Wirtschaftlichkeit von Photovoltaik-Großanlagen neu gedacht: Warum hochverdichtete Ost-West-Systeme eine Neubewertung verdienen

Viele Jahre lang war die wirtschaftliche Logik eindeutig: Die Module stellten den größten Anteil der gesamten Systemkosten dar. Daher war es finanziell sinnvoll, aus jedem installierten Modul möglichst viele Kilowattstunden herauszuholen. Der Trackern typischerweise zugeschriebene Mehrertrag von 15 bis 25 Prozent rechtfertigte zusätzlichen Stahl, mechanische Komponenten, größere Reihenabstände und eine aufwendigere Installation und Wartung.

Heute hat sich die Situation deutlich verändert. Photovoltaik-Module sind (noch immer) zu historisch niedrigen Preisen verfügbar, während Stahl, Tiefbauarbeiten, Logistik, Arbeitskräfte und Finanzierungskosten relativ an Bedeutung gewonnen haben. Dadurch verschiebt sich die zentrale Optimierungsgröße weg vom „Ertrag pro Modul“ hin zur Wirtschaftlichkeit des Gesamtsystems – also zur Effizienz des gesamten Kapitaleinsatzes, zur Flächennutzungseffizienz, zum Risikoprofil und zum praktisch nutzbaren Energieertrag (und Umsatz) je installiertem Megawatt.

Flächennutzungseffizienz als strategische Größe

Feste Ost-West-Systeme mit geringen Neigungswinkeln erzielen im Vergleich zu Trackern einen niedrigeren spezifischen Ertrag pro Modul. Dieser Unterschied kann jedoch häufig durch eine moderate Erhöhung der DC-Leistung wirtschaftlich ausgeglichen werden. Bei den heutigen Modulpreisen stellt eine Überdimensionierung auf der DC-Seite kein grundsätzliches wirtschaftliches Hindernis mehr dar.

Noch wichtiger ist, dass Ost-West-Anordnungen mit geringer Neigung eine sehr hohe Belegungsdichte ermöglichen. Durch die minimale gegenseitige Verschattung der Reihen kann deutlich mehr Leistung pro Hektar installiert werden. Leichte, hochverdichtete Systeme wie PEG von Jurchen Technology verdeutlichen dieses Potenzial mit erreichbaren Installationsdichten von etwa 2,1 Megawatt pro Hektar. In Märkten, in denen Flächenverfügbarkeit und Pachtkosten zunehmend entscheidend werden, ist die Optimierung des Ertrags pro Hektar ebenso relevant wie die Optimierung des Ertrags pro Modul.

Materialeinsatz, Bauzeit und einfache Installation

Ein grundlegender Unterschied zwischen Tracker-basierten und festen Systemen liegt in ihrer konstruktiven Komplexität. Tracker benötigen bewegliche Komponenten, Antriebsmechanismen, Lager und Steuerungssysteme. Feste Ost-West-Anlagen kommen ohne diese Elemente aus und reduzieren dadurch die mechanische Komplexität sowie potenzielle Ausfallstellen.

Moderne Leichtbaukonzepte zeigen, dass sich der Materialeinsatz erheblich reduzieren lässt. Systeme wie PEG benötigen nach Herstellerangaben etwa 70 Prozent weniger Stahl als konventionelle Unterkonstruktionen. Der Installationsaufwand für die vollständige Montage wird mit rund 400 bis 500 Arbeitsstunden pro Megawatt angegeben. Da die Installation ohne schwere Maschinen und mit Standardwerkzeugen erfolgen kann, sinkt der Logistikaufwand und die Bauausführung wird beschleunigt. Das wirkt dem aktuellen Bottleneck entgegen und kommt der „Time-to-Grid“ zugute.

Im heutigen Marktumfeld ist die Verfügbarkeit qualifizierter Arbeitskräfte ein entscheidender Engpass. Hochspezialisierte Montageteams werden zunehmend knapp oder sind in Wartungen gebunden. Standardisierte und mechanisch einfache Systeme ermöglichen es, wesentliche Teile der Installation durch angelernte Teams ausführen zu lassen, ohne die Qualität zu beeinträchtigen. Dies verbessert die Skalierbarkeit, erhöht die Terminsicherheit und reduziert das Ausführungsrisiko.

Kürzere Bauzeiten wirken sich zudem unmittelbar auf die Projektwirtschaftlichkeit aus: Sie beschleunigen den Netzanschluss, verkürzen die Kapitalbindung und reduzieren die Zinsbelastung während der Bauphase. In ertragsorientierten Vergleichen werden diese Faktoren häufig nicht ausreichend berücksichtigt.

Lebenszyklusbetrachtung und Systemrisiko

Nachführsysteme erhöhen durch bewegliche Teile und elektronische Steuereinheiten grundsätzlich die technische Komplexität. Moderne Tracker sind zwar ausgereifte Technologien, mechanische Systeme bringen jedoch zwangsläufig zusätzliche Wartungsanforderungen, Abhängigkeiten von Ersatzteilen und langfristige betriebliche Einflussgrößen mit sich.

Darüber hinaus bleiben Module in Nachführsystemen länger auf eine optimale Einstrahlung ausgerichtet und arbeiten dadurch häufiger bei höchster Leistung und erhöhten Temperaturen. Selbst geringfügige Unterschiede bei den jährlichen Degradationsraten können über Projektlaufzeiten von 25 Jahren oder mehr wirtschaftlich relevant werden.

