Mit der Sonne wandern

Solartracker D180 von Mechatron

Wende dich stets der Sonne zu, dann fallen die Schatten hinter dich. (Altes Sprichwort)

Photovoltaikanlagen wandeln Sonnenlicht in elektrische Energie um. Da in unseren Breiten die Sonne über den Tag verteilt überwiegend aus südlicher Richtung scheint, sind PV-Anlagen hier meist nach Süden ausgerichtet. Zusätzliche, nach Osten oder Westen ausgerichtete Anlagen hätten zwar den Vorteil einer gleichmäßigeren Solarstromerzeugung und damit unkomplizierteren Einspeisung in das Versorgungsnetz, sind aber häufig wirtschaftlich nicht rentabel. Aber warum die Solaranlagen nicht einfach der Sonne folgen lassen?

Möglich machen dies spezielle Nachführsysteme, sogenannte Solartracker. Die Tracker eignen sich besonders für Freiflächenanlagen im großen Maßstab. Gegenüber fest montierten Freiflächenanlagen haben die Solartracker hier den Vorteil, dass die Flächen parallel auch landwirtschaftlich gut genutzt werden können.

Methoden der Nachführung

Solartracker können auf unterschiedliche Art und Weise der Sonne nachgeführt werden. Zum einen unterscheidet man zwischen einachsiger und zweiachsiger Nachführung. Bei der einachsigen Nachführung wandern die PV-Module entweder horizontal mit der Sonne mit (der Neigungswinkel der Module bleibt konstant) oder vertikal (die Himmelsrichtung, in die die Module ausgerichtet sind, bleibt konstant). Mit derartigen Trackern erreicht man eine bis zu 30 Prozent höhere Ertragsausbeute als mit fest montierten PV-Anlagen. Werden beide Methoden kombiniert, spricht man von zweiachsigen Solartrackern. In diesem Fall ist die zusätzliche Energieausbeute am höchsten. Ein bis zu 40 Prozent höherer Energieertrag gegenüber fest montierten Anlagen ist möglich.

Ein weiteres Unterscheidungsmerkmal ist die Nachführungstechnologie. Hier werden wieder zwei Varianten angeboten. So gibt es Systeme, die mit Sensoren ausgestattet sind und sich automatisch immer zum hellsten Punkt am Himmel ausrichten. Bei der anderen Variante folgen die Module nach einem astronomischen Algorithmus exakt dem Sonnenstand – sowohl im Tages- als auch im Jahresverlauf.

Vor- und Nachteile der Solartracker

mechatron006Solartracker stellen eine relativ große Angriffsfläche für Wind dar und sind deshalb meist mit Windmessern ausgestattet. Bei Windgeschwindigkeiten, die über den vom Hersteller angegebenen Höchstwerten liegen, müssen die Tracker in ihre Ruheposition gedreht werden, die statt der maximalen Sonneneinstrahlung den geringsten Windwiderstand aufweist. Moderne Anlagen trotzen jedoch Windstärken von bis zu 182 Kilometer pro Stunde. Dafür müssen die Tracker besonders stabil sein, was im Vergleich zu fest montierten Systemen mit einem höheren Materialeinsatz und somit höheren Investitionskosten einhergeht.

Da das Nachführen der Module ihre Energieeffizienz jedoch erheblich steigert – die Module erzeugen über den ganzen Tag verteilt einen höheren Energieertrag – amortisieren sich die höheren Investitionskosten für Trackersysteme rund ein Jahr früher, als die für fest montierte Systeme. Bei Inselsystemen haben Solartracker darüber hinaus den Vorteil, dass aufgrund ihrer kontinuierlichen Energieerzeugung bei Tage weniger Kosten für die Stromspeicherung anfallen.

Corinna Lang

4 Bemerkungen

  • Wenn schon so einen Bericht, dann möchte ich auch ein Rechenbeispiel für die Amortisierung … von Nachhaltigkeit gar nicht zu sprechen.

    Alleine der Materialeinsatz und die Herstellungskosten für das Nachführungsystem sind erheblich, auch die Leistung selbst die für die Regelung und Ansteuerung der Motoren aufgebracht werden muss.

    Ohne derartigen angaben sind die Berichte nicht besser wie in Klatschblättern

  • Solaranlagen mit zweiachsiger Nachführung sind zwar sehr sinnvoll, um die Solarenergie zu nutzen, aber nichts Neues.
    Im Unterfränkischen Arnstein stehen seit 7 Jahren über 1.500 solcher Solarstromanlagen. Bisher haben wir gute Erfahrungen damit und sie rechnen sich.
    Schwer verständlich, aus welchem Grund sich Investoren auf freien Grünflächen mit starren Systemen zufrieden geben. (Billig, billig, billig – „Geiz ist geil“???)

    Tom Unplugged: Korrekt, Herstellungskosten und Materila sind teuerer, Leistungsverbrauch für die Motoren fällt dageben überhaupt nicht ins Gewicht. Regelung 0,1 Watt, Antrieb 9-12 Watt, macht weniger als 0,5% des erzeugten Stroms.
    (…)

  • Hallo Frau Lang,
    vielen Dank für den informativen Beitrag.
    Solartracker sind wirklich ein kreativer Ansatz, um noch mehr Sonnenenergie zu nutzen. Man stelle sich vor alle PV-Anlagen Deutschlands hätten sich am Solarenergie-Weltrekord-Pfingswochenende auch noch kontinuierlich optimal ausgerichtet. WOW!
    Ich wünsche einen sonnigen Tag!