In Solarkraftwerken bedeutet es, dass ein erheblicher Teil des im Tagesverlauf einfallenden Lichts verloren geht, wenn die Module fest stehen. Solar-Tracker-Systeme bewegen die Module genau deshalb entsprechend der Position der Sonne. Auf dem Markt gibt es zwei Haupttypen: einachsige und zweiachsige Systeme. Der Unterschied zwischen ihnen beruht darauf, in wie vielen Richtungen sich das Modul bewegt und wie viel Effizienz dadurch erzielt wird.

Während einachsige Systeme das Modul in der Regel in Ost-West-Richtung drehen, bewegen sich zweiachsige Systeme sowohl auf der horizontalen als auch auf der vertikalen Achse. Schon dieser Unterschied in einem Satz beeinflusst Kosten, Installation und Produktionswerte direkt. Vor einer Investitionsentscheidung muss klar erkennbar sein, wie diese beiden Systeme funktionieren und welches zu Ihrem Projekt passt.

Wozu dient ein Solar-Tracker-System?

Ein Solar-Tracker ist eine mechanische Vorrichtung, die Module entsprechend der Bewegung der Sonne am Himmel ausrichtet. Bei fest montierten Systemen wird der Modulwinkel einmal eingestellt und bleibt den ganzen Tag unverändert. In diesem Fall kann das Licht am frühen Morgen und am späten Nachmittag nicht senkrecht auf das Modul treffen, wodurch die Produktion sinkt.

Das Nachführsystem hält das Modul dagegen den ganzen Tag zur Sonne ausgerichtet. So produziert dasselbe Modul in derselben Region im Vergleich zu einem festen System deutlich mehr Strom. Besonders bei Anlagen auf großen Flächen schlägt sich dieser Unterschied in der Jahresproduktion in erheblichen Zahlen nieder.

Das System basiert auf drei Hauptkomponenten: dem Motor, der die Bewegung ermöglicht, der Steuereinheit, die die Richtung bestimmt, und der beweglichen Konstruktion, die die Module trägt. Der Unterschied zwischen einachsig und zweiachsig bezieht sich genau darauf, in wie vielen Richtungen diese Bewegung erfolgt. Das harmonische Zusammenspiel der Komponenten bestimmt direkt die Leistung des Systems im Feld.

Wie funktioniert ein einachsiger Solar-Tracker?
 

Bei einachsigen Systemen drehen sich die Module in der Regel um eine einzige Achse in Ost-West-Richtung. Wenn die Sonne morgens im Osten aufgeht, sind die Module zunächst in diese Richtung ausgerichtet und bewegen sich im Laufe des Tages nach Westen. Dadurch erreicht das Licht das Modul während eines großen Teils des Tages in einem nahezu senkrechten Winkel.

Die größte Stärke dieses Systems ist seine Einfachheit. Da es sich nur in eine Richtung bewegt, besteht die mechanische Struktur aus weniger Teilen. Das erleichtert sowohl Installation als auch Wartung und reduziert die Ausfallwahrscheinlichkeit. Langfristig bleiben die Betriebskosten nahe an festen Systemen, während die Produktion deutlich höher ist.

Einachsige Lösungen liefern besonders in Regionen mit langer Sonnenscheindauer und flachem Gelände sehr effiziente Ergebnisse. In mittleren und großen Anlagen gehören sie zu den am häufigsten bevorzugten Modellen, weil sie das Gleichgewicht zwischen Kosten und Effizienz erfolgreich herstellen.

Kurz gesagt bieten einachsige Systeme einen sinnvollen Einstiegspunkt für Investoren, die mit möglichst geringer Komplexität hohe Erträge anstreben.

Wie funktioniert ein zweiachsiger Solar-Tracker?

Bei zweiachsigen Systemen ist die Bewegung nicht auf eine Richtung beschränkt. Die Module drehen sich sowohl auf der Ost-West- als auch auf der Nord-Süd-Achse. Das System verfolgt also sowohl die horizontale Bewegung der Sonne im Tagesverlauf als auch den Höhenwinkel, der sich je nach Jahreszeit ändert. Dadurch ist das Modul fast den ganzen Tag nahezu exakt senkrecht zur Sonne ausgerichtet.

