Netz-Wechselrichter
zur Einspeisung von Solarstrom

Technik - Modelle - Auslegung

Um den Gleichstrom einer Solarstromanlage in das Versorgungsnetz der Energieversorger (bringt 20 - 21  Jahre lang 49,21 Cents/ kWh) oder das eigene Hausnetz einspeisen zu können, muss dieser mittels eines Wechselrichters in "normalen" Wechselstrom mit 230 V gerichtet werden.

Bei diesen Geräten hat sich in den letzten Jahren bezüglich Aufbau, Größe, Leistungsfähigkeit, Wirkungsgrad, Lebensdauer und vor allem Preis einiges getan. Anstelle eines zentralen Wechselrichters, an dem mittels Verteiler mehrere Solarmodulstränge angeschlossen werden, setzen wir heute meist kleinere Modelle ein, die direkt einen oder mehrere gleichgroße Stränge "verarbeiten".

Internationaler Marktführer ist bei diesen Modellen die hessische Firma SMA, die mit ihren Sunny Boys in den Neunziger Jahren den Markt neu aufgerollt hat. Man bietet heute verschiedene Leistungsstärken mit den Modellen SB 700, SB 850, SB 1100, SB 1700, früher SB 1500 / 2000 (jetzt SB 2100 TL), SB 3300TL, SB 2500, SB 2800 I, SB 3000,  SB 3300, SB 3800, Multistring SB 4200 TL und Multistring SB 5000 TL und SB 5000 TL HC, neuerdings den 5000 Central, 6000 Central und neuerdings 7000 TL und 8000 TL  an. 

Ein Modell wurde beim neuesten Stiftung Warentest erwartungsgemäß Sieger:

Die SMA Technologie AG hat für einen ihrer europaweit meistverkauften Solarwechselrichter, den Sunny Boy SB 3300 (bis auf die AC-Nennleistung baugleich mit dem SB 3800), bei dem Test der Stiftung Warentest mit der Note 2,1 das mit Abstand beste Qualitätsurteil erhalten. Wie in der Mai-Ausgabe des gleichnamigen Magazins an den tabellarisch zusammengefassten Prüfergebnissen abzulesen ist, wurde das Gerät nicht nur wegen seiner innovativen Technik, sondern auch auf Grund seiner überragenden Umwelteigenschaften zum Klassenbesten gekürt. Bereits im ersten Test der Stiftung Warentest, im Jahre 1999, hatte SMA mit einem ihrer Wechselrichter den ersten Platz belegt.  

Für Großanlagen (meist auf dem Freiland) gibt es auch Central-Modelle mit bis zu einigen 100 kWp. Doch davon soll hier nicht die Rede sein, da wir persönlich solche Anlagen nicht anbieten wollen. Unser absolutes Limit sind 50 kWp. Lieber mehrere Kleine (also für Jedermann - als die bedrohlich wirkenden Riesenanlagen, die genauso Feinde finden werden wie die großen Windparks vor der Haustür...).

SMA baut Wechselrichter seit 1985 und überrascht neuerdings monatlich mit Neuheiten/ Verbesserungen. Die meisten sonstigen Anbieter sind erst irgendwann Ende der Neunziger oder sogar erst im neuen Jahrtausend mit ins Solargeschäft eingestiegen...

Die europäischen (!) Wirkungsgrade der SMA- Modelle liegen bei ca. 93 - 95%. Der Sunny Boy 2100 TL bietet Dank seiner trafolosen Technik sogar über 96%! Das neueste Modell schafft es sogar bis 98% - Weltrekord. Diese Leistungen werden zwar z.T. auch von anderen Anbietern erreicht, die Preise liegen aber meist höher oder Technik/ Service sind weniger ausgereift.

Mittlerweile bietet SMA zu diesen Wechselrichtern auch Deckel-Displays oder (sinnvoll bei größeren Anlagen mit mehreren WR) externe Control-Anzeigen, die mittels Netzleitung, Funk oder Schnittstellenkabel kommunizieren können. Hiermit werden nicht nur aktuelle und kumulierte Werte angezeigt, sondern auch Fehler, u.ä. abgespeichert. In Verbindung mit dem PC und einer speziellen Software können die Leistungsdaten dann auch noch visuell dargestellt und sogar per Fax/Email weitergeleitet werden.

