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Vergleich Solaranlage Dresden und Ulm

Anlagengröße und Ausrichtung

Die Anlage in Ulm ist mit 1,6 kWp um 20% größer als die Anlage in Dresden (1,32 kWp). Andererseits ist die Anlage in Dresden optimal ausgerichtet (S, 28° Dachneigung), in Ulm ist nach Abbildung 1 jedoch nur mit 84% der Maximal am Standort möglichen Erträge zu rechnen. (85° West (s. Abb.1), 45° Dachneigung). Da es in Ulm weiterhin im Winter und bei tiefer Abendsonne zu geringen Verschattungen kommt, liegt der maximal mögliche Wert eher nur bei knapp 80% des potenziell möglichen.

Ertragsabhängigkeit von der Exposition

Abbildung 1: Abhängigkeit des Jahresertrages von Dachneigung und Ausrichtung

Meteorologische Mittelwerte

Das Strahlungsangebot ist sicher der wichtigste Faktor für den Ertrag. Mittelwerte für die Globalstrahlung sind in Tabelle 1 dargestellt (ca.-Werte aus Karte).

Ort

Globalstrahlung (1961-90)

Dresden 1050 kWh/m²
Ulm 1110 kWh/m²

Tabelle 1: Meteorologische Mittelwerte (1961-1990), Quelle: Deutschlandkarte DWD

Es ergibt sich eine gut 5% höhere Globalstrahlung in Ulm. Da sich Mehrertrag duch bessere Ausrichtung in Dresden und Mehrleistung in Ulm genau aufheben, müsste die Ulmer Anlage also im Mittel 5% mehr Erträge liefern (absolute Werte).

Ergebnis

Die spannende Frage, wie nun der tatsächliche aktuelle Vergleich aussieht, wird in Tabelle 2 beantwortet. Angegeben sind zum einen die eingespeisten Strommengen und die an den offiziellen Wetterstationen der beiden Städte gemessenen Globalstrahlungssummen.

Parameter Dresden Ulm Abweichung Ulm
Ertrag [kWh] 5244 4875 ca. -7%
Globalstrahlung [kWh/m²] 4472 4698 ca. 5%

Tabelle 2: Vergleich von gemessenen Erträgen und Globalstrahlungsummen (Ulm und Dresden) - Datenzeitraum 2006-2009

Die Globalstrahlung in den 4 Vergleichsjahren war in Ulm 5% höher als in Dresden, also wie im langjährigen Mittel. Die Erträge der Ulmer Anlage sind jedoch 7% geringer als in Dresden. Damit sind die Erträge in Ulm um mehr als 10% geringer als erwartet. Ein Abweichung in dieser Größenordnung ist nicht mehr durch Messungenauigkeiten, oder einem nicht ganz genauen Ausrichtungsfaktor erklärt werden. Bei der Anlage in Ulm gibt es ein Ertragsproblem, die Anlage ist zu überprüfen.

Grund Minderertrag in Ulm

Der Importeur der Mitsubishi-Module bestätigte, dass es in Mitteleuropa bei diesem eingesetzten Modultyp gehäuft zu Mindererträgen kommt. Dies beruht auf der Tatsache, dass für die mittlere Leistungsbestimmung der Module von höheren Umgebungstemperaturen (v.a. im Winter) ausgegangen worden war. Dünnschicht-Module aus amorphen Silizium wie diese erleiden bei niedrigen Temperaturen einen reversiblen Wirkungsgradverlust. Der Wirkungsgrad erholt sich im warmen Sommer zwar wieder, liegt aber somit im Mittel niedriger als vom Hersteller angenommen. Dieser fehlerhafte Grundannahme bedeutet zumindest, dass die Module voraussichtlich in Ordnung sind und auch nicht eine frühzeitige Alterung als Ursache vorliegt.

Die Tatsache, dass sich die mittlere Leistung eines Dünnschichtmoduls wegen mehrerer Gründe v.a. Anfangs schwieriger bestimmen lies als die von kristallinen Modulen, führte immer wieder zu Dünnschichtmodulen, die außerordentlich gut, oder eben auch relativ schlecht laufen. Da vieler dieser Gründe mittlerweile verstanden und eingerechnet sind, tritt so ein prinzipielles Problem bei Dünnschicht-Modulen aus 2013 in der Regel nicht mehr auf.