Feste Systeme arbeiten statisch, ohne dynamische mechanische Lasten oder Nachführbewegungen. Diese konstruktive Einfachheit kann zu langfristiger Betriebsstabilität und einem geringeren systemischen Risiko beitragen.

Die wirtschaftliche Verschiebung in Zahlen

Die Veränderung der wirtschaftlichen Logik lässt sich quantifizieren. Module machen heute einen deutlich geringeren Anteil an den gesamten Projekt-Capex (Investitionskosten) aus als in früheren Jahren, während Stahlkonstruktionen, Tiefbau- und Baukosten relativ an Bedeutung gewonnen haben. Wenn Tracker-Systeme einen um 15 bis 20 Prozent höheren spezifischen Modulertrag liefern, können hochverdichtete feste Ost-West-Systeme zugleich die Kosten der Unterkonstruktion um deutlich mehr als 20 Prozent reduzieren und zusätzlich die Bauzeit verkürzen.

Darüber hinaus kann eine Erhöhung der DC-Leistung um 10 bis 20 Prozent bei einem flacheren Erzeugungsprofil häufig ohne erhebliche Clipping- (Abregelungs-) Verluste realisiert werden. Der wirtschaftliche Ausgleich erfolgt in solchen Fällen nicht durch zusätzliche mechanische Komplexität, sondern durch vergleichsweise günstige zusätzliche Modulleistung. Über Projekthorizonte von 20 bis 30 Jahren können bereits moderate Unterschiede beim Materialeinsatz, bei der Bauzeit und bei der Kapitalbindung die Stromgestehungskosten stärker beeinflussen als einige wenige Prozentpunkte zusätzlichen Modulertrags.

Neubewertung statt Ablehnung

Tracker bleiben unter bestimmten Standortbedingungen und Einstrahlungsprofilen eine sinnvolle Option. Ihre wirtschaftliche Überlegenheit sollte jedoch nicht als allgemeingültige Regel angenommen, sondern stets im konkreten Projektkontext geprüft werden. Die entscheidende Frage ist nicht allein, ob Tracker einen höheren Ertrag pro Modul erzielen – was in vielen Fällen zutrifft –, sondern ob dieser Mehrertrag unter den jeweiligen lokalen Bedingungen tatsächlich zu niedrigeren Stromgestehungskosten (LCOE) führt.

Tracker sind insbesondere dort überzeugend, wo sich der zusätzliche spezifische Modulertrag wirtschaftlich nur schwer durch weitere DC-Leistung kompensieren lässt. Dies kann der Fall sein, wenn Module einen sehr hohen Anteil an den gesamten Projektkosten ausmachen (wie beispielsweise in den USA) oder wenn Breitengrad und Einstrahlungsprofil einen besonders großen Ertragsunterschied zwischen Nachführsystemen und hochverdichteten festen Ost-West-Systemen mit geringer Neigung verursachen. Unter solchen Bedingungen kann es wirtschaftlicher sein, den Ertrag jedes einzelnen Moduls durch Nachführung zu optimieren, statt den niedrigeren spezifischen Ertrag durch zusätzliche günstige Modulleistung auszugleichen.

In vielen Märkten kann die wirtschaftliche Rechnung jedoch anders aussehen. Projekte werden häufig nicht nur durch den Ertrag pro Modul bestimmt, sondern auch durch Flächenverfügbarkeit, Netzanschlussleistung, Bau- und Arbeitskosten, Genehmigungsdruck, Bauzeiten und langfristige Betriebsrisiken. Unter diesen Bedingungen kann eine hochverdichtete Ost-West-Konfiguration wirtschaftlich attraktiv werden, weil sie den Nachteil des niedrigeren spezifischen Modulertrags teilweise durch eine höhere installierte DC-Leistung pro Hektar, geringere mechanische Komplexität, eine einfachere Installation und eine günstigere Gesamtkostenstruktur ausgleichen kann.

Die Systemauswahl sollte daher nicht auf der pauschalen Annahme beruhen, dass eine Technologie grundsätzlich überlegen ist. Angemessener ist eine projektspezifische LCOE-Bewertung, die lokale Einstrahlungsbedingungen, Flächenbeschränkungen, die DC/AC-Auslegung, Baukosten, Installationsaufwand, Netzanschlussbedingungen sowie langfristige Betriebs- und Instandhaltungsrisiken berücksichtigt.

Vereinfacht gesagt: Tracker sind besonders attraktiv, wenn Module teuer sind oder die Standortbedingungen den zusätzlichen Ertrag pro Modul tatsächlich erforderlich machen. In vielen Märkten ist die Rechnung jedoch komplexer: Flächennutzung, Baukosten, Netzbeschränkungen und Umsetzungsgeschwindigkeit können entscheidender sein als die Maximierung des Ertrags jedes einzelnen Moduls.

— Henner Jahnke ist Chief Sales Officer bei Jurchen Technology, dem Anbieter und Engineering-Dienstleister des bodenmontierten Ost-West-Montagesystems PEG mit besonders niedriger Bauhöhe und schlanken Stahlstäben statt massiven Trägern (deshalb auch ohne Notwendigkeit für Fundamente). Bei Jurchen verantwortet er die weltweiten Vertriebsaktivitäten, die strategische Ausrichtung und ist zudem Mitglied der Geschäftsleitung. —

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