Wechselrichter | Hersteller und News für Ihre PV-Anlage
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Der Solar Wechselrichter wandelt den von Solarzellen erzeugten Gleichstrom in nutzbaren Wechselstrom um und ermöglicht so die Nutzung der Solarenergie in Ihrem Heimnetzwerk. Doch welcher Wechselrichter passt am besten zu Ihrer Anlage? In diesem Artikel erfahren Sie, wie diese Geräte funktionieren, was sie leisten müssen und wie Sie das optimale Modell für Ihre spezifischen Anforderungen auswählen. Außerdem stellen wir Ihnen Neuentwicklungen vor.
Inhalt
- Wechselrichter 2024 – Das Wichtigste auf einen Blick
- Wechselrichter Neuheiten
- Dreiphasige Ersatzstrom-Lösung mit Wechselrichter und Batterie
- Wechselrichter für Balkon und größere Anlagen
- Solar Wechselrichter mit integrierter Ertragsoptimierung
- Optokoppler verringert Leiterplatten Fläche um 35 Prozent
- Photovoltaik Hybridwechselrichter für effiziente Stromspeicherung
- Photovoltaik-Hybridwechselrichter als AC-gekoppeltes System
- Häufig gestellte Fragen
Wechselrichter 2024 – Das Wichtigste auf einen Blick
Diese Geräte wandeln Gleichstrom in Wechselstrom um, steuern und überwachen die Solaranlage. Die Solarzellen erzeugen den notwendigen Gleichstrom, der dann vom Wechselrichter umgewandelt wird. Sie optimieren die Energieproduktion durch MPP Tracking und haben Wirkungsgrade von bis zu 98 %.
Es gibt verschiedene Wechselrichtertypen wie String-, Multistring-, Hybrid- und Mikrowechselrichter, die jeweils für unterschiedliche Solaranlagengrößen und teilweise auch für spezielle Anforderungen wie Verschattungen oder unterschiedliche Ausrichtungen konzipiert sind. Diese Wechselrichter Modelle bieten eine Vielzahl von Eigenschaften, die hohe Effizienzwerte erreichen und den aktuellen Markttrends sowie gesetzlichen Vorgaben entsprechen.
Die Auswahl des richtigen Geräts hängt von mehreren Kriterien ab, darunter Leistungsklasse, Nennleistung, Wirkungsgrad, MPP-Tracking-Fähigkeit, Netzanschlussart und Integration in Smart Home Systeme. Wartung und Langlebigkeit sowie finanzielle Aspekte sollten in den verschiedenen Katgorien ebenfalls berücksichtigt werden.
Wechselrichter Neuheiten
Nachfolgend stellen wir Ihnen die Neuentwicklungen dieser Geräte vor: Moderne Wechselrichter arbeiten effizienter mit den von Solarzellen erzeugten Gleichstrom.
Dreiphasige Ersatzstrom-Lösung mit Wechselrichter und Batterie
18.02.2024 | Solaredge lanciert in Deutschland eine innovative 3-phasige Backup-Lösung, um bei der Solarstromversorgung im Eigenheim bei Stromausfällen eine ununterbrochene Energieversorgung zu garantieren. Diese energieeffiziente Neuerung basiert auf dem dreiphasigen Home Hub-Wechselrichter und der 48 V Home Batterie.
Entwickelt wurde die Ersatzstrom-Lösung, um dem steigenden Interesse an Selbstversorgung und Netzunabhängigkeit gerecht zu werden. Die von den Solarzellen erzeugte Energie wird effizient gespeichert und genutzt. Ein 3-phasig System verhindert hohe Phasenungleichgewichte und bietet eine hohe Versorgungssicherheit durch Backup-Strom.
Sie bietet eine Backup-Kapazität von bis zu 23 kWh und eine Leistung von bis zu 10 kW. Ihre DC-gekoppelte Architektur erreicht einen Wirkungsgrad von 94,5 % und erlaubt eine DC-Überdimensionierung von 200 %, was den Eigenverbrauch optimiert.
Die Anlage ist zudem schwarzstartfähig, was eine automatische Wiederinbetriebnahme nach Entladung ermöglicht. Durch eine integrierte Vernetzung wird der Installationsaufwand minimiert. Verfügbar für Installateure in ganz Deutschland, ist dieses System ein wichtiger Bestandteil des Solaredge Home Systems, welches Solarenergieerzeugung, Batteriespeicherung und intelligente Energiemanagementlösungen vereint, um maximale Energieeffizienz zu erreichen.
