So funktionieren selbstausrichtende Solaranlagen
Selbstausrichtende Solaranlagen nutzen sogenannte Nachführungssysteme, um die Solarmodule optimal zur Sonne auszurichten. Dies geschieht entweder durch einachsige oder zweiachsige Nachführsysteme. Einachsige Systeme bewegen sich horizontal oder vertikal, während zweiachsige Systeme in beiden Richtungen beweglich sind. Sensoren messen die Sonneneinstrahlung und steuern die Motoren, die die Module in die optimale Position bringen. Das erhöht die Energieausbeute erheblich, da die Module stets im besten Winkel zur Sonne stehen.
Vor- und Nachteile von selbstausrichtenden Solaranlagen
Vorteile
- Erhöhte Energieausbeute: Einachsige Systeme können die Energieausbeute um bis zu 30% steigern, zweiachsige Systeme sogar um bis zu 45%.
- Optimale Leistung bei wechselhaftem Wetter: Sensorbasierte Systeme passen sich dynamisch an die Lichtverhältnisse an und können bis zu 70% mehr Energie bei wechselnder Bewölkung erzeugen.
Nachteile
- Höhere Anschaffungskosten: Die Technik und Installation von Nachführungssystemen sind teurer als stationäre Systeme.
- Wartungsintensität: Bewegliche Teile erfordern regelmäßige Wartung und sind anfälliger für Defekte.
- Komplexität: Die Installation und der Betrieb sind komplexer und erfordern spezialisierte Fachkenntnisse.
- Höherer Materialeinsatz: Vor allem bei freistehenden Systemen, die starkem Wind ausgesetzt sind.
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So sind Nachführungssysteme in der Photovoltaik aufgebaut
Nachführungssysteme in der Photovoltaik bestehen aus mehreren präzise aufeinander abgestimmten Komponenten, die zusammenarbeiten, um die Solarmodule optimal zur Sonne auszurichten und so die Energieausbeute zu maximieren.
Komponenten im Detail:
1. Sensoren:
- Lichtsensoren: Diese messen die Intensität der Sonneneinstrahlung aus verschiedenen Richtungen. Sie sind oft in einem kleinen Gehäuse auf dem Modulrahmen oder in der Nähe der Solaranlage montiert.
- Windmesser: Dieser Sensor überwacht die Windgeschwindigkeit und gibt bei starkem Wind ein Signal, die Module in eine sichere Position zu bringen, um Schäden zu vermeiden.
2. Steuerungseinheiten:
- Mikrocontroller: Diese kleinen Computer verarbeiten die Daten von den Sensoren und berechnen den optimalen Winkel für die Solarmodule. Sie sind oft in einem wetterfesten Gehäuse untergebracht.
- Algorithmen: Diese speziellen Programme berücksichtigen nicht nur die aktuelle Sonneneinstrahlung, sondern auch Wettervorhersagen und historische Daten, um die Bewegungen der Module zu optimieren.
3. Motoren und Antriebe:
- Linearantriebe: Diese wandeln elektrische Signale in mechanische Bewegung um, um die Solarmodule zu kippen und zu drehen. Sie sind robust und für den Außeneinsatz konzipiert.
- Getriebemotoren: Diese Motoren sorgen für präzise Bewegungen und Positionierungen der Solarmodule. Sie sind besonders wichtig für zweiachsige Systeme, die sowohl horizontal als auch vertikal beweglich sind.
4. Rahmen und Montagestrukturen:
- Stahl- oder Aluminiumrahmen: Diese robusten Strukturen tragen die Solarmodule und die Nachführmechanismen. Sie sind korrosionsbeständig und für eine lange Lebensdauer ausgelegt.
- Fundamente: Besonders bei großen, freistehenden Anlagen sorgen stabile Fundamente dafür, dass die gesamte Struktur sicher verankert ist.
5. Energieversorgung:
- Eigenversorgung: Viele Systeme nutzen einen kleinen Teil der erzeugten Solarenergie für den Betrieb der Sensoren, Steuerungseinheiten und Motoren.
- Batteriebackup: Für den Fall von Ausfällen im Stromnetz sorgen Batterien dafür, dass die Nachführsysteme weiterhin funktionieren können.
Funktionsweise im Detail
Die Sensoren messen kontinuierlich die Sonneneinstrahlung und übermitteln diese Daten an die Steuerungseinheiten. Diese berechnen anhand der Algorithmen den optimalen Neigungs- und Drehwinkel der Solarmodule. Die Motoren und Antriebe setzen diese Berechnungen um und positionieren die Module entsprechend. Bei starkem Wind oder anderen extremen Wetterbedingungen sorgt der Windmesser dafür, dass die Module in eine sichere Position gebracht werden.
Moderne Systeme können zusätzlich mit Wettervorhersagedaten und historischen Leistungsdaten arbeiten, um die Position der Module im Voraus anzupassen und so die Energieausbeute weiter zu maximieren. Diese detaillierte Struktur ermöglicht es selbstausrichtenden Solaranlagen, ihre Effizienz erheblich zu steigern und so eine höhere Energieausbeute im Vergleich zu fest installierten Systemen zu erreichen.
Für wen lohnen sich selbstausrichtende Solaranlagen?
