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5 Wechselrichtersysteme für dein Sonnenkraftwerk

WechselrichtersystemeHast du dich schon mal gefragt, was es mit diesem „Richter“ auf sich hat? Bzw. Wechselrichter genannt, der irgendwie zu jeder Photovoltaikanlage dazu geliefert wird.
Dieses Gerät ist das Bindeglied zwischen den Modulen auf dem Dach und dem Verbraucher bzw. dem öffentlichen Stomnetz.

Es wandelt den Gleichstrom (DC) der Solarmodule in Wechselstrom (AC) um, damit er in dein Haus- oder in das öffentliche Netz eingespeist werden kann.

Wechselrichter sind ziemlich komplex es gibt ihn in den verschiedensten Varianten von unterschiedlichen Herstellern. Ganz schön verwirrend, deshalb bekommst du nun einen Überblick.

Als ich mit dem Planen von Photovoltaikanlagen vor sieben Jahren anfing habe ich nur SMA-Wechselrichter gekannt. Die „Sunny Boys“ (ja so heißen die Geräte wirklich, leider gibt es keine Sunny Girls) waren mir die liebsten.

So nach und nach lernte ich noch mehr Wechselrichtertypen kennen und dass es verschiedene Systeme gibt, einem Modul den Strom „abzunehmen“.

Die Wechselrichter können wir also in fünf Hauptgruppen einteilen: Zentralwechselrichter, Strangwechselrichter, Multistrangwechselrichter und modulorientierter Wechselrichter.

Zentralwechselrichter

Hast du dich auch schon mal gefragt, was dies kleinen Häuschen mitten in den Solarparks zwischen den Modulen zu suchen haben? Die Module werden zu Strings (deutsch: Strang) verschalten.

Die einzelnen Strings werden in einem Generatoranschlusskasten parallel geschalten. Die erzeugt Energie wird über einen zentralen Wechselrichter ins Netz eingespeist.

Vorteil

Es wird nur ein Wechselrichter benötigt.

Nachteil

Wenn die Strings unterschiedlich verschattet werden kommt es zu Mismatching-Verlusten.

Zentralwechselrichter werden häufig in Solarparks verbaut und finden in der Regel keine Anwendung für Photovoltaikanlagen auf Hausdächern.

Das System wird für dein Sonnenkraftwerk nicht relevant sein, denn Zentralwechselrichter im Kleinspannungsformat sind veraltet. Deshalb gehe ich in diesem Artikel nicht weiter drauf ein.

Stringwechselrichter

Der Stringwechselrichter arbeitet ohne Generatoranschlusskasten. Pro Wechselrichter wird ein String angeschlossen. Der String wird MPP-geregelt (MPP=Betriebspunkt an dem die maximale Leistung abgegeben wird).
Es können auch zwei Strings parallel angeschlossen werden, wenn diese gleich aufgebaut sind.

Vorteil

Geringerer Verkabelungsaufwand auf der Gleichstromseite.

Nachteil

Sind beide Strings nicht exakt gleich oder wird einer mehr verschattet als der andere, so kommt es hier ebenfalls zu Mismatching-Verlusten.

Multistring-Wechselrichter

Wechselrichter mit mehreren Eingängen und separaten MPP-Reglern werden auch Multistringwechselrichter genannt. Jeder String wird an einem eigenen Eingang angeschlossen und separat geregelt durch den MPP-Regler.

Jetzt sind Teilverschattungen, unterschiedliche Ausrichtung und Neigung der Module kein Problem mehr.

Zum Beispiel liegt ein Teil der Module auf einer Gaube mit 15° Neigung und die anderen Module auf dem normalen Dach mit 35° Neigung. Wenn alle Module miteinander verschalten werden ergibt das ein „Mismatching“. Da die Module mit 15° eine andere Leistung erbringen, als die Module mit 35° Neigung.

Um das zu lösen, werden die Module auf Gaube und Dach an je einen MPP-Regler angeschlossen.

