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Mehr Enegieausbeute aus Solarpanels

Nachführen – aber richtig!

20. August 2010, 12:16 Uhr | Heinz Arnold

Nachführanlagen holen mehr Ertrag aus den Solarpanels – gerade bei sinkenden Modulpreisen und sinkender Einspeisevergütung ein interessanter Aspekt. Den höchsten Ertrag liefern zweiachsige Systeme, die über Sensoren zur hellsten Stelle am Himmel finden. Der höhere Aufwand gegenüber starren Systemen armortisiert sich relativ schnell.

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Eine ungefähr 5 cm hohe Glaspyramide mit drei Flächen, hinter denen die lichtempfindlichen Sensoren angebracht sind – das ist der DEGERconecter, das Herz der Steuerung, die die Solar-Panels zur jeweils hellsten Stelle am Himmel ausrichtet.

Diese Steuerung ist einzigartig, denn andere derzeit erhältliche Nachführsysteme richten die Panels meist astronomisch aus. Das heißt, sie kennen die Daten der scheinbaren Sonnenbahn und fahren die Panels dieser Bahn nach – unabhängig davon, ob eine Wolke die Sonne verdunkelt oder ob der gesamte Himmel bedeckt ist. Auch auf andere Umwelteinflüsse – etwa Schnee, Wasserflächen, helle Steinflächen, die das Licht reflektieren – nimmt die astronomische Steuerung keine Rücksicht, sondern fährt stur ihre Bahn ab. Damit lässt sie aber einen nicht zu vernachlässigenden Teil des möglichen Ertrags ungenutzt. Ist der Himmel beispielsweise gleichmäßig bedeckt, so ist die für den Ertrag günstigste Position nicht die Ausrichtung zur Sonne, sondern meist die horizontale Stellung der Panels. Das Panel direkt zur Sonne auszurichten, auch wenn sie gerade eine Wolke verdeckt, liefert ebenfalls nicht die optimale Energieausbeute. Reflektiert Schnee das Sonnenlicht, so kann es ertragreicher sein, das Panel nicht direkt auf die Sonne auszurichten.

Die Vision, die Solarpanels nicht notwendigerweise zur Sonne, sondern zur jeweils hellsten Stelle auszurichten, setzte Artur Deger in eine Idee um: Er entwickelte den lichtempfindlichen Sensor, der dafür zuständig ist, die hellste Stelle ausfindig zu machen. Daraus entstand 1999 ein Unternehmen mit Sitz im Horb am Neckar, das 2006 einen Umsatz von 13 Mio. Euro, 2007 von 30 Mio. Euro und 2008 von 36 Mio. Euro erzielte und heute 37 Mitarbeiter beschäftigt, wobei darüber hinaus 340 weitere Mitarbeiter bei Zulieferbetrieben in erster Linie für DEGERenergie arbeiten. Die Produktionskapazität im 14.000 qm großen Gebäude liegt bei 2 MW pro Woche.

Zwar blieb auch DEGERenergie von der Wirtschaftskrise im vergangenen Jahr nicht unberührt, doch Geschäftsführer Artur Deger schaut recht optimistisch in die Zukunft, gerade bei sinkenden Modulpreisen und reduzierten Subventionen für die Photovoltaik. »Je mehr Ertrag eine Anlage liefert, umso besser. Das spricht für unser System. Mit den Nachführungen liegen wir in den Erzeugungskosten um 10 bis 30 Prozent unter denen starrer Systeme.« Nicht zuletzt wegen der Reduzierung der Förderung in Deutschland kann er sich nicht über mangelnde Auftragseingänge beklagen. »Uns liegen für 2010 Anfragen im Bereich von mehreren MW bis hin zu Parks mit 10 MW vor«, so Deger.