Weiterhin gibt es von SMA sogenannte Central-Wechselrichter, die für Großanlagen ab 20 kWp geeignet sind. 
Vorteil: ein einzelner WR regelt die ganze Anlage übersichtlich. Je nach Größenverhältnis kann der Preis auch günstiger sein, als viele Kleine. Nachteil: Selbstmontage nicht mehr möglich, Abstimmung mit EVU aufwendiger, Schneller Reparaturaustausch nicht möglich.

Anstelle von vielen Kleinen oder einem Großen bevorzugen wir den Mittelweg: Mittelgroße WR (evtl. zum Team zusammengeschaltet oder in Multistringversion) sorgen für klaren Überblick, problemlosen Austausch (im seltenen Einzelfall), einfache Montage und geringe Kosten.

Selbstverständlich gibt es keinerlei Konformitätsprobleme mit den EVU`s, eine ENS (führt zum Abschalten bei Stromausfall) ist in allen Geräten inbegriffen, die Toleranzen für Netzfrequenz, u.s.w. wurden im Laufe der Jahre immer größer, so dass viele Anlagen ohne jegliche Störung laufen.

Diverse Modelle, wie z.B. SB 2500 und SB 3000 bieten die Möglichkeit für das Verschaltungskonzept "Sunny Team". Hierbei werden die WR untereinander gekoppelt und schalten die Modulstränge je nach Einstrahlung zusammen, um einen möglichst hohen Wirkungsgrad, auch bei schlechtem Wetter oder zeitweiliger Verschattung zu erreichen.

Die beiden trafolosen Multistring-Modelle SB 4200TL  und SB 5000TL enthalten 2, bzw. 3 unabhängig voneinander regelnde WR. Somit können ungleichgroße Stränge mit ungerader Modulanzahl oder Anlagen mit zeitweiliger Verschattung problemlos aufgebaut werden.

Für die Kommunikation, bzw. Datenanzeige und Auswertung gibt es vielfältige Möglichkeiten. Stromsparende Klopfdisplays, Datenlogger, Übertragungsmöglichkeiten, per Kabel, Netzleitung oder Funk und die Visualisierung per Controller, Anzeigetafel, Tischdisplay oder am PC ist je nach Komfortanspruch möglich.

Ein weiterer Vorteil von SMA ist auch der besonders gute Service. Im Fall eines technischen Fehlers, stehen nicht nur wir, sondern auch eine eigene Hotline zur Verfügung, die im Notfall auch sofort ein Ersatzgerät schickt. Einige Tage später wird das reklamierte Gerät wieder abgeholt. Innerhalb der Garantiezeit von 5 Jahren erfolgt dies kostenlos. Aufgrund unserer Einkaufsbedingungen erhalten unsere Kunden standardmäßig diesen Service meist für 8 Jahre garantiert, können ihn gegen Aufpreis auch auf 10 Jahre erweitern.

Ganz neu und einzigartig ist die Möglichkeit des Back-Up-Systemes. Hiermit arbeitet Ihre Solarstromanlage bei Netzausfall (Gewitter, Wartungsarbeiten, u.s.w.)  tagsüber für Ihr Hausnetz OHNE Unterbrechung weiter und nachts unter Zuhilfenahme einer kleinen Batteriebank.

Selbstverständlich bieten wir alle erhältlichen Markengeräte an und haben auch schon Anlagen, z.B. mit Fronius oder Solar Konzept realisiert. Bisher sind wir jedoch mit unserer Auswahl sehr gut gefahren und unsere Kunden sind dankbar, dass wir vorrangig den Marktführer einsetzen. Weitere Markennamen sind Aixcon, KACO, SunPower, Convert/ Solarmax (Sputnik), Sunways, und Solwex. Als langjähriger Steca-Kunde werden wir natürlich auch zukünftig deren Philips-Wechselrichter anbieten.

Von SunPower setzen wir ein Sondermodell (Emergency) ein, dass auch bei Netzausfall weiterhin die Stromversorgung eines Hauses (mit 48 V- Batteriebank) als Inselsystem übernimmt. Auch in unserer Zweigstelle in Sardinien arbeiten wir mit diesem Gerät, denn noch ist gar kein Stromnetz da und später werden die häufigen Ausfälle sicher überbrückt.

Leider wurde dieser Anbieter vom Conergy-Konzern geschluckt und jetzt gibt es diese Geräte wohl gar nicht mehr...

