Nachgeführte PV-Anlagen

Nachgeführte Photovoltaikanlagen folgen automatisch dem Sonnenstand und können somit mehr Solarstrom produzieren als vergleichbare stationäre Anlagen. Damit eine PV-Anlage sinnvoll nachgeführt werden kann, gilt es einige Aspekte zu beachten, darunter die Vermeidung von Verschattungen. Trotz des höheren Ertrags haben nachgeführte PV-Anlagen nicht nur Vor-, sondern auch Nachteile. Dieser Artikel gibt Ihnen einen Überblick.

Warum sind nachgeführte PV-Anlagen sinnvoll? 

Die Ausrichtung einer Photovoltaikanlage hat entscheidenden Einfluss auf den Ertrag, den die Anlage liefern kann. Idealerweise trifft das Sonnenlicht zu jedem Zeitpunkt senkrecht auf die Solarmodule. Diesen Idealzustand kann auch eine nachgeführte Photovoltaikanlage nicht erreichen, doch eine deutliche Steigerung des Ertrags ist möglich. Je nach Modell kann eine nachgeführte PV-Anlage entweder den Neigungswinkel, die Ausrichtung nach der Himmelsrichtung oder beides entsprechend den Gegebenheiten anpassen. 

Hinweis: Die Nachführung von PV-Anlagen wird im Englischen als „tracking“ bezeichnet. Deshalb hat sich für nachgeführte PV-Anlagen auch der Begriff „Solar-Tracker“ etabliert. 

Wie ist eine nachgeführte PV-Anlage aufgebaut? 

Der Aufbau nachgeführter Photovoltaikanlagen ist simpel: Die Solarmodule werden in einem Gestell befestigt, das mithilfe von Getriebemotoren – je nach Modell ein oder zwei Stück – bewegt werden kann. Das Gestell ist mit Erdnägeln befestigt oder steht auf einem festen Fundament. 
Dazu kommt eine Steuerungseinheit (Tracker), mittels derer die Anlage entsprechend dem Sonnenstand bewegt wird. Häufig sind nachgeführte PV-Anlagen außerdem mit einem Windmesser ausgestattet. Dieser misst die Windstärke und kann bei kräftigem Wind die Solarmodule so ausrichten, dass sie nicht beschädigt werden. Ein Solar-Wechselrichter ermöglicht die Umwandlung des erzeugten Gleichstroms in Wechselstrom.  

Nachgeführte Solaranlagen werden mithilfe von ein- oder zweiachsigen Steuerungssystemen betrieben. Einachsige Nachführsysteme können entweder den Neigungswinkel (vertikal) oder die Himmelsrichtung (horizontal) der Solarmodule beeinflussen. Im Vergleich mit einer fest installierten Photovoltaikanlage, die nach Süden ausgerichtet ist, lässt sich so im Jahresmittel ein um etwa 15 % höherer Ertrag erzielen. 

Zweiachsige Nachführsysteme vereinen beide Möglichkeiten in einem: Sie korrigieren sowohl den Neigungswinkel als auch die horizontale Ausrichtung entsprechend dem Sonnenstand. Der Ertrag kann dank eines solchen Systems im Jahresmittel 30 % höher ausfallen. (s. Hinweis)

Man unterscheidet außerdem zwischen nachgeführten PV-Anlagen mit astronomischer Steuerung und mit Sensorsteuerung. Die astronomische Steuerung stellt sicher, dass die Solarmodule stets zur Sonne hin ausgerichtet sind. Die notwendigen Bewegungen werden vorab anhand des berechneten Sonnenstands einprogrammiert. Sie sind unabhängig vom Wetter. Das bedeutet, dass die Solarmodule auch dann nach der Sonne ausgerichtet werden, wenn diese momentan hinter einer dichten Wolkendecke verborgen ist und eine andere Ausrichtung eventuell effizienter wäre.

Die Sensorsteuerung nimmt den hellsten Punkt am Himmel wahr und richtet die Solarmodule danach aus. Sie liefert daher im Vergleich zur astronomischen Steuerung den höheren Ertrag, insbesondere in Gebieten, in denen die Wetterbedingungen wechselhaft sind, wie es etwa in Deutschland der Fall ist. Allerdings ist auch die Sensorsteuerung nicht perfekt. Reflexionen – etwa an Wolkenrändern, auf Eisflächen oder an hellen Fassaden – können dazu führen, dass die Solarmodule dennoch nicht zur Sonne zeigen. Trotzdem ist sie insbesondere hierzulande der astronomischen Steuerung deutlich überlegen.

Der große Vorteil nachgeführter PV-Anlagen liegt in dem deutlich höheren Ertrag, der dank der kontinuierlichen Neuausrichtung erwirtschaftet werden kann. Mit Mehrerträgen von bis zu 45 % ist der mögliche zusätzliche Stromgewinn erheblich und daher ein starkes Argument für eine nachgeführte Anlage. Die Nachführung bringt jedoch auch Nachteile mit sich: 

• Platzbedarf: Da Verschattungen den möglichen Ertrag mindern, sollten diese immer vermieden werden – egal, wie die Solarmodule ausgerichtet sind. Daher nehmen nachgeführte PV-Anlagen deutlich mehr Platz ein.
• Kosten: Nachgeführte PV-Systeme sind teurer als stationäre Anlagen. Allerdings kann der höhere Ertrag die zusätzlichen Kosten ausgleichen – hier ist eine sorgfältige Berechnung durch Experten zu empfehlen.
• Wartung: Nachgeführte PV-Anlagen sind aufgrund der beweglichen Teile störanfälliger und bedürfen intensiverer Wartung als stationäre Anlagen.

Tipp: Informieren Sie sich über die professionelle Wartung von PV-Anlagen, die zu einer längeren Lebensdauer und damit zur Rentabilität der Anlage beitragen können.