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Einflussfaktoren

 
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Den Ertrag einer Solarstromanlage beeinflussende Faktoren

Einstrahlung

Die GlobalstrahlungGlobalstrahlung
Die Globalstrahlung umfasst die Summe der auf eine Fläche auftreffenden direkten und diffusen Solarstrahlung. Sie beträgt etwa 1000 Watt/m² beim einem senkrechten Auftreffen der Solarstrahlung. Je nach Zahl der Sonnenscheinstunden an den unterschiedlichen Orten in Deutschland ergibt sich eine eingestrahlte solare Energie von etwa 950 bis 1200 kWh pro m² und Jahr (entspricht etwa dem Wärmeinhalt von 95 bis 120 Litern Heizöl, bzw. 95 bis 120 m³ Erdgas).
 kann man nicht beeinflussen - sie ist für einen Ort gegeben. Die Werte der SolarstrahlungSolarstrahlung
Die Solarstrahlung ist die von der Sonne in den Weltraum ausgehende Energie. Sie entsteht infolge der Kernfusion im Sonneninneren. Die auf die Erde auftreffende durchschnittliche  Solarstrahlungsleistung beträgt 1.000 W/m². Die in Mitteleuropa auftreffende und damit theoretisch nutzbare Energiemenge macht etwa 1000 kWh/m² im Jahr aus. Man unterscheidet direkte Strahlung und diffuse Strahlung.
sind aber sehr wichtig bei der Vorschau zu erreichender Erträge bzw. dem Abgleich, ob die Erwartungen auch erfüllt wurden. Der Deutsche Wetterdienst stellt die Strahlungsdaten im Ein-Kilometer-Raster kostenpflichtig zur Verfügung. Ertragsaussichten werden auch von der Firma Meteocontrol berechnet und mit den Strahlungsdaten abgeglichen. In beiden Fällen dienen die Informationen vor allem dem schnellen Erkennen von möglichen anlagenbedingten Ertragsausfällen.

Einbauort und Richtung

Anzustreben ist der Einbau der Module auf einer exakt nach Süden ausgerichteten Fläche. Abweichungen um 45° nach West bzw. Ost sind wegen der geringen Ertragseinbußen zu akzeptieren. Andere Lagen erfordern eine Vergrößerung der Fläche, wenn die Ertragsmenge gleich bleiben soll.

Montage der Modulfläche Ertragseinbuße
nach Süd-Ost bzw. Süd-West bei einer Neigung zwischen 38 bis 45° 5 - 10 %
senkrechte Montage aber nach Süden 20 %
senkrecht nach Süd-Ost bzw. Süd-West 35 %

Neigung

Neigungen der Modulflächen zwischen 20° und 45 gelten als machbar, weil der Minderertrag gegenüber dem Optimum vertretbar ist. Neigungen um 20° und geringer sind problematisch, weil der Selbstreinigungseffekt durch den Regen nicht in gewünschter Weise eintritt. Schnee kann nicht abrutschen und führt zu Teilverschattungen.

Ziel Neigung der Solarmodulfläche (Deutschland)
maximaler Energieertrag 30° im Süden, 35° im Norden
optimaler Ertrag in den Wintermonaten 60°
mittlere Ertragsverteilung 38 bis 45°

Dunstglocke

Der Wasserdampf in der Luft verringert die direkte Sonneneinstrahlung.

Verschattung, Teilverschattung

Bereits kleinere Abschattungen eines Moduls führen zu starken Ertragseinbußen. Abschattungen können entstehen durch:

Bei Solarmodulen Ertragseinbuße
ohne Bypass-DiodenBypass-Diode
Die Bypass-Diode ist eine zu einer Solarzelle parallel geschaltete Diode, die den Strom bei einer Abschattung an der beschatteten Zelle (hot spot) vorbeileitet. Die Bypass-Diode ist erforderlich,  um Ertragseinbußen zu vermeiden, die durch eine Zunahme des Widerstandes der Zelle durch Verschattung entstehen würden. Ohne Bypass-Diode steigen die Ertragsausfälle auf bis zu 90 %. Die Bypass-Diode ist in modernen Solarzellen serienmäßig eingebaut.
(alt)
90 %
mit Bypassdioden (neu) 20 %

Modultemperatur

Die Modultemperatur hat Einfluss auf den Ertrag, allerdings sind die Aussagen zur Höhe der Einbußen widersprüchlich. Auf eine gute Belüftung der Module ist jedenfalls zu achten. Dachintegrierte Module haben nachweislich geringere Erträge als aufgeständerte Module, die frei hinterlüftet werden können.

Übertemperatur des Moduls (über Umgebungstemperatur) Ertragseinbuße nach neueren Informationen etwa
55 Grad 9 %
35 Grad 4 %

Verschmutzung

Die normale Verschmutzung, wie sie von liegenden Dachflächenfenstern bekannt ist, mindert den Ertrag um ca. 3 %. Man setzt hierbei auf den Selbstreinigungseffekt des Regens der bei Modulneigungen oberhalb 20° gut funktioniert. Eine Reinigung der Abdeckung der Module ist daher im Normalfall nicht erforderlich.



© by f.nowotka | zuletzt geändert am: 26.10.2004 | 18382 x gelesen


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