Was ist ein MPP-Tracker?
Ein MPP-Tracker (Maximum Power Point Tracker) ist ein intelligenter Regler oder eine Steuerungseinheit, die in Solarenergieanlagen eingesetzt wird, um sicherzustellen, dass die Solarzellen immer so viel Energie wie möglich aus Sonnenlicht erzeugen.
Die Leistung der Solarmodule kann zwischen 0-100% schwanken. Durch die veränderte solare Einstrahlung verändert sich fortlaufend das Strom-Spannung-Verhältnis, sodass sich der optimale Arbeitspunkt, auch MPP (Maximum Power Point) genannt, verschiebt.
Grund für die Verschiebung sind z.B. Veränderung der solaren Einstrahlung oder Temperaturschwankungen der Module.
Es ist wichtig, den optimalen Arbeitspunkt möglichst genau zu treffen. Der im Wechselrichter verbaute MPP-Tracker sucht automatisch den optimalen Betriebspunkt des Solargenerators und regeln automatisch nach.
Die Abbildung stellt die eine Strom-Spannungs-Kennlinie dar (Quelle: Photovoltaik und Batteriespeicher – 1.Auflage – 2021 – Stiftung Warentest).
Auf der y-Achse wird der Strom in Ampere und auf der x-Achse die Spannung in Volt eingetragen. Von links beginnend ist der Nennstrom bzw. der Kurzschlussstrom des Moduls im Bogen nach unten zur Nennspannung bzw. Leerlaufspannung eingetragen. In dem Bereich, in dem der maximal mögliche Strom auf die maximal mögliche Spannung trifft, ist der optimale Arbeitspunkt (MPP) zu finden – siehe gestrichelte Linien der Betriebsstrom (IMPP) und die Betriebsspannung (UMPP) im MPP können auf den Achsen abgelesen werden. Das Produkt dieser beiden Werte ist die Modulleistung (PMPP). Je steiler der Bogen ist desto effizienter ist das jeweilige Modul. Der Arbeitspunkt (MPP) rückt dadurch weiter nach oben.
Weitere Erklärungen:
Um zu verstehen, wie ein MPP-Tracker funktioniert, müssen wir ein paar Grundlagen der Solarenergie erklären.
Wenn Sonnenlicht auf Solarzellen trifft, erzeugen diese elektrischen Strom. Allerdings variiert die Menge an Strom, die die Solarzellen produzieren können, je nach den äußeren Bedingungen wie der Intensität des Sonnenlichts, der Temperatur und anderen Faktoren. Jedes Mal, wenn sich diese Bedingungen ändern, ändert sich auch der Punkt, an dem die Solarzellen die maximale Menge an Strom erzeugen können – dieser Punkt wird als der „Maximum Power Point“ (MPP) bezeichnet.
Der MPP-Tracker ist wie ein schlauer Kontrolleur, der ständig die Bedingungen überwacht und die Leistung der Solarzellen bzw. des Wechselrichters optimiert. Er arbeitet, indem er den Punkt ermittelt, an dem die Solarzellen die meisten Elektronen erzeugen können – also den Punkt, an dem sie ihre höchste Energieausbeute haben. Der MPP-Tracker passt dann die Parameter an, um sicherzustellen, dass sie stets am optimalen Betriebspunkt (MPP) arbeiten.
Das ist besonders wichtig, weil die Bedingungen ständig schwanken können. Wenn zum Beispiel eine Wolke die Sonne kurzzeitig bedeckt oder die Sonne am Himmel wandert, ändert sich die Intensität des Sonnenlichts. Ohne einen MPP-Tracker würden die Solarzellen nicht effizient arbeiten und könnten weniger Energie erzeugen als möglich wäre.
Der MPP-Tracker ist also eine Art „Energiemanager“ für Solarenergieanlagen. Er sorgt dafür, dass die Solarzellen immer so viel Energie wie möglich erzeugen, indem er die Bedingungen überwacht und die elektrischen Eigenschaften der Solarzellen anpasst. Dadurch trägt er dazu bei, dass Solarenergieanlagen effizienter arbeiten und mehr saubere Energie erzeugen können.