Balkonkraftwerk und Verschattung

Um zu verstehen, warum Schatten so problematisch ist, muss man die Bauweise eines Solarmoduls kennen. Ein Modul besteht aus vielen Solarzellen, die in Reihe geschaltet sind — wie Glieder einer Kette. Der Strom, der durch diese Kette fließt, wird durch das schwächste Glied begrenzt. Wird also nur eine Zelle verschattet, kann sie den Stromfluss des gesamten Strangs ausbremsen.

Das Tückische daran: Der Ertragsverlust ist meist viel größer als die verschattete Fläche vermuten lässt. Liegt zum Beispiel der Schatten eines Geländerstabs über einer Zellreihe, kann das die Leistung des gesamten Moduls deutlich reduzieren — obwohl nur ein Bruchteil der Fläche betroffen ist. Genau deshalb lohnt es sich, Verschattung ernst zu nehmen und gezielt gegenzusteuern.

Gegen das Problem der Reihenschaltung helfen Bypass-Dioden. Diese kleinen Bauteile sind in moderne Module integriert und überbrücken verschattete Zellgruppen. Fällt Schatten auf einen Modulteil, leitet die Bypass-Diode den Strom an der betroffenen Zellgruppe vorbei. So liefern die übrigen, unverschatteten Zellen weiter Leistung, statt komplett ausgebremst zu werden.

Hochwertige Module verfügen über mehrere Bypass-Dioden, die das Modul in Teilbereiche aufteilen. Je feiner diese Aufteilung, desto besser fängt das Modul Teilverschattung ab. Beim Kauf lohnt es sich daher, auf die Anzahl der Bypass-Dioden und auf moderne Zellkonzepte (z. B. Half-Cut-Zellen) zu achten. Eine Übersicht hochwertiger Module bietet unser Ratgeber zu den bifazialen Solarmodulen.

Bei großen Photovoltaikanlagen kommen oft Leistungsoptimierer oder Modulwechselrichter zum Einsatz, die jedes Modul einzeln regeln. Damit lässt sich der Einfluss von Teilverschattung minimieren. Beim kleinen Balkonkraftwerk mit nur zwei Modulen lohnt sich dieser Aufwand jedoch selten — Preis und Komplexität stehen meist in keinem guten Verhältnis zum Mehrertrag.

Sinnvoller ist es, das vorhandene System klug zu nutzen: Module mit guter Bypass-Konfiguration wählen, sie geschickt anordnen und den Standort optimieren. Wer mehrere Module an einem Mikrowechselrichter betreibt, kann außerdem darauf achten, dass ein Modul, das häufiger im Schatten liegt, den Gesamtstrang möglichst wenig ausbremst. Weitere Stellschrauben für mehr Ertrag finden Sie im Ratgeber Ertrag optimieren.

Der wirksamste Hebel gegen Verschattung ist der richtige Standort. Beobachten Sie die geplante Montagefläche über den Tag und über die Jahreszeiten hinweg: Wann fällt Schatten, von woher und wie lange? Ein Standort, der zur ertragsstarken Mittagszeit frei von Schatten ist, ist deutlich mehr wert als einer, der nur morgens kurz Sonne abbekommt.

Manchmal hilft schon ein Versetzen der Module um wenige Zentimeter oder die Wahl einer anderen Geländerseite. Wenn der Balkon selbst zu stark verschattet ist, kann eine Wand-, Garten- oder Gartenhausmontage die bessere Wahl sein — zum Beispiel mit einem Set für kleine Flächen. Passende Lösungen zeigt unser Ratgeber Balkonkraftwerk für den kleinen Balkon. Wie Ausrichtung und Winkel zusammenspielen, lesen Sie unter Balkonkraftwerk Ausrichtung.