Auswahl von String-Wechselrichtern

Bei meinen PV-Modulen der ersten Generation hatte ich vor zehn Jahren auf meiner Teilanlage über der Garage bereits Modulwechselrichter eingesetzt. Eigentlich eine gute Sache, wie ich damals schon fand. Was steckt dahinter? Jedes Modul ist hier mit einem separaten kleinen Wechselrichter ausgestattet, der den Gleichstrom gleich an Ort und Stelle zu Wechselstrom verarbeitet. In den Folgeanlagen kamen dann die «üblichen» String-Wechselrichter von zuerst von Solarmax und dann vor vier Jahren noch zusätzlich von Kostal zum Einsatz. Sie nehmen den Gleichstrom von zu sogenannten Strings in einer Reihe hintereinander zusammengeschlossenen Modulen auf. Unter anderem wegen der geringeren Verdrahtung gelten sie als einfach zu installieren. Sogenannte MPP-Tracker (bei mir Kostal Plenticore) sorgen mit einem integrierten, dynamischen Schattenmanagement bei neueren Wechselrichtern zudem dafür, dass der String entsprechend den äusseren Bedingungen eine optimale Leistung erbringt. So viel vorab: Alles funktioniert bis jetzt bei mir ohne grössere Probleme.

Modulwechselrichter auf der Garage.
Modulwechselrichter auf meiner PV-Anlage auf der Garage.
Schon etwas älteres Modell eines Wechselrichters von Solarmax.
Bei mir laufen drei Wechselrichter von Solarmax. Jeder übernimmt den Strom von einem String.

Das schwächste Modul bestimmt die Leistung

Bei zu einem Strang (String) zusammengeschlossenen Modulen besteht aber der Nachteil, dass jeweils das schwächste Modul mit der geringsten Leistung den Takt vorgibt. Das heisst, die restlichen angeschlossenen einzelnen Module produzieren dann für sich gleich wenig Strom und es entsteht ein Leistungsverlust in der gesamten Anlage. Experten sprechen von Mismatching-Verlusten. Ein typisches Beispiel ist hier eine Teilverschattung von einem Modul, beispielsweise durch einen Kamin oder einen Baum. Als Alternative würde sich die Installation von sogenannten Optimizern anbieten, welche eine individuelle Steuerung der Module ebenfalls zulässt. Doch diese muss der Solarteur oder die Solateurin zusätzlich zu bestehenden Wechselrichtern montieren, was Zusatzkosten erzeugt. Auch deshalb dachte ich mir eigentlich immer; weshalb setzen die Solarteure nicht mehr Modulwechselrichter ein? Da hätte man ja irgendwie alles auf einmal.

Schema eines Systems mit Stringwechselrichtern.
Schema eines Systems mit Stringwechselrichtern.

Höhere Investitionskosten

Nun kommt offenbar Bewegung in die Modulwechselrichter-Geschichte. Heute spricht die Branche eher von Micro-Wechselrichtern. Und mit der US-Firma Enphase steht ein mittlerweile grosser Player der Solarbranche am Start, der mit seinem Micro-Wechselrichter-Konzept gerade Bewegung in die «Causa» Wechselrichter bringt. Ein Argument zugunsten der grossen String-Wechselrichter ergibt sich wie so oft aus den Kosten, die beim Bau der Anlage offenbar etwas höher ausfallen als mit einem einzelnen String-Wechselrichter. Zudem wird ein niedrigerer Wirkungsgrad moniert. Letztlich braucht es hinter jedem Modul einen Mikro-Wechselrichter. Das ist aufwändig hat aber einige Vorteile: Jedes einzelne Modul der Anlage kann individuell überwacht werden. Fällt eines aus, ist dieses sofort erkennbar und reduziert zudem nicht die Leistung der restlichen Module. Beim String-Wechselrichter hingegen stoppt die Stromproduktion in diesem Fall komplett. Eine vorübergehende Verschattung, auf dem Modul liegender Schnee oder Schmutz führt im Konzept mit Micro-Wechselrichtern hingegen nur bei den betroffenen Modulen zu einem Leistungsverlust. Gesamthaft sollte eine Anlage mit Micro-Wechselrichtern deshalb unter dem Strich eher mehr leisten als eine mit String-Wechselrichtern.

Schema eines Systems mit Modulwechselrichtern.
Schema eines Systems mit Modulwechselrichtern hinter jedem Photovoltaik-Modul.

25 Jahre Garantie bei Micro-Wechselrichtern von Enphase

In der Vergangenheit scheiterten PV-Anlagen bereits in der Planungsphase, weil die Dachausrichtung vermeintlich nicht stimmte oder schattenwerfende Kamine oder Bäume im Weg standen. Mit Micro-Wechselrichter spielt das eigentlich keine Rolle mehr. Insbesondere für den Bau von kleineren PV-Anlagen bis 10 Kilowatt entstehen so ganz neue Perspektiven. So nebenbei bemerkt: Die boomenden Balkonkraftwerke sind auch mit Micro-Wechselrichtern ausgestattet. Und dann vielleicht doch noch ein paar Worte zu den Kosten: Enphase gibt für seine Micro-Modulwechselrichter 25 Jahre Garantie. Geht einer kaputt, kann dieser einzeln ausgewechselt werden. Das setzt natürlich voraus, dass er gut erreichbar ist. Ansonsten geht auch keine Welt unter, wenn ein Modul ausser Betrieb genommen wird. Ein String-Wechselrichter hingegen gibt nach zehn bis fünfzehn Jahren den Geist auf und muss in der Regel komplett erneuert werden. Da stellt sich dann definitiv die Frage, ob die Micro-Wechselrichter langfristiger nicht wirtschaftlicher sind? Diese Frage beantwortet Ihnen am besten Ihr Solarteur.

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