Klikzink
Een schoorsteen staat stil, maar de schaduw die hij werpt niet. 's Ochtends valt die schaduw ergens anders dan om vier uur 's middags, en in december ligt hij langer en breder dan in juni. Dezelfde beweging geldt voor een boom naast het huis, een dakkapel op het buurdak of een antenne die niemand ooit heeft weggehaald. Voor een dakvlak met zonnecellen erin betekent dat niet dat het hele vlak minder oplevert. Het betekent dat een deel van het vlak op sommige momenten van de dag in de schaduw ligt, en dat de rest van het vlak daar last van kan hebben, ook als dat andere deel zelf gewoon in de zon staat.
Dat laatste is het punt waar de meeste verwarring ontstaat. Zonnecellen die in serie geschakeld zijn, werken als een groep. Als één cel in die groep in de schaduw valt, remt die cel de stroom van de hele groep af, ongeacht hoeveel zon de andere cellen krijgen. Dat is geen kwestie van een paar procent minder licht op één plek; het is een cel die de opbrengst van een heel stuk dakvlak naar zich toe trekt. Hoe groot dat stuk is, hangt af van hoe het dakvlak is opgedeeld in schakelgroepen en hoe slim de elektronica daarmee omgaat. Bij goede systemen wordt de schade beperkt tot de strook die daadwerkelijk in de schaduw ligt, en loopt de rest van het dakvlak gewoon door.
De vorm van de schaduw bepaalt hoe erg het is. Een schoorsteen geeft een smalle, scherp afgetekende schaduw die met de zonnestand meebeweegt over het dakvlak, als een wijzer over een klok. Op het ene moment van de dag raakt hij nauwelijks een baan, op een ander moment snijdt hij dwars door een rij cellen. Een boom geeft een schaduw die minder scherp is, omdat bladeren licht doorlaten en de rand van de schaduw vervaagt, maar die schaduw is vaak groter en verandert ook nog met het seizoen: kaal in de winter, dicht in de zomer. Een dakkapel geeft een schaduw die het hele jaar ongeveer even scherp en even groot is, omdat een dakkapel niet groeit of van vorm verandert zoals een boom dat wel doet.
Voor een dakvlak met geïntegreerde zonnecellen is het praktische gevolg dat de plek waar zo'n obstakel zijn schaduw op het dak legt, meetelt in hoe het dakvlak wordt ingedeeld. Een baan die vlak onder een schoorsteen doorloopt, ligt op een andere plek in de schakeling dan een baan aan de andere kant van het dak die nooit schaduw ziet. Dat is geen kwestie van het paneel zelf, want een felsbaan met cellen erin heeft geen los paneel dat je ergens anders kunt neerleggen. De baan ligt waar de baan ligt, op dezelfde lijn als de banen zonder cellen, en de schaduw valt waar hij valt. Wat je wel kunt doen, is bij het ontwerp rekening houden met die schaduwlijn, zodat één schoorsteen niet een veel groter stuk dak platlegt dan nodig is.
Het eerlijke antwoord op de vraag wat er gebeurt als één baan in de schaduw ligt, is dat het afhangt van de uitvoering. In de gunstigste situatie is het effect beperkt tot die ene baan of dat ene stuk van de schakeling, en blijft de opbrengst van de rest van het dakvlak ongestoord. In de ongunstigste situatie trekt die ene beschaduwde baan een veel groter deel van het dakvlak mee omlaag, simpelweg omdat de schakeling zo is ingedeeld dat schaduw en zon in dezelfde groep zitten. Dat verschil zit niet in het materiaal van de baan, maar in de indeling van de installatie: hoe de banen zijn gegroepeerd, waar de omvormer of optimizer zit, en of er rekening is gehouden met de plek van de schoorsteen, de boom of de dakkapel toen het ontwerp werd gemaakt.
Daarom is de vraag wat schaduw doet nooit in het algemeen te beantwoorden met een percentage of een vast bedrag aan gemiste opbrengst. Een schoorsteen tegen de nok van een zadeldak doet iets anders dan diezelfde schoorsteen op een lessenaarsdak, en een boom aan de zuidkant doet iets anders dan een boom aan de noordkant. Dat is precies waarom we het op tekening uitrekenen in plaats van er een algemene regel voor te geven: de vorm van het dak, de plek van het obstakel en de looprichting van de zon door het jaar bepalen samen hoeveel dakvlak er in de praktijk last heeft van één schaduwplek.
De eerste stap is simpelweg de schaduw in kaart brengen zoals hij door het jaar beweegt, niet alleen zoals hij op een zonnige middag in juni op een foto staat. Een schoorsteen die in juni een klein streepje schaduw geeft, kan in december een veel langere schaduw over het dak trekken omdat de zon lager staat. Een boom die in de winter kaal is, geeft in de winter juist minder hinder dan in de zomer als hij vol in blad staat, wat voor bomen de zaak weer omdraait ten opzichte van vaste obstakels als een schoorsteen of dakkapel.
De tweede stap is de indeling van het dakvlak daarop afstemmen. Banen die in de buurt van een vast obstakel liggen, kunnen apart worden geschakeld van banen die vrij zicht op de zon hebben, zodat een schaduwplek niet onnodig veel dakvlak meetrekt. Dat is werk dat op tekening gebeurt, vóór de banen geproduceerd worden, en niet iets dat achteraf met een schaartje wordt rechtgezet.
De derde stap is soms simpelweg de keuze om een bepaald stuk dakvlak niet te gebruiken voor opwekking. Een dakvlak direct onder een dakkapel die het grootste deel van de dag schaduw geeft, levert weinig op, hoe je de schakeling ook indeelt. Dan is het reëler om dat stuk over te slaan en de opwekking te concentreren op het deel van het dak dat wel vrij ligt, dan om overal cellen te leggen en een groot deel daarvan structureel te laten onderpresteren.
Of een schaduw van een schoorsteen, boom of dakkapel veel of weinig uitmaakt, hangt sterk af van de kant van het dak waarop hij valt en de vorm van het dak zelf: op het zuiden speelt de dagelijkse zonneboog een andere rol dan op oost of west, en op een schilddak lopen de schaduwlijnen anders dan op een zadeldak of een lessenaarsdak. Voor die situaties staat er per geval een eigen uitleg, met de richting en de dakvorm als uitgangspunt in plaats van het obstakel.
Wat op dit overzicht blijft staan, is het principe: schaduw op een klein deel van het dakvlak kan een veel groter deel van de opbrengst raken dan de oppervlakte van die schaduw zelf doet vermoeden, en de manier waarop een dakvlak in schakelgroepen is ingedeeld bepaalt hoeveel schade dat aanricht. Voor een concreet dak, met een concrete schoorsteen of boom op een concrete plek, rekenen we dat uit op tekening, want een getal dat niet op uw dak is gebaseerd zegt niets over uw dak.