Verschattungsanalyse für PV-Anlagen: Werkzeuge und Methoden
Verschattungsanalyse für PV-Anlagen: Planungstools, messbasierte Betriebsanalyse, Verschattungstypen und Gegenmaßnahmen im Überblick.
Von Redaktion Pvcheckpro · Redaktion · veröffentlicht am 8. November 2025
Bedeutung der Verschattungsanalyse
Selbst eine kleine Verschattung auf einem PV-System kann überproportional große Ertragseinbußen verursachen. Da Solarzellen in Reihenschaltung das Schwachglied-Prinzip kennen, kann eine verschattete Zelle den Ertrag eines ganzen Strings erheblich reduzieren. Eine sorgfältige Verschattungsanalyse – sowohl bei der Planung als auch im Betrieb – ist daher eine der wichtigsten Maßnahmen der Qualitätssicherung.
Statische vs. dynamische Verschattung
Verschattungsursachen lassen sich in zwei Kategorien unterteilen:
- Statische Verschattung: Dauerhaft vorhandene Objekte wie Schornsteine, Antennen, Nachbargebäude, Bäume (im Laubzustand)
- Dynamische Verschattung: Zeitlich variable Verschattung durch Baumwuchs, neue Bauwerke, saisonale Veränderungen
Bei Neubau und Abnahmeprüfung ist besonders auf zukünftiges Verschattungspotenzial zu achten.
Analysetools für die Verschattungsplanung
Professionelle Verschattungsanalyse nutzt folgende Werkzeuge:
- PVsyst: Industriestandard für Ertragsprognosen; berechnet stündliche Verschattungsverluste
- Solmetric SunEye / Solargis Shadings: Fisheye-Lens-Kamera erfasst Sonnenlaufbahn und Hindernisse
- SolarEdge Designer / Fronius String Planner: Herstellerspezifische Tools
- Drohnenbefliegung mit 3D-Modellierung: Für komplexe Dachgeometrien und Großanlagen
- Neigungsmesser und Kompass: Einfache Vor-Ort-Methode für grundlegende Einschätzung
Messbasierte Verschattungsanalyse im Betrieb
Im Betrieb lassen sich Verschattungsverluste durch folgende Methoden quantifizieren:
- String-Strom-Monitoring: Zeitreihenanalyse der String-Ströme zur Identifikation typischer Verschattungsmuster
- IV-Kurven-Vergleich: Stufenförmige IV-Kurven sind ein klares Signal für aktive Bypassdioden durch Verschattung
- Thermografieinspektion: Warme Zellgruppen bei Sonnenschein deuten auf aktive Bypassdioden durch Verschattung
- Ertragsverlustberechnung: Vergleich von verschatteten und unverschatteten Strings mit identischer Ausrichtung
Near-Shading vs. Far-Shading
In der Planung und Analyse wird unterschieden:
- Nahverschattung (Near Shading): Objekte im unmittelbaren Umfeld des Generators, die geometrisch durch 3D-Modell erfasst werden
- Fernverschattung (Far Shading / Horizon): Horizont-Abschneidung durch Berge oder ferne Bebauung; reduziert Morgen-/Abendeinstrahlung
Gegenmaßnahmen bei Verschattungsproblemen
- Umprogrammierung der String-Konfiguration (verschattete und unverschattete Module trennen)
- Einsatz von Power-Optimizern (modul-individueller MPPT)
- Mikroinverter je Modul
- Verschattungsquellen beseitigen (Bäume stutzen, Antenne versetzen)
- Modulreihen im Abstand verschieben (bei Neubauplanung)
Fazit
Die Verschattungsanalyse ist sowohl bei der Anlagenplanung als auch im laufenden Betrieb ein unverzichtbares Instrument. Moderne 3D-Planungssoftware und messtechnische Methoden im Betrieb ermöglichen eine präzise Quantifizierung und gezielte Behebung von Verschattungsverlusten.