Module mit eingebauten Optimierern liegen voll im Trend. Sie können auch bei Verschattung, unterschiedlicher Ausrichtung oder verschiedenen Modultypen mehr Ertrag aus der PV-Anlage herausholen und ermöglichen damit die perfekte Nutzung des Daches. Außerdem können Leistungsoptimierer die Modulüberwachung und sogar Brandschutzfunktionen übernehmen.
Prinzipiell können Optimierer bei allen PV-Anlagen zum Einsatz kommen. Denn sie optimieren für jedes einzelne Modul den MPP (Maximum Power Point = Punkt maximaler Leistung). Normalerweise begrenzt das „schwächste“ Modul die gesamte Leistung eines Strings. Somit geht die Leistung im gesamten String durch nur ein einzelnes schmutziges oder verschattetes Module stark nach unten. Leistungsoptimierer gleichen dies aus und es kann kein Modul den Betrieb der anderen stören – die Anlagenleistung bleibt also konstant hoch.

Ein weiterer Vorteil bei SolarEdge und Tigo ist die Überwachung jedes einzelnen Moduls, denn durch die Vernetzung aller Leistungsoptimierer kann die Leistung eines jeden Moduls abgerufen werden. So kann der Defekt oder Ausfall eines Moduls schnell festgestellt und der Fehler behoben werden.

Auf dem Markt gibt es mittlerweile verschiedene Hersteller, von denen wir die Bekanntesten hier vorstellen wollen:

Der Leistungsoptimierer von SolarEdge ist ein DC/DC Wandler, der an jedes PV-Modul angeschlossen oder bereits vom Modulhersteller integriert wird und die traditionelle PV-Anschlussdose ersetzt. Leistungsmerkmale:

• Maximum Power Point Tracking (MPPT) pro Modul
• Reduzierung von Missmatch-Verlusten bei allen Modultypen, von der Herstellungstoleranz bis zur Teilverschattung
• Ausgelegt für extreme Umgebungsbedingungen
• 25 Jahre Zuverlässigkeit und Garantie
• Moderne Leistungsmessung in Echtzeit
• Automatische Gleichspannungsabschaltung der Module zum Schutz für Installateure und Feuerwehrleute
• Unabhängige Optimierungstechnologie (IndOP™) – ermöglicht den Betrieb mit jedem beliebigen Wechselrichter und erfordert keine zusätzliche Schnittstellenhardware
• Bereits vom Modulhersteller integriert oder vom Installateur angeschlossen
• Auch zur Rahmenmontage erhältlich für eine schnellere Installation bzw. für Flachdachanlagen ohne durchgehende Schienen

Mit der TS4-Plattform von Tigo können unterschiedliche Funktionen für die Optimierung gewählt werden. Mit Tigo-Optimierern besteht auch die Möglichkeit nur einen Teil des Strings mit Leistungsoptimierern zu versehen (nur die verschatteten Module).

TS4-O: Optimierung beinhaltet alle Funktionen von Sicherheit und Überwachung
TS4-S: Sicherheit beinhaltet alle Überwachungsfunktionen ohne Optimierung
TS4-M: Überwachung ohne Sicherheitsoptionen und Optimierung

Leistungsmerkmale:

Das GATEWAY ermöglicht die drahtlose Kommunikation von bis zu 120 TS4-Komponenten. Es lässt sich einfach auf der Modulrückseite oder der Unterkonstruktion installieren und hat eine Reichweite bis zu 15 Meter. Die Verbindung zu CLOUD CONNECT ADVANCED funktioniert per drahtgebundenem RS485 Verbindung.
Die Kommunikationseinheit CLOUD CONNECT ADVANCED verbindet die TS4-Komponenten per WLAN oder LAN mit dem SMA Sunny Portal. Ein CLOUD CONNECT ADVANCED kann mit bis zu 6 GATEWAY kommunizieren. Das CCA wird zukünftig direkt im SMA-Wechselrichter verbaut!

Wird ausschließlich eine Optimierung benötigt, ohne eine Einzelmodulüberwachung, so kann auch nur der Optimierer TS4-O bei einem, mehreren oder allen Modulen verbaut werden. Weitere Komponenten zur Überwachung können damit entfallen.

Berücksichtigt man neben den Gerätekosten auch die Installationskosten für die zusätzliche RS485 Leitung vom Dach zur MMU, so ist SolarEdge zumindest für eine volloptimierte PV-Anlage mit Einzelmodulüberwachung meistens die günstigere Wahl.

Bei der Optimierung auf Zellstringebene werden mehrere integrierte intelligente Optimierer verwendet. Es handelt sich dabei um Optimierungschips, welche die Bypass-Diode ersetzen und für das Maximum Power Point Tracking (MPPT) sorgen. Der Chip regelt individuell den optimalen Arbeitspunkt an drei Stellen innerhalb des Moduls. Dabei werden innerhalb des Moduls Zellen isoliert und der Ausgangsstrom erhöht um ihn an den Strangstrom anzupassen. Das so optimierte Modul ermöglicht somit den unabhängigen Betrieb einer jeden Zellgruppe mit ihrem eigenen maximalen Leistungspunkt. Maxim optimierte Module bieten wir von Jinko und Suntech.
Daraus resultierende Vorteile:

• Plug and Play Installation
• Bis zu 20 % höhere Erträge gegenüber einem Standardmodul
• Ausgleich von Leistungsschwankungen zwischen und in den Modulen
• Leistungsabfall bei Verschattung fällt deutlich geringer aus als bei Leistungsoptimierern
• Eliminierung von Hot Spots
• Schattenunempfindlich, einfachste Planung von schwierigen Dächern möglich
• Ideal auch für aufgeständerte Anlagen durch Ausgleich von Reihenverschattungen
• Alterungs- /Schmutzunempfindlich
• Keine By-Pass-Dioden
• Kein Planungsaufwand
• 5% geringere Umpp ermöglicht längere Strings, Einsparung bei den Wechselrichtern, Kabeln, Steckern, Stringcontrol Boxen