Diese zusätzliche Bewegungsfähigkeit sorgt für eine deutliche Produktionssteigerung. Da sich die Position der Sonne im Jahresverlauf ändert, erfassen zweiachsige Systeme die niedrig stehende Wintersonne und die hoch stehende Sommersonne gleichermaßen erfolgreich. Auf diese Weise sammeln sie einen erheblichen Teil des Lichts, das feste oder einachsige Systeme verpassen.

Natürlich hat diese fortschrittliche Struktur ihren Preis. Da sie sich in zwei Richtungen bewegt, benötigt sie mehr mechanische Teile, stärkere Motoren und eine detailliertere Steuerungssoftware. Das erhöht sowohl die Anfangsinvestition als auch den Aufwand in den Wartungsprozessen.

Zweiachsige Systeme treten besonders bei Projekten hervor, bei denen der Platz begrenzt ist und der maximale Ertrag pro Quadratmeter Priorität hat.

Die wichtigsten Unterschiede zwischen den beiden Systemen

Wenn man die beiden Systeme nebeneinanderstellt, wird sehr viel klarer, wo die Unterscheidung beginnt. Die folgenden Punkte fassen die wichtigsten Entscheidungskriterien zusammen:

• Bewegungsrichtung: Einachsige Systeme drehen sich in eine Richtung, meist auf der Ost-West-Achse. Zweiachsige Systeme bewegen sich sowohl auf der horizontalen als auch auf der vertikalen Achse.
• Effizienz: Zweiachsige Systeme liefern in der Regel eine höhere Produktion. Einachsige Systeme bieten gegenüber festen Modulen dennoch einen deutlichen Gewinn.
• Kosten: Einachsige Lösungen sind günstiger. Bei zweiachsigen Systemen sind die Anfangskosten höher.
• Wartung: Einachsige Systeme mit weniger Teilen sind leichter zu warten. Zweiachsige Systeme verlangen mehr Aufmerksamkeit.
• Flächennutzung: In engen Bereichen bieten zweiachsige Systeme Vorteile. Auf großen Flächen treten einachsige Systeme kostenmäßig hervor.

Diese Unterschiede machen für sich allein kein System eindeutig überlegen. Die richtige Wahl hängt von der Region des Projekts, der Größe des Grundstücks und dem Budget des Investors ab. In einem Projekt kann ein einachsiges System die klügste Wahl sein, während in einem anderen Projekt die zusätzliche Effizienz eines zweiachsigen Systems den Kostenunterschied schnell ausgleichen kann.

Vergleich hinsichtlich der Effizienz

Effizienz ist der entscheidende Faktor für die meisten Investoren. Im Vergleich zu einem festen System sorgen einachsige Nachführsysteme für eine deutliche Produktionssteigerung. Zweiachsige Systeme setzen noch etwas obendrauf, weil sie die Sonne sowohl horizontal als auch vertikal verfolgen.

Wie relevant dieser zusätzliche Ertrag ist, hängt jedoch stark von der Geografie ab. In äquatornahen Regionen, in denen die Sonne das ganze Jahr über in einem hohen Winkel einfällt, kann der Zusatzgewinn durch ein zweiachsiges System begrenzter bleiben. In Regionen, in denen sich der Sonnenwinkel je nach Jahreszeit stark verändert, wird dieser Unterschied dagegen deutlich ausgeprägter.

Ein weiterer wichtiger Punkt ist die Verschattung. Während bewegliche Systeme den ganzen Tag dem Licht folgen, müssen die Module in korrekten Abständen platziert werden, damit sie sich nicht gegenseitig verschatten. Auf einem gut geplanten Standort können beide Systeme ihre theoretische Effizienz in reale Produktion umsetzen.
 