Wechselrichter für Balkon und größere Anlagen
02.12.2023 | Growatt präsentierte auf der Solar Solutions in Düsseldorf sein neueste Gerät, darunter den MAX 100-125KTL3-X LV. Dieser Wechselrichter ist nach VDE AR-N 4110:2023 zertifiziert und qualifiziert sich somit für das Einheitenzertifikat für Mittelspannungs-Erzeugungsanlagen.
Ein Highlight sind die für Balkon-Solaranlagen optimierten NEO 800M-X Mikro-Wechselrichtern. Besonders die Effizienz und Zuverlässigkeit bei der Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom sind die Vorteile von diesen Photovoltaik Wechselrichtern im Mikroformat. Auch bieten sie langfristige Garantien. Hinzu gesellen sich die Battery Ready-Lösungen, bestehend aus dem MID 11-30KTL3-XH und der kompatiblen APX HV Battery für maximale Energieeffizienz.
Der WIT 50-100K-HU Hybrid-Wechselrichter wurde für größere Photovoltaik-Anlagen über 50 kW konzipiert und ist mit Batteriespeicheroptionen versehen. Er wird unterstützt durch die leistungsstarke Energiespeicherlösung APX Commercial Battery.
Solar Wechselrichter mit integrierter Ertragsoptimierung
27.04.2020 | Die Verschattung wirft beim Fachmann vor der Installation einer Solaranlage die Frage nach Optimierer von PV Modulen oder PV Wechselrichter mit integrierter Ertragsoptimierung auf. Die University of Southern Denmark (SDU) weiß laut der SMA Solar Technology die Antwort. Eine Studie zeigt, dass ein Photovoltaik System mit einem modernen String Wechselrichter in fast allen Anwendungen höhere Erträge erzielt als ein traditioneller Moduloptimierer. Durch die geringere Zahl elektrischer Bauteile in der Photovoltaik Anlage verringert sich zudem die Fehleranfälligkeit. Ein Beispiel für eine zuverlässige und bekannte Wechselrichtermarke ist der SMA Sunny Boy.
„Bei der Entwicklung unserer Geräte setzen wir von Beginn an auf voll integrierte Funktionen. SMA Shadefix ist eine digitale, integrierte Software, die den Energieertrag von Photovoltaik Anlagen ganzheitlich optimiert. Sie übertrifft herkömmliche Hardware für Ertragsoptimierung von PV-Anlagen,“ sagt Nick Morbach, Executive Vice President Business Unit Home and Business Solutions bei SMA.
Offener Leistungsschalter, digitales Schutz Relais und Softstarter
„Die Studie der SDU belegt nachweislich, dass wir damit richtig liegen. Unsere Wechselrichter haben alle Funktionen, die Anwender brauchen und sorgen so für höchste Erträge in ihren Solaranlagen. Zusatzkomponenten sind selbst bei verschatteten Modulen überflüssig. Das reduziert die Anzahl der verwendeten elektronischen Komponenten im Vergleich zu einer Anlage mit Moduloptimierern um Faktor 30. Dies hat einen äußerst positiven Effekt sowohl auf die Zuverlässigkeit und Sicherheit der PV-Anlage als auch für die Umwelt.“
String Wechselrichter für Ertragsoptimierung der PV Module
SMA String Wechselrichter sind so konzipiert, dass sie eine hocheffiziente Ertragsoptimierung bieten. Dafür hat SMA das MPP-Tracking weiterentwickelt. Dieses orientiert sich am Leistungsoptimum des PV-Moduls. Mittels der Software SMA Shadefix findet man das globale Leistungsmaximum eines jeden PV-Modulstrings sicher auf. So kann mit einem SMA Wechselrichter die verfügbare Energie der Module bestmöglich genutzt werden.