Die vielen weltweiten Stromausfälle der letzten Zeit, haben dafür gesorgt, dass diese Modelle bei uns immer öfters angefragt werden. Ganz besonders wichtig sind sie bei Betrieben, die ihre Arbeitsabläufe gesichert haben wollen. Die Photovoltaik sorgt dann nicht nur für wirtschaftliche Geldanlagen, sondern auch Versorgungssicherheit.

SMA hat reagiert und bietet ab sofort auch ein Back-Up-System für den Fall des Netzausfalles an.

Ausgezeichnet mit dem Innovationspreis 2007 für das innovativste Solarprodukt
 

Wissen Sie eigentlich, dass bei einem Stromausfall ihre Photovoltaik - Anlage aus Sicherheitsgründen vom Netz getrennt wird? In diesem Fall liefert sie keinen Strom mehr – weder zur Netzeinspeisung, noch zur Versorgung der Verbraucher im Haus. Mehr als ärgerlich für PV-Anlagenbesitzer – denn auch in Deutschland müssen wir uns auf zunehmende Stromausfälle und Blackouts einstellen.

Solarstrom auch bei Netzausfall
Mit dem „Sunny Backup-System“ hat die SMA Technologie AG diese Lücke jetzt geschlossen: Als Ergänzung zur PV-Anlage schaltet das System bei einem Netzausfall völlig automatisch auf Inselstromversorgung um. Innerhalb von nur 30 Millisekunden. So ist eine unterbrechungsfreie Stromversorgung gewährleistet – auch wenn die Hausbewohner schlafen oder im Urlaub sind.

Einfach, kostengünstig, effizient
Mit dem Sunny Backup-System können Sie nicht nur Neu-Anlagen, sondern jede mit einem SMA Wechselrichter betriebene Anlage nachrüsten – ohne Beeinträchtigung des Wirkungsgrades.
Weiterer Vorteil: Durch die Einbindung der PV-Anlage kann die Batterie klein und damit kostengünstig ausgelegt werden, denn sie muss in der Regel nur die Nachtstunden überbrücken. Tagsüber werden die Verbraucher aufgrund der Einspeisung durch die PV-Anlage mit Energie versorgt. SMA bietet Ihnen das innovative Sunny Backup-System in vorkonfigurierten Sets an: für alle Leistungsklassen von 5 bis 100 kW – einfach zu installieren und modular erweiterbar.

Sunny Backup-System – Die optimale Autarklösung

• Einfache Installation

• Problemlose Ergänzung bestehender PV-Anlagen

• Kompatibel mit allen SMA-Wechselrichtern

• Systemaufbau von 5 kW bis ca. 100 kW

• Modular erweiterbar

Komponenten

Umschalteinrichtung – zuverlässig vom Netz zur Insel in 30 ms

• Normgerechte Trennung der PV-Anlage vom Netz

• Automatische Umschaltung auf das Hausnetz innerhalb von 30 ms

Batteriesatz – kostengünstig, klein und leistungsstark

• Stromversorgung der Verbraucher nur in den Nachtstunden

Sunny Backup 5000 – der innovative Systemmanager

• DIN VDE 0126-1-1-zertifiziert

• Koordinierung sämtlicher Schalthandlungen

Montiert wird ein Wechselrichter meist im Keller in der Nähe des Zählerkastens. Er kann (soweit die Modelle dies zulassen) aber auch an anderen Stellen, unterm Dach oder sogar im Freien geschützt aufgehängt werden. Da wir meist mit großen Spannungen "fahren", sind die Verluste in längeren, aber starken Solarkabeln zu vernachlässigen. Die Umgebungstemperatur sollte jedoch nicht zu hoch sein und billigere Modelle mögen auch keine Feuchtigkeit. Wenn die Geräte ein Display enthalten, sollten Sie jedoch leicht zugänglich montiert werden, damit Sie auch etwas sehen können..

Wer erst einmal "klein" anfangen will oder den Strom selbst im Haus verbrauchen möchte (was nicht so wirtschaftlich ist), kann auch mit kleinen Modul-Wechselrichtern arbeiten. DMI-Typen werden direkt an ei  ode mehrere Modulen angeschlossen und mit dem Hausnetz verbunden.  Von Steca gibt es eine neue Serie, die ein paralleles Verschalten ermöglicht und somit später aus einer Kleinanlage, auch eine große werden kann.

