Solarenergie Starke Beschattung verringert Lebenszeit von Solarpanels

Von Kaminen, Bäumen oder benachbarten Gebäuden geworfene Schatten auf Solarmodule auf Dächern und Fassaden könnte deren Lebenszeit verkürzen. Das geht aus einer Analyse von 55 in Gebäuden verbauten Solarpanels hervor.

Ein Forschungsteam um Andrew Fairbrother von der ETH Lausanne (EPFL) untersuchte die langfristige Leistung von in Gebäuden integrierten Solarmodulen in der Zentralschweiz. Demnach verloren alle Systeme zusammengenommen jährlich gerade einmal 0,06 Prozent an Leistung – also praktisch nichts. Doch die Unterschiede zwischen den Systemen waren sehr gross, wie das Team im Fachmagazin «Solar RRL» berichtet.

Eine nähere Analyse zeigte, dass die Systeme mit höheren Leistungseinbussen immer wieder abgeschattet wurden, nämlich vor allem durch nahe gelegene Kamine und Bäume. Die Produktion von Strom verlief nicht gleichmässig oder kontinuierlich wie bei den anderen Solarmodulen.

Stromumleitung kann Module beschädigen

Solarmodule sind oftmals mit sogenannten Bypass-Dioden ausgestattet. Damit lassen sich die negativen Effekte von Schatten auf die Stromproduktion abschwächen, indem die Diode den Strom um die abgeschatteten Zellen leitet. So können die nicht im Schatten liegenden Solarzellen ungebremst weiter Strom produzieren.

Nur: Normalerweise ist die teilweise Abschattung der Module nur ein vorübergehendes Ereignis, etwa, weil es bewölkt ist. Bei in Gebäude verbauten Solaranlagen kann die Abschattung jedoch routinemässig über den ganzen Tag verteilt auftreten. Der Haken ist, dass die Dioden Wärme abgeben, wenn sie aktiviert werden, was die Komponenten beschädigen und somit die Leistung des Solarmoduls langfristig beeinträchtigen kann.

«Diese Ergebnisse machen deutlich, wie wichtig die Entwicklung von innovativen Lösungen ist, durch die Belastung und Überhitzung bei Schattenwurf verringert werden», liess sich Mitautor Alessandro Virtuani, ebenfalls tätig an der EPFL, in einer Mitteilung des Schweizerischen Nationalfonds vom Montag zitieren. Denn schliesslich sollte eine Solaranlage mindestens dreissig Jahre zuverlässig grünen Strom liefern.

https://doi.org/10.1002/solr.202100583