportional zur verschatteten Fläche ist oder deutlich überproportional ist. Solange er proportional ist und der Schatten nur sehr kurz andauert, ist das doch nicht weiter dramatisch, sofern man zuvor die Verschattung einkalkuliert hat.


    Aber wenn das eh deine eigenen Bäume waren, also ich hätte die dann natürlich auch gekappt :)

    Gruß,
    amoss


    Ich bin ein Pessimist. Also ein Optimist mit großer Erfahrung. Denn ich weiß: Manchmal sind nur bei mir Wolken. Doch meistens scheint die Sonne bei den anderen.


    11 kwp * DN 28° * Ausrichtung 201° * Verschattungsverlust ca. 8% * Freising