PV auf komplexen Dächern: mehrere Ausrichtungen richtig verschalten

Ja, als zwei parallele Strings mit gleicher Modulanzahl und demselben Modultyp. Innerhalb eines Strings muss die Ausrichtung einheitlich sein. Laut SMA kostet das gegenüber zwei getrennten Trackern nur rund 0,25 % Ertrag, Fronius ermittelt etwa 0,1 % Fehlanpassung. Ost- und Westmodule in Reihe in einem String solltest du dagegen vermeiden.

Bei einem normalen String-Wechselrichter nicht. Durch alle Module eines Strings fließt derselbe Strom – die schwächer beschienenen Module bremsen die anderen. Eine Ausnahme sind Systeme mit Optimierern an jedem Modul, etwa von SolarEdge: Dort sind laut Hersteller verschiedene Ausrichtungen im selben String möglich.

Als Faustregel einen je Ausrichtung mit nennenswerter Modulanzahl. Ein Satteldach mit Ost- und Westseite kommt mit zwei Trackern aus, ein Walmdach mit drei oder vier belegten Flächen braucht entsprechend mehr. Drei Tracker sind bei Hybridwechselrichtern inzwischen fast Standard. Für Wohnhäuser mit vier Flächen gibt es Geräte mit vier Trackern, etwa von Solis, Hoymiles, AXITEC, VARTA oder SMA. Sehr kleine Teilflächen lassen sich alternativ mit Optimierern oder Mikrowechselrichtern einbinden.

Wenn viele kleine Teilflächen, verschiedene Ausrichtungen und Schatten zusammenkommen – und du jedes Modul überwachen möchtest. Weil jeder Optimierer den Arbeitspunkt seines Moduls selbst regelt, lassen sich auch Flächen kombinieren, für die ein String-Wechselrichter zu wenige Tracker hätte. Dafür braucht jedes Modul einen Optimierer, und das System funktioniert nur mit einem SolarEdge-Wechselrichter. Ohne Schatten lag der Ertrag in Messungen der ZHAW rund 1 % unter dem eines String-Wechselrichters. Mehr zum SolarEdge-System.

Üblich ist eine tiefste Modultemperatur von −10 °C, so rechnet zum Beispiel Fronius standardmäßig. DIN VDE 0100-712 erlaubt ohne Herstellerangaben auch einen Pauschalfaktor von 1,2 auf die Leerlaufspannung – das ist deutlich strenger. Beispiel: Ein 445-Wp-Modul mit 40,0 V Leerlaufspannung erreicht bei −10 °C rund 43,5 V. An einem Wechselrichter mit 1.000 V sind damit höchstens 22 Module in Reihe möglich.

Ein MPP-Tracker regelt den Arbeitspunkt, ein DC-Eingang ist nur ein Anschluss. Viele Geräte haben an einem Tracker zwei Eingänge, zum Beispiel der SMA Sunny Tripower Smart Energy an Tracker B oder der Fronius Symo GEN24 an MPPT 1. Strings an diesen Eingängen laufen parallel und brauchen deshalb gleiche Bedingungen.

Beim Betriebsstrom begrenzt der Wechselrichter einfach – das kostet etwas Ertrag, beschädigt aber nichts. Fronius beziffert den Verlust für einen 13-A-String an einem 12-A-Tracker auf unter 0,2 % im Jahr. Der maximale Kurzschlussstrom je Eingang ist dagegen eine harte Grenze, die laut SMA zwingend einzuhalten ist.

In einem String besser nicht. Modulhersteller wie REC raten davon ab, verschiedene Hersteller, Zellgrößen oder Technologien zu kombinieren. In Reihe sollte der MPP-Strom um weniger als 10 % abweichen, bei parallelen Strings die MPP-Spannung. Für eine Erweiterung ist ein eigener Tracker oder ein eigener Wechselrichter meist die saubere Lösung.

So viele, wie Eingänge und Stromgrenzen des Trackers zulassen. Laut SMA sind bis zu zwei parallele Strings ohne weitere Maßnahmen unkritisch. Ab drei Strings können Strangsicherungen gegen Rückströme nötig sein – das klärt die Elektrofachkraft mit dem Datenblatt.

Das legt das Datenblatt fest, bei vielen Geräten sind 150 % der Nennleistung zulässig. Bei Ost-West treten die Spitzen zeitversetzt auf, deshalb kann der Wechselrichter kleiner ausfallen. Auch die Einspeisebegrenzung spricht für Ost-West: Bei der 60-%-Regel verliert eine Ost-West-Anlage laut HTW Berlin nur etwa 1,1 % ihres Ertrags, eine Süd-Anlage etwa 9 % (jeweils bei Volleinspeisung).