Kosten und Amortisation der Investition

Wie viel ein System produziert, ist wichtig; ebenso wichtig ist, in welcher Zeit es sich amortisiert. Da einachsige Systeme eine geringere Investition erfordern, amortisieren sie sich in der Regel schneller. Dieser Vorteil ist besonders bei Projekten mit begrenztem Installationsbudget deutlich.

Bei zweiachsigen Systemen sind die Anfangskosten höher, weil sie mehr mechanische Komponenten und eine fortschrittlichere Steuerungsinfrastruktur benötigen. Dennoch kann die zusätzlich erzeugte Energie diesen Unterschied langfristig weitgehend ausgleichen. Besonders bei hohen Strompreisen oder begrenzter Fläche wird dieser Ertrag schneller spürbar.

Auch die Wartungskosten müssen berücksichtigt werden. Bei einachsigen Systemen mit wenigen Teilen bleiben die Wartungskosten niedrig, während dieser Posten bei zweiachsigen Systemen etwas höher ausfällt. Bei der Entscheidung ist es deutlich richtiger, nicht nur auf den anfänglichen Installationspreis zu schauen, sondern auf die Gesamtkosten über die gesamte Lebensdauer des Systems.
 

Welches System passt zu welchem Projekt?
 

Die richtige Wahl hängt weitgehend von den Eigenschaften des Projekts ab. Die folgenden Situationen erleichtern die Einschätzung, welches System für Sie geeigneter sein könnte:
 

• Wenn Sie über eine große und ebene Fläche verfügen: Einachsige Systeme bieten eine ausgewogene Lösung in Bezug auf Kosten und Effizienz.
• Wenn Ihr Platz begrenzt ist: Zweiachsige Systeme sind vorteilhaft, weil sie aus derselben Quadratmeterfläche mehr Energie erzeugen.
• Wenn Ihr Budget begrenzt ist: Einachsige Systeme ermöglichen den Einstieg mit niedrigeren Anfangskosten.
• Wenn maximale Produktion Priorität hat: Zweiachsige Systeme zielen auf den höchsten Ertrag, indem sie die Sonne auf die effizienteste Weise verfolgen.
• Wenn Ihre Wartungskapazität begrenzt ist: Dank ihrer einfachen Struktur erfordern einachsige Systeme weniger Aufwand.

Diese Punkte dienen als Orientierung, doch vor der endgültigen Entscheidung sollten die tatsächlichen Standortbedingungen geprüft werden. Selbst in derselben Region können Geländeneigung, Windverhältnisse und Modultyp die bevorzugte Wahl verändern.

Worauf sollte man für die richtige Wahl achten?

Die Systemauswahl nur auf Effizienzzahlen zu reduzieren, kann irreführend sein. Die Sonnenscheindauer der Region, die Bodenstruktur des Geländes und die Windlasten beeinflussen die Feldleistung des gewählten Systems direkt. Deshalb sollten vor der Entscheidung unbedingt eine Standortbegehung und eine Machbarkeitsstudie durchgeführt werden.

Die Qualität der verwendeten Materialien ist ebenso entscheidend wie der Systemtyp. Motorleistung, die Robustheit der Konstruktion und die Stabilität der Lagerteile verlängern die Lebensdauer des Systems. Bei beweglichen Systemen ist die Qualität der lasttragenden Verbindungspunkte für einen langjährigen störungsfreien Betrieb von kritischer Bedeutung.

Schließlich ist die Zusammenarbeit mit einem Hersteller, der bei Installation und After-Sales-Support stark ist, mindestens so wichtig wie die Systemauswahl. Selbst ein gut konstruiertes System kann durch fehlerhafte Montage an Effizienz verlieren.

Zusammengefasst ist der Unterschied zwischen einachsigen und zweiachsigen Solar-Trackern eigentlich ein Unterschied der Bedürfnisse und Prioritäten. Für alle, die eine budgetfreundliche und praktische Lösung suchen, stehen einachsige Systeme im Vordergrund; für alle, die aus jedem Quadratmeter maximale Effizienz erzielen möchten, sind zweiachsige Systeme die bessere Option. Bei richtiger Analyse bringen beide Systeme Ihrer Investition über viele Jahre hinweg Ertrag.