Selbstausrichtende Solaranlagen sind zwar ideal, um die Energieausbeute durch optimale Ausrichtung zur Sonne zu maximieren, aber im privaten Bereich stehen die höheren technischen Anforderungen und Kosten dem zusätzlichen Ertrag oft entgegen. Hinzu kommt eine erhöhte Störanfälligkeit, was insbesondere bei Dachinstallationen problematisch sein kann.
Wer sich trotzdem für eine solche Anlage interessiert, sollte sich umfassend beraten lassen und die Wirtschaftlichkeit genau berechnen. Wir möchten erneut betonen: Nachführsysteme erfordern mehr Platz als stationäre Anlagen und sind besonders auf Freiflächen effizient, wo sie leichter zugänglich und wartungsfreundlicher sind. Auf Freiflächen können mehrere dreh- und schwenkbare Solarmodule installiert werden.
Eine Besonderheit besteht darin, dass mehrere Module auf einem langen Rohrgestänge montiert werden können, das sich gemeinsam dreht, was die Investitionskosten senkt.
Daher fassen wir zusammen: Gewerbliche Nutzer:innen und landwirtschaftliche Betriebe profitieren am meisten von der erhöhten Energieausbeute und effizienten Flächennutzung während Privathaushalte die höheren Kosten und die Störanfälligkeit gut abwägen sollten. Besonders technikaffine Privatpersonen könnten jedoch trotz der höheren Kosten und Komplexität von den Vorteilen der nachgeführten Systeme profitieren.
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Was kosten selbstausrichtende Solaranlagen durchschnittlich?
Die Kosten für selbstausrichtende Solaranlagen variieren je nach Systemtyp und Installationsort. Ein standardmäßiges, bodenmontiertes 4-kW-Solarsystem kostet etwa 11.000 Euro. Die Hinzufügung eines einachsigen Nachführsystems kann die Kosten auf etwa 17.000 Euro erhöhen. Ein zweiachsiges Nachführsystem kann die Gesamtkosten auf etwa 22.000 Euro verdoppeln.
Insgesamt sollten Interessent:innen von nachgeführten Solaranlagen die Investition sorgfältig prüfen und sich ausführlich von einem Fachmann beraten lassen, um langfristig von den Vorteilen zu profitieren. Zudem lohnt es sich über die aktuellen Fördermöglichkeiten von Solaranlagen in Deutschland zu informieren.
Hersteller von drehbaren Solaranlagen
Selbstausrichtende Solaranlagen werden von verschiedenen Herstellern weltweit angeboten. Im Folgenden finden Sie eine Übersicht über einige führende Hersteller:
1. Nextracker
Nextracker ist einer der führenden Anbieter von einachsigen Nachführsystemen. Ihr System NX Horizon ist bekannt für seine robuste Bauweise, einfache Installation und hohe Effizienz. Nextracker hat weltweit über 100 GW an NX Horizon-Systemen installiert und bietet umfassende Unterstützung und Service für ihre Produkte.
2. Terrasmart
Terrasmart bietet ein komplettes Paket aus Design, Engineering, Fertigung und Installation von Solar-Tracker-Systemen. Mit über einem Jahrzehnt Erfahrung und einer installierten Kapazität von über 8,5 GW in den USA, ist Terrasmart bekannt für seine maßgeschneiderten Lösungen und schnelle Implementierung.
3. OMCO Solar
OMCO Solar hat sich durch seine schnellen Lieferzeiten und wettbewerbsfähigen Preise einen Namen gemacht. Das Unternehmen bietet sowohl kundenspezifische als auch standardisierte Solar-Tracker-Systeme an. OMCO Solar hat bisher über 10,5 GW an Solarmontagestrukturen ausgeliefert und erweitert kontinuierlich seine Produktionskapazitäten.
4. Mechatron Solar
Mechatron Solar ist bekannt für seine patentierten zweiachsigen Tracker-Systeme, die eine hohe Energiedichte und einen geringen Platzbedarf aufweisen. Die Tracker sind besonders wetterfest und wurden für verschiedene klimatische Bedingungen getestet. Mechatron bietet auch spezielle Lösungen für die Agrarwirtschaft an, um die Landnutzung zu optimieren.
5. Schletter Inc.
Schletter ist ein etablierter Anbieter von Montagestrukturen und Solar-Tracker-Systemen. Das Unternehmen bietet eine Vielzahl von Lösungen an, die sowohl für Dach- als auch für Bodeninstallationen geeignet sind. Schletter hat sich durch seine robusten und langlebigen Produkte einen guten Ruf erworben.
6. Kern Solar Structures
Kern Solar Structures bietet innovative und langlebige Montagesysteme für Solaranlagen an. Das Unternehmen legt großen Wert auf Qualität und Effizienz und hat eine breite Palette von Produkten, die an verschiedene Bedürfnisse angepasst werden können.
Diese Hersteller sind nur einige Beispiele für die vielen Unternehmen, die innovative Lösungen im Bereich der selbstausrichtenden Solaranlagen anbieten. Die Wahl des richtigen Herstellers hängt von den spezifischen Anforderungen des Projekts, den örtlichen Gegebenheiten und den individuellen Präferenzen ab.