„Lediglich in Solaranlagen mit starker Verschattung könnten mit einem selektiven Einsatz von Solarmodule Optimierern bessere Werte als beim Einsatz eines Wechselrichters erreicht werden“, so Assoc. Prof. Dr. W.-Toke Franke von der SDU. Jedoch steige in der Photovoltaikanlage mit Solarmodule Optimierern die Fehleranfälligkeit. Mehr Komponenten in der Anlage erforderten mehr Steckverbinder und bergen durch sie ein höheres Risiko für Systemausfälle oder Brände in den Photovoltaikanlagen.
Insgesamt widerspricht die Studie „The Impact of Optimizers for PV Modules“ damit den pauschalen Aussagen über zusätzliche Energieerträge durch den Einsatz von Optimierer in der Photovoltaikanlage. Sie zeigt sehr wenige Szenarien auf, in denen der Einsatz von Photovoltaik Optimierern die Systemleistung vom verbessert.
Optokoppler verringert Leiterplatten Fläche um 35 Prozent
17.01.2020 | Renesas Electronic stellt fünf neue Optokoppler mit 8,2 mm Kriechstrecke vor. Es sind die weltweit kleinsten Isolationsbausteine für die Industrieautomatisierung und Solarwechselrichter. Mit einer Gehäusebreite von 2,5 mm reduzieren die RV1S92xxA und RV1S22xxA die Leiterplatten Montagefläche um 35 % im Vergleich zu Produkten anderer Hersteller.
Die neuen Bausteine helfen Entwicklern bei Downsizing, Erhöhung der Anzahl der Roboterachsen und Verbesserung der Produktivität in der Fertigung. Sie erfüllen zudem die Anforderungen von Nullenergiehäusern, die für mehr Installationen auf begrenztem Raum kleinere Solaranlagen benötigen. Die RV1S92xxA und RV1S22xxA eignen sich für DC/AC-Wechselrichter, AC-Servomotoren, speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS), Roboterarme, Solarwechselrichter sowie Batteriespeicher- und Ladesysteme.
Erstmals kleinste LSSO5-Gehäuse eingesetzt
Der 15 Mbps RV1S9260A-Kommunikationskoppler und der RV1S9213A-IPM-Treiber (Intelligent Power Module) nutzen erstmals kleinste LSSO5-Gehäuse mit einem Pinabstand von 0,65 mm. Dies ist nur halb so viel im Vergleich zu herkömmlichen Gehäusen von Optokopplern. Die Optokoppler lassen sich mit einer Gehäusehöhe von 2,1 mm direkt auf der Rückseite der Leiterplatten montieren.
Das schafft Platz für Komponenten, die auf der Oberseite bestückt werden können. Die dreifache Infrarot Reflowlötung bietet maximale Flexibilität. Die hohe CMR-Rauschunterdrückung (50 kV/µs) und galvanische Trennung des RV1S92xxA Optokopplers schützen Nieder Spannung Mikrocontroller und I/O-Bausteine vor Hochspannungsschaltungen beim Übertragen der Hochgeschwindigkeits Signale.
Die Optokoppler RV1S2211A und RV1S2281A haben einen DC-Eingang, einen Niederspannungs-DC-Eingang sowie einen Transistor-Ausgang. Der RV1S2285A besitzt einen AC-Eingang und Transistor-Ausgang. Das Gehäuse der RV1S22xxA-Bausteine mit 8,2 mm Kriechstrecke ist 2,1 mm hoch und 2,5 mm breit. Es gibt sie im LSSOP-Gehäuse mit einem Pinabstand von 1,30 mm.
Widerstand | Von Widerstandsreihe und anderen Widerständen
Alle fünf Optokoppler bieten eine verstärkte Isolierung von 5000 Veff und eignen sich für den Hochtemperaturbetrieb. So halten sie rauen Betriebsbedingungen stand. Die Optokoppler RV1S92xxA und RV1S22xxA unterstützen 200 V und 400 V Systeme mit verstärkter Isolierung. So erfüllen sie die industriellen Safety Standards. Alle fünf Bausteine an Optokopplern entsprechen der strengen Norm UL61800-5-1 für Motorantriebe und dem Standard UL61010-2-201 für Steuergeräte wie die SPS.