Damit können alle Module im Leistungsmaximum Strom produzieren.

Vorteil

Mismatching-Verluste werden bei der richtigen Stringverschaltung vermieden.

Nachteil

keine

DC-Buskonzept

Die Steigerung des Multistringkonzeptes ist das System Wechselrichter mit separatem MPP-Reglern. Bei diesem Konzept ist der Wechselrichter von den MPP-Reglern getrennt. In jeden Strang oder vor jedes Modul wird ein separater MPP-Regler eingesetzt.

Jetzt ist es egal welche Ausrichtung, Neigung, Zellart, Modultemperatur, Strom oder Spannung der Strang oder Modul haben. Der MPP-Regler passt seine Ausgangsspanung an die DC-Busspannung zum Wechselrichter an.

Vorteil

Somit ist eine maximale Energieentnahme aus den PV-Modulen möglich.

Nachteil

Jedoch ist die Systemtechnik sehr aufwendig und fehleranfälliger.

Modulwechselrichter

Beim Konzept des Modulwechselrichters kann man auf Gleichstromverkabelung verzichten. Jedes Modul erhält einen eigenen Wechselrichter. Außerdem wird es wie bei dem DC-Bus-Konzept einzeln überwacht und MPP-geregelt.

Vorteil

Genau Überwachung und maximale Energieentnahme.

Nachteil

Da die Wechselrichter auf dem Dach zusammen mit den Modulen montiert werden, sind sie Temperatur, Wind und Wetter ausgesetzt. Das kann die Lebensdauer der elektronischen Bauteile beeinträchtigen.

Hybridwechselrichter

Da so langsam auch Speicher den Solarmarkt erobern gibt es Wechselrichter kombiniert mit einem Solarspeicher. Die Wechselrichter mit integrierten Batterieladern versorgen dein Hausnetz (Wechselstromverbraucher) je nach Bedarf. Entweder kommt direkt von deinem Dach (am Tag) oder aus dem Speicher (in der Nacht).

Vorteil

Eigenverbrauch steigt, und Stromkosten sinken, da weniger Energie aus öffentlichen Netz bezogen werden muss.

Nachteil

Da Speicher allgemein ziemlich teuer sind, ist auch dieses Konzept nicht ganz billig.

Du siehst, dass es einige Konzepte an Wechselrichtersystemen existieren. Aber nicht jede ist für dein Sonnenkraftwerk geeignet. So ein Modulwechselrichter klingt ziemlich verlockend mit seinem maximalen Ertrag, aber er bringt auch Nachteile mit sich.
Für fast jede Anlage eignet sich ein Multi-Stringwechselrichter. Mit ihm ist die Reduzierung von Mismatching-Verlusten möglich und er ist günstig in der Anschaffung.

Wenn du dennoch ein ziemlich verzwicktes Dach hast, wo die Dachflächen nur sehr klein sind, dann solltest du über ein Wechselrichtersystem mit DC-Bus-Konzept nachdenken.

Willst du einen entscheidenden Schritt in die Stromunabhängigkeit wagen, ist das Hybridsystem das Konzept deiner Wahl.

Wie immer gilt, lass dich vor Ort gut beraten.

Ist deine Anlage schon fertig? Welchen Wechselrichter hast du verbauen lassen?
Habe ich wichtige Punkte nicht mit aufgeführt? Ab in die Kommentare damit.

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Ich stehe mit meinem Blog noch ganz am Anfang und muss noch viel lernen. Deshalb freue ich mich über jedes Feedback. Jeder Kommentar und jede E-Mail wird von mir beantwortet. Fragen, Anregungen, Verbesserungen oder ein nettes Lob, sind bei mir immer sehr willkommen.

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Autor: Lydia

Leidenschaftliche Solartechnikerin, die helfen möchte Photovoltaik einfach zu verstehen. Denn energiewenden ist auch auf dem eigenen Hausdach möglich.

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