MPP-Tracking

Sowohl Solarmodule als auch Wechselrichter sind auf maximalen Wirkungsgrad hin optimiert und funktionieren über Jahre wartungsfrei und effektiv. Allerdings gibt es verschiedene Möglichkeiten den Ertrag der Photovoltaikanlage weiter zu steigern. Eines dieser Verfahren nennt sich MPP-Tracking und ist heute in allen modernen Wechselrichtern integriert. Der nachfolgende Artikel gibt Aufschluss darüber, wie die Leistungsoptimierung per MPP-Tracking funktioniert.

Der Maximum-Power-Point (kurz MPP) bezeichnet den Punkt eines Solarmoduls oder auch eines kompletten Strings, bei dem das Produkt aus Spannung und Strom am größten ist, das heißt die größte Leistung erzeugt wird. Je nach Bestrahlungsstärke des Photovoltaik Moduls verändert sich dieser Punkt und bildet so eine spezifische Kennlinie für das Modul. Auch andere Größen wie Temperatur oder auch die Art der Solarzelle haben Einfluss auf den MPP. Um einen möglichst hohen Ertrag zu erzielen, muss man versuchen die Solarmodule immer nahe am Maximum-Power-Point zu betreiben. Diese Aufgabe wird MPP-Tracking genannt und wird in der Regel vom Wechselrichter übernommen.

In allen modernen Wechselrichtergeräten ist ein MPP-Tracker integriert, der allerdings je nach Art und Aufbau durchaus unterschiedlich sein kann. Das MPP-Tracking wird jeweils auf der Gleichstromseite, also der Modulseite realisiert. Da bei Photovoltaikanlagen in der Regel so genannte Strangwechselrichter zum Einsatz kommen, bei denen ein ganzer Strang in Reihe geschalteter Photovoltaik Module angeschlossen wird, regeln diese Geräte den Maximum-Power-Point für den kompletten Strang.

Das MPP-Tracking im Wechselrichter wird durch einen Mikrocontroller geregelt, dessen Funktionsweise sich auf einfache Weise erklären lässt. Der Wechselrichter verändert die Gleichspannung und prüft, ob sich der Strom dahingehend verändert, dass das Produkt aus Spannung und Strom mehr Leistung erzeugt. Ist dies nicht der Fall, stellt er auf den ursprünglichen Wert zurück und versucht das gleiche gegebenenfalls in die andere Richtung. Hatte er Erfolg, verändert er die Spannung weiter in kleinen Schritten in diese Richtung, solange bis ein optimaler Punkt gefunden ist. Man könnte dieses Verfahren auch als iterative bzw. adaptive Regelung bezeichnen. Wie die Regelung im Detail aussieht, ist von Hersteller zu Hersteller unterschiedlich.

Ein gutes MPP-Tracking durch den Wechselrichter kann die Leistung einer Photovoltaikanlage optimieren. Allerdings ist das MPP-Tracking schon beim Kauf des Wechselrichters zu beachten, da ein nachträglicher Tausch des Wechselrichters aufgrund eines verbesserten MPP-Trackings sich nicht rechnet. Einige Anbieter haben auch die Möglichkeit das MPP-Tracking per Software bzw. per Update zu verändern. Bei Photovoltaikanlagen mit Teilverschattung sind besonders intelligente Algorithmen gefragt. Zum Teil werden dann auch eigene MPP-Tracker per Modul eingesetzt.