MPP-Tracking

• Was bedeutet MPP-Tracking? Das Maximum Power Point Tracking (MPP-Tracking) ist ein elektronisches Verfahren, das kontinuierlich den Arbeitspunkt einer Solaranlage optimiert. Da die Leistung von Photovoltaik-Modulen je nach Sonneneinstrahlung und Temperatur schwankt, sucht der Wechselrichter ständig den Punkt mit der höchsten Leistungsabgabe, um den maximalen Ertrag zu sichern.
• Wie funktioniert ein MPP-Tracker? Der MPP-Tracker passt den elektrischen Widerstand im Wechselrichter so an, dass das Produkt aus Spannung und Stromstärke jederzeit das Maximum ergibt. Dieser digitale Regelprozess erfolgt in Sekundenbruchteilen, sodass die Solaranlage auch bei wechselnder Bewölkung stets die physikalisch mögliche Höchstleistung aus der Photovoltaik-Anlage herausholt.
• Warum sind mehrere MPP-Tracker sinnvoll? Moderne Wechselrichter verfügen oft über zwei oder mehr unabhängige MPP-Tracker, um unterschiedliche Dachflächen separat zu steuern. Dies ist bei einer Solaranlage mit Ost-West-Ausrichtung oder verschiedenen Neigungswinkeln essenziell, da so jeder Photovoltaik-Strang individuell optimiert wird, ohne die Leistung des anderen negativ zu beeinflussen.
• Wie hilft MPP-Tracking bei Schatten? Bei Teilverschattung einzelner Module sorgt ein intelligentes MPP-Tracking dafür, dass der Wechselrichter nicht in einem lokalen Leistungsmaximum "hängenbleibt". Durch regelmäßiges Scannen der gesamten Kennlinie findet das System das globale Maximum der Solaranlage, wodurch Ertragsverluste durch Schatten auf der Photovoltaik-Fläche minimiert werden.
• Welchen Einfluss hat es auf den Wirkungsgrad? Ein präzises und schnelles MPP-Tracking ist entscheidend für den Gesamtwirkungsgrad einer Solaranlage. Hochwertige Photovoltaik-Wechselrichter erreichen hier Anpassungswirkungsgrade von über 99 Prozent, was sicherstellt, dass nahezu die gesamte gewonnene Sonnenenergie effizient genutzt oder ins Netz eingespeist werden kann.

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.