Schatten auf dem Dach? So nutzen Sie Solarstrom trotzdem optimal

Problem: Solardach mit Schatten

Nicht jedes Dach bietet die perfekten Voraussetzungen, um eine Photovoltaikanlage zu installieren. Kamine, Dachgauben, Schornsteine oder hohe Bäume können beispielsweise schnell zu zeitweiligen oder auch dauerhaften Verschattungen führen.

Besonders in dicht bebauten Wohngebieten ist dies keine Seltenheit. Das bedeutet jedoch nicht zwangsläufig, dass auf eine Solaranlage verzichtet werden muss. Auch bei Teilverschattung lässt sich Solarstrom effizient nutzen – vorausgesetzt, Planung und Technik werden auf die individuellen Gegebenheiten abgestimmt. Worauf es dabei ankommt, zeigt der folgende Beitrag.

Warum Verschattung zum Problem werden kann

Schon geringe Verschattungen können den Stromertrag einer Photovoltaikanlage stark beeinträchtigen. Liegt auch nur ein Teil eines Moduls im Schatten, reduziert sich die Leistung des gesamten Moduls – und unter Umständen sogar die des gesamten Modulstrangs.

Solarmodule sind grundsätzlich in sogenannten Strings zusammengeschaltet, in denen die Leistung durch das schwächste Glied begrenzt wird. Besonders in den Morgen- und Abendstunden oder in den Wintermonaten kann dies deutliche Ertragseinbußen nach sich ziehen. 

Eine effiziente Photovoltaikanlage berücksichtigt mögliche Verschattungen jedoch bereits in der Planungsphase. Im Zuge dessen lassen sich geeignete Maßnahmen ergreifen, um die Auswirkungen zu minimieren und die Energieausbeute über den gesamten Tagesverlauf hinweg zu stabilisieren.

Technische Lösungen zur Ertragsoptimierung

Auch moderne Komponenten machen es möglich, unter schwierigen Bedingungen einen wirtschaftlichen Betrieb der Anlage sicherzustellen. Drei technische Ansätze haben sich dabei in der Praxis besonders bewährt:

Leistungsoptimierer (Power Optimizer)

Diese kleinen Geräte werden an jedem Modul angebracht. Sie sorgen dafür, dass jedes Modul unabhängig von den anderen arbeitet. Ist ein Modul verschattet, beeinflusst das somit nicht mehr den Stromfluss im gesamten Strang.
Die Leistungsoptimierung erfolgt individuell, was insbesondere bei teilweise verschatteten Dächern einen deutlichen Vorteil bedeutet. In einer entsprechenden Untersuchung zeigte sich, dass Optimierer in realen Szenarien die Jahreserträge bei Verschattung um bis zu 25 Prozent steigern können.

Mikrowechselrichter

Im Gegensatz zu einem klassischen Stringwechselrichter wird hier jedes Solarmodul mit einem eigenen Wechselrichter ausgestattet. Dies hat den Vorteil, dass die Module unabhängig voneinander betrieben werden – inklusive einer separaten Überwachung.
Besonders bei stark unterschiedlich beschatteten Flächen oder Dächern mit verschiedenen Ausrichtungen gilt diese Lösung sinnvoll.

Bypass-Dioden

Die meisten Solarmodule enthalten integrierte Bypass-Dioden, die bei Verschattung einzelner Zellen den Strom um diese Zellen herumleiten. Auf diese Weise wird verhindert, dass der gesamte Stromfluss unterbrochen wird. Zwar sind Bypass-Dioden kein Ersatz für Optimierer oder Mikrowechselrichter, sie helfen jedoch dabei, lokale Verschattungen zumindest abzufangen.

Planung und Ausrichtung: Die Basis jeder Anlage

Eine gute Planung ist essentiell, um das volle Potenzial, das eine effiziente Photovoltaikanlage aufweist, auszuschöpfen. Zu dieser gehört unter anderem eine sorgfältige Analyse der Dachfläche:

• Ausrichtung und Neigung: In Deutschland gelten die Ausrichtung der Anlage nach Süden und eine Dachneigung von 30 bis 35 Grad als ideal. Doch auch Ost- oder Westdächer können sich auszahlen – vor allem, wenn diese weniger verschattet sind.
• Reihenabstand auf Flachdächern: Um eine Eigenverschattung zu vermeiden, ist bei der Aufständerung des Moduls auf den richtigen Abstand zwischen den Reihen zu achten.
• Verschattungsquellen reduzieren: Wo dies möglich ist, sollten Schattenquellen wie Antennen oder Sat-Schüsseln versetzt werden. Auch das Zurückschneiden von Bäumen zeigt sich in vielen Fällen sinnvoll, sofern es aus Sicht des Naturschutzes zulässig ist.

Mit einer entsprechenden Software, die im Zuge der Planung eingesetzt wird, können die Verschattungsverläufe im Tages- und Jahresverlauf genau simuliert und bei der Auslegung berücksichtigt werden.

Lohnt sich der Mehraufwand?

Optimierungslösungen wie Leistungsoptimierer oder Mikrowechselrichter verursachen jedoch zusätzliche Kosten. Diese amortisieren sich allerdings in der Regel über die Lebensdauer der Anlage – vor allem dann, wenn ohne diese Technik erhebliche Ertragsverluste auftreten würden. Die tatsächliche Rentabilität hängt stets von dem Grad der Verschattung, der Dachgröße und den aktuellen Einspeisevergütungen ab.
Förderprogramme können die Investitionskosten zusätzlich abfedern. In Deutschland bietet zum Beispiel die KfW über das Programm 270 zinsgünstige Kredite für Photovoltaikanlagen an. Zudem gibt es je nach Bundesland oder Kommune weitere Förderangebote, die oft auch Speicherlösungen oder technische Optimierungen einschließen.

Eigener Strom auch unter schwierigen Bedingungen

Verschattungen stellen also kein grundsätzliches Ausschlusskriterium für die Installation von Photovoltaik dar. Mit der richtigen Technik und einer durchdachten Planung lässt sich auch auf weniger idealen Dächern Strom erzeugen – und dies effizient und langfristig rentabel. 

Eine individuelle Beratung durch erfahrene Fachbetriebe ist dabei jedoch immer entscheidend. Durch sie können sowohl die technische als auch die wirtschaftliche Machbarkeit realistisch eingeschätzt und die passende Lösung für Ihr Gebäude entwickelt werden.