Photovoltaik Hybridwechselrichter für effiziente Stromspeicherung
25.03.2019 | Kostal präsentiert den PV-Hybridwechselrichter „Plenticore plus“, der in Kombination mit der „BYD Battery Box H11.5“ bei der Stromspeicher-Inspektion der HTW Berlin kürzlich als effizientestes Speichersystem und zudem von einer unabhängigen Jury als TOP Innovation ausgezeichnet worden ist. In fünf Leistungsklassen zwischen 4,2 und 10 kW erhältlich eignet er sich für nahezu jede Hausgröße – unabhängig von der Dachausrichtung.
Denn der PV-Hybridwechselrichter verfügt über bis zu 3 MPP-Tracker, wovon auch einer als Batterieanschluss freigeschaltet werden kann. Bei den Batteriespeichern hat der Anwender die große Wahl, da das Gerät für verschiedene Hochvoltspeicher freigegeben ist. Diese können jederzeit nachgerüstet werden, in dem einfach via Webshop der Aktivierungscode bestellt wird.
Während sich dieser Hybridwechselrichter eher auf private Anwendungen im dreiphasigen Netz fokussiert, präsentiert stellt eine weitere Variante des Plenticore eine Erweiterung des Portfolios für den kleinen gewerblichen Bereich dar. Zudem eignet sich der Piko MP plus für einphasige private Anwendungen. Abgerundet wird das Lösungsangebot mit dem neuen „Smart Energy Meter“ als Zubehör zur optimalen Steuerung des Hausverbrauchs.
Photovoltaik-Hybridwechselrichter als AC-gekoppeltes System
18.07.2018 | Nachdem Kostal auf der Intersolar Europe den Hybridwechselrichter „Plenticore plus“ vorgestellt hat, stellt er für das Jahr 2019 eine neue Variante als rein AC-gekoppeltes System in Aussicht. Hierbei können dann an die drei MPP-Tracker des Gerätes statt zwei Strings mit Solarmodulen und einer Batterie bis zu drei Batterien angeschlossen werden. Die von den Solarzellen erzeugte Energie wird effizient gespeichert und genutzt.
Dies entspricht einer Batteriekapazität von ca.30 kWh, was auch für kleinere Gewerbebetriebe volle Flexibilität beim Bau einer PV-Anlage, aber vor allem auch bei der Nachrüstung von Bestandsanlagen ermöglicht.
Aber auch für private Anwendungen, auf die Plenticore plus mit seinen fünf Leistungsklassen zwischen 4,2 und 10 kW ausgerichtet ist, soll es in Kürze eine noch größere Vielfalt geben. So wird die Nachfolgegeneration des „Piko MP“, der „Piko MP plus“, in den drei Leistungsklassen 3,0, 3,6 und 4,6 kW mit zwei MPP-Trackern erhältlich sein und kann über entsprechendes Zubehör batteriefähig gemacht werden.
Darüber hinaus ermöglicht der neue einphasige PIKO MP plus mit dieser Kombination auch die Zwischenspeicherung aus AC-Energiequellen. Damit eignen sich die Hybridwechselrichter für den Neubau und die Nachrüstung kleinerer einphasiger Photovoltaikanlagen.
Alle Gerätevarianten verfügen im Vergleich zum bisherigen Piko MP über erweitere Länderzulassungen und eine auf IP 65 erhöhte Schutzklasse.
Häufig gestellte Fragen
Wofür benötigt man einen Wechselrichter?
Ein Wechselrichter ist ein essenzieller Bestandteil einer Photovoltaikanlage (PV-Anlage). Er wandelt den von den Solarmodulen erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom um und speist diesen in das öffentliche Stromnetz ein. Die Solarzellen sind für die Erzeugung dieses Gleichstroms verantwortlich.
Aber warum ist das so wichtig? Weil das öffentliche Stromnetz sowie die meisten Haushaltsgeräte auf Wechselstrom ausgelegt sind. Wechselstrom kann effizient über mittlere Distanzen und in Hochspannungsnetzen mit hoher Spannung fast verlustfrei übertragen werden.
Aber die Funktion eines Wechselrichters beschränkt sich nicht nur auf die Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom. Dieses Gerät übernimmt auch die Rolle des Managers der Solaranlage. Er steuert und überwacht die Solaranlagen und sorgt dafür, dass die Solarmodule immer in ihrem einstrahlungs- und temperaturabhängigen Leistungsmaximum arbeiten. Außerdem sind Wechselrichter für die Einhaltung diverser Sicherheitskriterien verantwortlich und überwachen kontinuierlich das Stromnetz.
