Ertragsverluste durch Teilverschattung beim Balkonkraftwerk: Konkrete Auswirkungen und Lösungen

Die Sonne scheint, Ihr Balkonkraftwerk produziert fleißig Strom und die Stromrechnung sinkt – ein ideales Szenario. Doch was passiert, wenn im Tagesverlauf der Schatten des Nachbarhauses, eines Baumes oder der eigenen Satellitenschüssel über die Solarmodule wandert?

Viele Nutzer unterschätzen die gravierenden Auswirkungen, die bereits eine geringe Teilverschattung haben kann. Es geht dabei nicht um einen proportionalen, kleinen Verlust, sondern oft um einen massiven Einbruch der Leistung des gesamten Systems. Dieser Beitrag erklärt die technischen Hintergründe und zeigt Ihnen, welche Lösungen es gibt, um selbst bei nicht optimalen Lichtverhältnissen den bestmöglichen Ertrag zu erzielen.

Warum schon ein kleiner Schatten große Probleme verursacht

Um die Auswirkungen von Verschattung zu verstehen, hilft ein Blick auf den Aufbau eines Solarmoduls. Ein Modul besteht aus vielen einzelnen Solarzellen, die in Reihe geschaltet sind – ähnlich wie bei einer Lichterkette. Fällt eine Lampe in dieser Kette aus, erlischt die gesamte Kette. Bei einem Solarmodul ist es ähnlich: Wird auch nur eine einzige Zelle verschattet, erhöht sich ihr elektrischer Widerstand drastisch. Sie wird vom Stromerzeuger zum Verbraucher und bremst den Stromfluss des gesamten Moduls aus.

Die Forschung belegt diesen überproportionalen Effekt eindrücklich: Schon eine Teilverschattung von nur 10 % der Modulfläche kann den Ertrag um bis zu 50 % reduzieren. Dieser Effekt tritt ein, weil die verschattete Zelle wie ein Flaschenhals wirkt und die Leistung aller in Reihe geschalteten Zellen nach unten zieht.

Ein Praxisbeispiel: Der wandernde Schatten

Stellen Sie sich vor, Ihr Balkonkraftwerk mit zwei Modulen und einer Gesamtleistung von 800 Watt (Wp) läuft an einem sonnigen Tag mit 90 % seiner Nennleistung, also mit etwa 720 Watt. Ab 15 Uhr wirft ein großer Baum einen Schatten auf den unteren Rand eines der beiden Module. Obwohl nur ein kleiner Bereich betroffen ist, bricht die Leistung dieses Moduls nicht etwa um 10 %, sondern um 40–50 % ein. Anstatt 360 Watt liefert es nur noch rund 200 Watt. Die Gesamtleistung sinkt sofort von 720 Watt auf 560 Watt – ein spürbarer Verlust, der sich über das Jahr summiert.

Visuelle Darstellung des Problems: Der Flaschenhals-Effekt

Die folgende Grafik veranschaulicht, wie die Verschattung einer einzelnen Zelle den Stromfluss im gesamten Modul beeinträchtigt. Der Strom sucht sich immer den Weg des geringsten Widerstands. Ist eine Zelle blockiert, kann der Stromfluss im gesamten String (Zellenreihe) zum Erliegen kommen, wenn keine Schutzmechanismen vorhanden sind.

Aus unserem Shop, Kategorie: Balkonkraftwerke mit Speicher

Anker Solix Solarbank 3 E2700

Bisher bei uns 999,00 € Ursprünglicher Preis war: 999,00 €799,00 €Aktueller Preis ist: 799,00 €.

Produkt ansehen

Technische Lösungen zur Minimierung von Ertragsverlusten

Zum Glück steht die Technik nicht still. Moderne Balkonkraftwerke sind mit intelligenten Systemen ausgestattet, die die negativen Folgen von Verschattung deutlich reduzieren können. Die Wahl der richtigen Komponenten macht hier oft den entscheidenden Unterschied.

Bypass-Dioden: Die eingebaute Umleitung

Nahezu jedes moderne Solarmodul verfügt über sogenannte Bypass-Dioden. Diese Dioden funktionieren wie eine automatische Umleitung auf der Autobahn. Sobald eine Solarzelle oder eine Gruppe von Zellen verschattet wird und einen hohen Widerstand aufbaut, wird der Strom über die Bypass-Diode an diesem „Stau“ vorbeigeleitet.

Der Vorteil: Das restliche Modul kann weiterhin nahezu seine volle Leistung erbringen. Statt dass das gesamte Modul massiv an Leistung verliert, wird nur der verschattete Teil „abgeschaltet“. So fallen die Ertragsverluste deutlich geringer aus. Üblicherweise sind in einem Modul drei Bypass-Dioden verbaut, die es in drei unabhängige Bereiche unterteilen.