Prospekt DMI WECHSELSTROM AUS SOLARMODULENDMI1200
 

Prospekt StecaGrid_300-500_DE

verViele Anbieter machen Fehler bei der optimalen Wechselrichter- Auswahl und Auslegung. Als grobe Richtung dient nachstehende Grafik. Die genaue Auslegung hängt nicht nur von den Modulen (Strom/ Spannung/ Leistung) und WR-Modell, sondern auch von Standort, Ausrichtung und Neigung ab. Weiterhin kommt es darauf an, ob eher eine wirtschaftliche oder eine leistungsstarke Auslegung gewünscht wird. Bei sinkenden Einspeisevergütungen und nicht optimalsten Standortbedingungen ist die wirtschaftliche Vorgehensweise sicherlich die bessere...

In einer richtig ausgelegten Anlage liegt die Generatorgröße 0 - 25 % über der WR-Nennleistung, abhängig von Standortbedingungen und Modulqualität. Hierbei werden heute noch die meisten Fehler gemacht. Modulanzahl, Spannung, Strom und Wechselrichter sind nicht richtig abgestimmt!

Aufgrund der erhöhten Einspeisevergütung und der gigantischen Sommer-Erträge in 2003 schmeißen viele Anbieter diese Herangehensweise über den Haufen, "denn es lohne sich ja jetzt jede Kilowattstunde auszunutzen". Unsere Skepsis diesem Verfahren gegenüber (ein guter Sommer ändert nicht jahrelange Erfahrungen), stellt sich nun als berechtigt heraus. Nicht nur dass 2005 wieder eher normal (vor allem im Hochsommer) war, sondern heute geplante Anlagen gehen erst nächstes Jahr ans Netz oder bekommen aufgrund ihrer Größe geringere Vergütungen. Hier bringt es dann nichts, zuviel teure WR-Leistung installiert zu haben! Gleichzeitig haben wir auch manchmal Anlagen wo wir auf 100% und mehr gehen, weil wir standortbedingt Jahreserträge von über 1000 kWh/ kWp haben!

Neuerdings verunsichert ein Anbieter die Interessenten mit Aussagen wie "Reihenschaltung lebensgefährlich", "Elektrosmog" oder "ungenügende Erträge". Dazu kann man folgendes sagen: Eine Parallelschaltung von Modulen reduziert zwar Verschattungsverluste in langen Modulreihen, diese kann man aber auch durch geplante Verschaltungen umgehen, bzw. voll verschattete Flächen sind sowieso ungeeignet. Ungefährlicher (mit MC-Steckern kann eigentlich nichts passieren) ist diese Technik eigentlich nicht, denn es fließen in der Regel höhere Ströme, die auch nicht ohne sind. Preislich liegt man damit meist viel höher, denn neben stärkeren Kabelquerschnitten (Leitungsverluste) braucht man noch zusätzliche Generatoranschlusskästen oder mehrere kleine Wechselrichter, um eine große Anlage zu realisieren. Evtl. sitzt dieser Anbieter auf seinen Mini-WR`s und versucht so das Zeug los zu werden...

Es scheint bei neuen Anbietern "In" zu sein, auf SMA herumzuhacken. In fast jedem Forum findet man solche Neulinge oder auch Laien, die irgend etwas falsch aufgeschnapptes noch verkehrter als Weisheit in den Umlauf bringen. Dennoch haben wir auf Kundenwunsch, bzw. wegen ungünstiger Auslegung in letzter Zeit es auch mal mit anderen werbeaktiven Konkurrenz-Produkten versucht. Ein Grund war auch, dass wir den Inhaber eines mittelgroßen deutschen Anbieters kennen lernten und dieser meinte: "Service-Angebot und Garantie von SMA sind ja schon toll. Aber noch besser ist es doch, wenn es erst gar keine Fehler gibt". Klang gut und wir bestellten für die nächste Kunden-Anlage gleich 4 angeblich vorrätige Modelle. Dann dauerte es nicht nur doch ein paar Wochen, sondern 3 von 4 WR`s mussten innerhalb des ersten Monates ausgetauscht werden. Solche Aktionen ersparten wir uns in den nächsten Jahren lieber wieder - denn auf SMA ist Verlass...

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http://www.oeko-energie.de

 Stand: 15.11.2008