Welche Typen an Solar-Wechselrichtern gibt es?
Wie bei den meisten technologischen Geräten gibt es auch bei Wechselrichtern verschiedene Typen. Diese eignen sich für spezifische Anwendungen und variieren je nach Größe und Anforderungen der PV-Anlage. Es gibt:
- Mikrowechselrichter eignen sich besonders für kleinere PV-Anlagen und sorgen für eine optimierte Performance auf Modulebene,
- 3-Phasen-Wechselrichter, die vorrangig in kommerziellen und industriellen Solaranlagen verwendet werden. Diese 3-phasigen Wechselrichter verhindern hohe Phasenungleichgewichte und bieten eine hohe Versorgungssicherheit durch Backup-Strom,
- Zentrale Wechselrichter kommen in großen Photovoltaik-Großanlagen zum Einsatz und bieten eine hohe Leistung für große Solarparks.
Welches sind die führenden Wechselrichter-Hersteller?
Die drei größten Hersteller von Wechselrichtern weltweit sind Huawei und Sungrow aus China sowie SMA aus Deutschland. Produkte mit dem Label ‘Made in Germany’ oder ‘Made in Austria’ sind für ihre hohe Qualität anerkannt. Hersteller wie Fronius, Growatt, Huawei, Kostal, SMA und Solaredge bieten verschiedene Arten von Hybrid-Wechselrichtern an, was die Vielfalt ihres Produktangebots zeigt. Der Hoymiles HM-800 wird oft als Wechselrichter-Test-Sieger aufgrund seiner hohen Leistungsfähigkeit und seines attraktiven Preis-Leistungs-Verhältnisses hervorgehoben.
Was kostet ein guter Wechselrichter?
Die Kosten für einen hochwertigen Wechselrichter variieren je nach Leistungskapazität, Technologie und Hersteller. Für private Photovoltaikanlagen liegen die Preise meist zwischen 800 und 2.500 Euro.
Bei gewerblichen oder industriellen Anwendungen, die leistungsfähigere Wechselrichter erfordern, können die Kosten deutlich höher ausfallen. Entscheidend ist die Auswahl eines Wechselrichters, der den spezifischen Anforderungen Ihrer Solaranlage entspricht, um eine optimale Energieeffizienz zu gewährleisten.
Wann braucht man einen Wechselrichter?
Ein Wechselrichter wird benötigt, um den von Solaranlagen erzeugten Gleichstrom in nutzbaren Wechselstrom umzuwandeln, der in Haushalten verwendet werden kann. Er ist ein unverzichtbares Bauteil für eine Photovoltaikanlage und ermöglicht die Einspeisung ins öffentliche Stromnetz sowie die Nutzung des Solarstroms im Haushalt.
Wie groß muss der Wechselrichter bei PV-Anlage sein?
Der Wechselrichter einer PV-Anlage sollte sich in etwa an die Nennleistung der Solarmodule richten, typischerweise ein Wechselrichter mit einer Nennleistung von 1 kVA pro kWp installierter Leistung.
Gibt es einen Wechselrichter Testsieger?
Aktuelle Tests und Vergleiche von Wechselrichtern zeigen, dass es keine beste Wechselrichter Hersteller bzw. universellen "Wechselrichter Testsieger" gibt, da die optimale Wahl stark von spezifischen Anforderungen und Einsatzbereichen abhängt. Allerdings werden einige Modelle häufig positiv hervorgehoben:
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Huawei Wechselrichter Sun2000 ist bekannt für hohe Effizienz und Zuverlässigkeit, bietet eine zehnjährige Garantie und kann auf 20 Jahre erweitert werden.
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Fronius Wechselrichter GEN24 wird geschätzt für seine aktive Kühlung und Notstromfunktion und ist besonders beliebt in anspruchsvollen Umgebungen.
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SMA Wechselrichter Sunny Boy und Tripower punkten mit hoher Systemflexibilität und einfacher Integration in bestehende Anlagen.
Quellenangabe: Dieser Beitrag basiert auf Informationen folgender Unternehmen: Growatt, Kostal, Renesas, SMA, Solaredge.
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Jens Struck ist Geschäftsinhaber, Journalist und Web-Designer bei der German Online Publisher GbR in Ried