Optimierte Wechselrichter: Jedes Modul zählt einzeln

Bei einem Balkonkraftwerk mit 2 Modulen ist der Wechselrichter das Herzstück. Hier gibt es einen entscheidenden Unterschied:

Modulwechselrichter (auch Microwechselrichter):

Dies ist der Standard bei Balkonkraftwerken. Jeder Moduleingang am Wechselrichter wird einzeln optimiert (MPP-Tracking). Wird ein Modul verschattet, hat dies keinerlei Auswirkung auf die Leistung des zweiten, unverschatteten Moduls. Es kann weiterhin mit maximaler Leistung arbeiten. Dies ist die effektivste Lösung, um Verschattungsprobleme bei Anlagen mit mehreren Modulen zu bewältigen.

Viele Anwender entscheiden sich daher gezielt für Sets mit Wechselrichtern, die eine unabhängige Regelung pro Modul gewährleisten, um maximale Erträge zu sichern.

Häufig gestellte Fragen (FAQ) zur Teilverschattung

Hier finden Sie Antworten auf die häufigsten Fragen, die uns bei Photovoltaik.info zum Thema Verschattung gestellt werden.

Aus unserem Shop, Kategorie: PV Anlagen mit Speicher und Montagesets

10000 Watt Photovoltaikanlagen inkl. 10,00 kWh Batterie & Ziegeldach Montageset - Trina Bifazial

6.999,00 €

Produkt ansehen

Lohnt sich ein Balkonkraftwerk überhaupt, wenn ich teilweisen Schatten habe?

Ja, in den meisten Fällen lohnt es sich dennoch. Entscheidend ist eine realistische Einschätzung des Standorts. Wenn die Verschattung nur in den frühen Morgen- oder späten Abendstunden auftritt, sind die Ertragseinbußen gering, da die Sonne zu diesen Zeiten ohnehin weniger Energie liefert. Kritischer ist eine Verschattung während der Mittagszeit. Dank moderner Technik wie Bypass-Dioden und Modulwechselrichtern sind die Verluste heute aber deutlich besser beherrschbar als noch vor einigen Jahren.

Wie erkenne ich, ob meine Module Bypass-Dioden haben?

Bei qualitativ hochwertigen Modulen, wie sie auf dem europäischen Markt üblich sind, ist der Einbau von Bypass-Dioden Standard. Ein Blick in das technische Datenblatt des Herstellers schafft Klarheit. Dort ist die Anzahl der Dioden in der Regel spezifiziert.

Was ist der Unterschied zwischen weichem und hartem Schatten?

Ein harter Schatten entsteht durch nahe Objekte wie eine Gaube, einen Schornstein oder eine Satellitenschüssel. Er hat klar definierte Kanten und führt zu den stärksten Ertragsverlusten. Ein weicher Schatten, beispielsweise von einer weit entfernten Stromleitung oder den Ästen eines laublosen Baumes im Winter, ist weniger problematisch, da noch genügend diffuses Licht auf die Zellen trifft.

Wie kann ich die Ertragsverluste durch Schatten genau nachverfolgen?

Moderne Wechselrichter bieten oft eine App-Anbindung, mit der Sie die Leistung Ihrer Anlage in Echtzeit überwachen können. Anhand der Leistungskurve können Sie genau erkennen, wann die Leistung einbricht, und dies mit dem Sonnenstand und möglichen Schattenquellen abgleichen, was auch hilft, die optimale Ausrichtung zu finden. Solche Monitoring-Funktionen sind besonders nützlich, wenn Sie über einen Balkonkraftwerk-Speicher nachdenken, um den Eigenverbrauch zu maximieren.

Fazit: Planung und Technik schlagen den Schatten

Teilverschattung ist ein ernstzunehmender Faktor, der den Ertrag Ihres Balkonkraftwerks erheblich reduzieren kann. Ein unüberlegter Kauf kann hier schnell zu Enttäuschungen führen. Doch mit dem richtigen Wissen und moderner Technik lässt sich das Problem effektiv in den Griff bekommen.

Achten Sie bei der Wahl Ihres Systems auf hochwertige Module mit Bypass-Dioden und einen Wechselrichter, der jedes Modul einzeln optimiert. Eine sorgfältige Beobachtung des Sonnenverlaufs vor der Installation hilft, den bestmöglichen Standort zu finden und böse Überraschungen zu vermeiden. So stellen Sie sicher, dass Sie das Maximum aus Ihrer Mini-Solaranlage herausholen und Ihre Stromkosten nachhaltig senken.

Im Shop von Photovoltaik.info finden Sie auf typische Anlagengrößen abgestimmte Komplettsets, die bereits moderne Wechselrichter zur Ertragsoptimierung enthalten.