Ein- und zweiachsige Systeme

Zwei Typen von Nachführsystemen gibt es derzeit, nämlich einachsige und zweiachsige Systeme. Einachsige Systeme fahren das Panel der Sonnenbahn nach (Azimut), der Anstellwinkel zur Sonne (Elevation) ist fest eingestellt. Zweiachsige Systeme variieren auch die Elevation, so dass praktisch jeder Punkt angesteuert werden kann. Kritiker wenden ein, dass der Aufwand den Ertrag nicht lohnt; insbesondere zweiachsige Systeme seien viel zu aufwändig und teuer, um den Vorteil des höheren Ertrags wieder einspielen zu können. Dem stellt Artur Deger einfach die Zahlen entgegen: Ein einachsiges System erhöht den Ertrag gegenüber einem starren System um rund 30 Prozent, ein zweiachsiges System um rund 45 Prozent. Dabei liefern die sensorgesteuerten Systeme von DEGERenergie noch einmal deutlich mehr Ertrag:

Wie zuvor beschrieben fällt der Mehrertrag gerade an Tagen mit vielen Wolken und häufig wechselnden Wetterverhältnissen überproportional ins Gewicht. Die Klimabedingungen, wie sie in Mitteleuropa herrschen, sind also für die sensorgesteuerten zweiachsigen Anlagen ideal, sie lieben geradezu englisches Wetter. Dann kann der Ertrag gegenüber starren Anlagen auch mal deutlich über 70 Prozent liegen. Im Mittel beziffert Deger den Mehrertrag über das gesamte Jahr eher vorsichtig auf 45 Prozent, für von der Sonne verwöhnte Länder liegt das Plus etwas darunter. Doch das ist nach seinen Worten noch mehr als genug, um den Aufpreis für die Nachführanlagen über die Lebenserwartung zu rechtfertigen. Für einen großen Solarpark beziffert er den Aufpreis für die Gesamtinvestition in zweiachsige Nachführanlagen gegenüber einem starren System auf plus 15 Prozent. Dem steht ein Mehrertrag von 30 bis 40 Prozent gegenüber – und das ist vorsichtig geschätzt. »Dass sich die sensorgesteuerten Nachführungen lohnen, können wir auf Basis unserer umfangreichen Statistiken einwandfrei belegen«, so Deger.

Garantie bis zu 25 Jahren

Die Nachführanlagen selber sind einfach aufgebaut: Auf einem Stahlrohr ist ein Drehkopf mit Getriebe angebracht, zwei 24-V-Motoren bewegen den Stahlrahmen, an dem das Panel aufgehängt ist. Welche Panels der Anwender einsetzen will, ist weitgehend seiner Entscheidung überlassen. Die Stahlteile sind als Schutz vor Rost feuerverzinkt, DEGERenegie gibt 20 Jahre Garantie. »Es handelt sich eigentlich um ein simples Produkt«, sagt Andreas Schwedhelm, Vice President Engineering von DEGERenergie. »Wir geben die Empfehlung, die Anlage einmal im Jahr zu überprüfen, aber sie wird auch nach 20 Jahren ohne Wartung unserer Einschätzung nach einwandfrei arbeiten, es kommt kaum Verschleiß vor, und wir haben sehr geringe Ausfallraten.« Und das bei bisher immerhin 30.000 DEGERtrackern mit einer installierten Leistung von rund 170 MW.

Auf die gesamte Anlage gibt das Unternehmen grundsätzlich zwei Jahre Garantie. Stellt der Anwender Installationsreports zur Verfügung, in denen beispielsweise die Stromaufnahme der Motoren angegeben ist, über die man auf eventuelle Installationsfehler rückschließen kann, so gewährt das Unternehmen eine Garantiezeit von fünf Jahren. Die Anwender haben außerdem die Möglichkeit, Wartungsverträge mit DEGERenergie abzuschließen: Entweder einen Teilwartungsvertrag gegen eine monatliche Gebühr oder einen Vollwartungsvertrag, der jeweils individuell ausgehandelt werden muss. In diesem Fall gibt DEGERenergie eine Garantie bis zu 25 Jahren.