MMP
©LeoWolfert via Canva.com

Mit einem MPP Tracker Photovoltaik-Ertrag optimieren

Wer eine Photovoltaik Anlage besitzt, möchte auch die maximale Leistung aus ihr herausholen. Hier erfahren Sie, wie Sie Ihre Anlage optimieren können.

Dabei kommen MPP Tracker zum Einsatz. Sie halten die Leistung konstant auf hohem Niveau und erhöhen so den Wirkungsgrad der Photovoltaikanlage - auch bei wechselnden Wetterbedingungen. Wir erklären Ihnen, wie MPP Tracker funktionieren, welche Rolle Wechselrichter dabei spielen und wie Sie MPP Tracker in Ihrer Photovoltaik-Anlage einsetzen können.

Maximale Leistung aus Photovoltaik Anlage holen

Die Abkürzung MPP steht für Maximum Power Point, das ist der Bereich, in dem die Photovoltaikzelle am effizientesten arbeitet. Der MPP Tracker versucht, diesen Zustand des maximalen Leistungspunktes so oft wie möglich zu erreichen, denn er ist nicht konstant und muss deshalb ständig nachgeregelt werden. Er hängt von der Bestrahlungsstärke, dem Typ der Solarmodule und der Temperatur ab, die sich auf Stromstärke und Spannung auswirken.
In den meisten Wechselrichtern und in immer mehr Photovoltaikmodulen sind bereits MPP Tracker integriert. Die Leistung einer Photovoltaikanlage wird in kWp angegeben. Dabei handelt es sich um einen Zustand, der nur unter idealen Bedingungen (Peak) erreicht werden kann.

Die Leistung wird mit Hilfe der Stromstärke I und der Spannung U ermittelt, indem die Werte miteinander multipliziert werden. Das höchste Ergebnis wird als MPP bezeichnet. Der MPP Tracker verändert die Spannung in einem beispielsweise verschatteten Solarmodul, um das Ergebnis zu optimieren.

Photovoltaikmodule werden in der Regel in Reihe zu einem Strang geschaltet, wobei pro Strang ein MPP Tracker zur Leistungsoptimierung eingesetzt werden kann. Ändert sich die erzeugte Strommenge, führt dies immer auch zu einer Änderung der Spannung. Sie sinkt, wenn die Temperatur im Modul steigt. Scheint die Sonne intensiver, steigt die Stromstärke.

Ein MPP Tracker optimiert dieses Zusammenspiel. Jedes Modul hat seinen eigenen MPP, der sich ständig ändert und optimiert werden muss. Daher kann der Einsatz mehrerer MPP Tracker sinnvoll sein, diese sind unter den Bezeichnungen „2-MPP-Tracker“ oder „3-MPP-Tracker“ erhältlich.

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MPP Tracker und Wechselrichter

Bei einer netzgekoppelten PV-Anlage ist in der Regel ein MPP Tracker im Wechselrichter integriert, der je nach Ausführung unterschiedlich viele Strings optimieren kann. Bei Inselanlagen übernimmt oft der Laderegler die Aufgabe des MPP Trackers.

Um MPP Tracker miteinander vergleichbar zu machen, sollte beim Kauf auf den Anpassungswirkungsgrad geachtet werden, der die Fähigkeit des Wechselrichters beschreibt, die Energie des PV-Generators umzuwandeln. Dieser Wert gibt auch Auskunft über die Regeleigenschaften des MPP Trackers.

Wichtig für den Anpassungswirkungsgrad sind:

  • die Stärke der Sonneneinstrahlung bzw. der Verschattung
  • Temperaturschwankungen
  • das statische oder dynamische Verhalten des MPP Trackers

So arbeitet ein MPP Tracker

Der „statische MPP Tracker-Wirkungsgrad“ beschreibt das Verhältnis der Effizienz, mit der der Wechselrichter den Gleichstrom unter gleichen Bedingungen in Wechselstrom umwandelt.

Der „dynamische MPP Tracker-Wirkungsgrad“ gibt Auskunft über das Verhältnis zwischen der Strommenge, die von der Photovoltaik Anlage unter sich ständig ändernden Bedingungen geliefert wird und der theoretisch maximal möglichen Umwandlung in Wechselstrom. Ein guter Wechselrichter erreicht einen Wirkungsgrad von 99,2 Prozent.

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Verfahren zur Leistungsoptimierung

Der MPP Tracker verwendet verschiedene Methoden, um den Maximum Power Point zu bestimmen und die Leistung zu verbessern.

Das Spannungserhöhungsverfahren ist das technisch einfachste. Dabei wird die Spannung der Solarzelle so lange erhöht, bis der MPP erreicht ist. Danach wird die Spannung wieder reduziert. Dieses Verfahren wird eingesetzt, um auf Verschattungen zu reagieren und Leistungsverluste auszugleichen.

Mit dem Verschattungsmanagement wird die Veränderung der Sonneneinstrahlung noch genauer erfasst, da die Generatorkennlinie deutlich häufiger, nämlich alle fünf bis zehn Minuten, auf das Erreichen des MPP hin überprüft wird. Diese Funktion ist in modernen Photovoltaikanlagen meist integriert und kann auf Wunsch nachgerüstet werden.

Ein weiteres Verfahren ist der Lastsprung, bei dem die Laständerungen der Solarzellen in kleinen Schritten erfasst werden. Dabei wird die abgegebene Leistung gemessen. Dieses Verfahren gilt jedoch als ungenau, da der MPP nicht exakt, sondern nur näherungsweise bestimmt werden kann.

FAQ: Fragen zu MPP Tracker

Was macht ein MPP-Tracker?

Ein Mikrocontroller steuert das MPP Tracking im Wechselrichter. Dabei verändert er die Gleichspannung so, dass das Produkt aus Spannung und Strom die optimale Leistung erzeugt.

Was bedeutet MPP Tracker?

MPP ist die Abkürzung für Maximum Power Point. An diesem Punkt erreicht die Photovoltaikanlage das Maximum an Leistung. Die Leistung lässt sich durch Multiplikation der Stromstärke I und der Spannung U ermitteln.

Was bringen 2 oder mehr MPP Tracker?

Mit mehreren MPP Trackern lässt sich der optimale Arbeitspunkt für jeden Strang einzeln optimieren. Fällt Schatten auf einen Strang der Anlage, regeln die Tracker unabhängig voneinander die Spannung für den beschatteten und den sonnigen Bereich und erhöhen so den Wirkungsgrad.

Fazit

MMP Tracker übernehmen eine wichtige Aufgabe, indem sie die Effizienz der Photovoltaik Anlage steigern, dies geschieht in enger Zusammenarbeit mit dem Wechselrichter. Dieser wird benötigt, um den Solarstrom der PV Anlage in Wechselstrom für den Haushalt und die Einspeisung ins öffentliche Netz umzuwandeln.

Holen Sie sich gerne bei Fragen zu diesem Thema Informationen bei unseren spezialisierten Partnern ein.

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