Wechselrichter: Achten Sie auf genug Leistung!

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1 Wechselrichter: Achten Sie auf genug Leistung! Der Wechselrichter ist das Problembauteil Nummer eins bei Solarstromanlagen. Worauf Sie beim Kauf achten sollten. Foto: Heil Die Auswahl und den Anschluss des Wechselrichters sollte ein Fachmann vornehmen, der über genügend Referenzen verfügt. 42

2 Auch wenn die Wechselrichter wie hier im Bild von den Herstellern vor dem Verkauf gründlich geprüft werden, sind sie das anfälligste Bauteil einer Solaranlage. Foto: Werkbild Der Wechselrichter macht von allen Bauteilen an einer Solarstromanlage am häufigsten schlapp. Das ist das Ergebnis unserer Leserumfrage vor ein paar Monaten (siehe top agrar 01/2012, Seite 160 bis 165). Als Betreiber können Sie das Ausfallrisiko aber minimieren. Diese fünf Tipps helfen weiter: 1. Nicht an der Leistung sparen: Die Leistung der Module auf dem Dach muss zu denen der Wechselrichter passen, sagt Markus Rützel vom Solarenergie Kompetenzzentrum solid. Denn liefern die Solarmodule weniger Spannung als der Wechselrichter (auch Konverter oder Inverter genannt) benötigt, fährt er quasi untertourig und erreicht nur einen Teil seiner Leistung. Ist die Spannung dagegen zu hoch, überhitzt er mit der Zeit und geht kaputt. Bei einer optimalen Südlage der Anlage sollte das Verhältnis Wechselrichterzur Modulleistung ganz grob eins zu eins entsprechen, so Rützel. Bringen es die Module beispielsweise auf acht Kilowatt, muss der Konverter somit auch acht Kilowatt Gleichstrom aufnehmen können. Wird der Wechselrichter zu groß gewählt, wäre das für den Ertrag nicht wirklich dramatisch, aber ein größeres Gerät kostet meist ein bisschen mehr. Wird ein zu leistungsschwacher Konverter gekauft, kann er bei starker Sonneneinstrahlung nicht den maximalen Ertrag einfahren, was sich negativ auf den Ertrag auswirkt. Aber es gibt auch Gründe, die gegen die Eins-zu-eins-Auslegung sprechen. Denn die Wechselrichter sind teuer. An den Gesamtkosten der Anlage machen sie bis zu 15 % aus. Zudem arbeiten die Bauteile nur an wenigen Tagen an ihren Leistungsgrenzen. Denn dazu müsste bei wolkenlosem Himmel die Sonne scheinen und die Temperatur in den Modulen exakt 25 Grad Celsius betragen. Am besten halten Sie sich daher an folgende Strategie: Die Wechselrichter sollten mind. eine Leistung von 95 % haben. Wenn Ihr Dach nicht nach Süden zeigt und der Neigungswinkel nicht optimal ist, reicht diese Größe vollkommen aus. Denn dann können Ihre Module ohnehin nicht die Spitzenleistung erreichen, die nötig wäre, um die Inverter an ihre Leistungsgrenzen zu bringen. Wenn hingegen folgende Faktoren zutreffen, sollte das Verhältnis zwischen der Wechselrichter- und Modulleistung eins zu eins betragen: Der Standort der Anlage liegt im sonnenreichen Süddeutschland. Das Dach ist exakt nach Süden ausgerichtet. Der Neigungswinkel der Anlage auf dem Dach ist optimal (rund 30 Grad) und die Leistungstoleranz der Module ist ausschließlich positiv. Denn unter diesen Bedingungen ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Wechselrichter öfter an ihrer Leistungsgrenze arbeiten, sehr viel größer. Zum Verständnis: Die Leistung der Module kann produktionsbedingt schwanken. Daher geben die Hersteller gerne Toleranzen an. Wenn ein Modul 43

3 eine Leistung von 200 Watt hat, bedeutet eine Toleranz von ± 3 % im schlechtesten Fall 194 Watt (200 Watt minus 3 %), im besten 206 Watt (200 plus 3 %). 2. Wirkungsgrad beachten: Achten Sie nicht nur auf den Wirkungsgrad, den die Hersteller angeben, warnt Rützel. Der beschreibt nur das Umwandlungsoptimum unter Standardtestbedingungen im Labor. In der Realität wird dieser Wert wegen der ständig wechselnden Intensität der Sonneneinstrahlung nur selten erreicht. Mehr Auskunft gibt der europäische Wirkungsgrad. Er gibt an, wie der Wechselrichter über alle relevanten Betriebsbedingungen im Mittel performt, erklärt der Solid-Experte. Lesen Sie dazu auch den Kasten auf der Seite Gute Handwerker suchen: Welcher Wechselrichter letztlich der Richtige ist, hängt auch von der Art und Anzahl der Worauf Profis Wert legen Matin Bierer aus Dorfen (Landkreis Erding) und Karl Limmer aus Großwimpasing (Oberbayern) haben die Auswahl ihrer Wechselrichter nicht dem Zufall überlassen. Unterstützt wurden Sie dabei vom Maschinenring Erding. Bierer betreibt eine Anlage mit 4,7 kw Leistung, die er auf ein altes Silo montiert hat. Limmer hat bereits die zweite Anlage in Betrieb (rund 29 Kilowatt und 12 Kilowatt). Bei der Auswahl der Wechselrichter hat sie Paul Sedlmaier vom Maschinenring unterstützt. Wir legen Wert darauf, dass unsere Mitarbeiter beim Hersteller der Wechselrichter Kurse belegt haben und dass Matin Bierer aus Dorfen im Landkreis Erding. Fotos: Becker 44

4 Karl Limmer aus Großwimpasing in Oberbayern. 4. Kühlen Standort wählen: Die Wechselrichter sollten nicht auf der Südseite einer Scheune oder dort, wo es besonders staubig ist, installiert werden. Besser eignen sich kühle und halbwegs saubere Plätze, die im Schadensfalle leicht zugänglich sind, sagt Rützel. Auch nicht jeder Dachboden ist geeignet. Denn dort kann es unter Umständen im Sommer sehr heiß werden, was sich negativ auf die Lebensdauer und Leistung der Geräte auswirkt. Der beste Platz für die Konverter ist daher ein lufwir alle Ersatzteile der Geräte auf Lager haben, sagt er. Bei der Größe der Wechselrichter ist aus seiner Sicht eine Eins-zu-Eins-Auslegung optimal. Aber im Einzelfall darf es auch weniger sein. In einigen Fällen, wo die Anlage nur an sehr wenigen Tagen Spitzenerträge einfährt, sind Abschläge von bis zu 10 % vertretbar, so der Experte. Wert legt er auch auf die Schutzklassen der Konverter. Vor allem die Wechselrichter an der Außenwand von Gebäuden sollten der Schutzklasse IP 65 entsprechen. Diese bürgt dafür, dass das Gerät nicht nur gegen Staub, sondern auch gegen Spritzwasser geschützt ist. Die ausführlichen Reportagen haben wir für Sie im Internet aufbereitet. Sie finden sie unter com in der Rubrik Leserservice. Module, den genauen Angaben zur Ausrichtung des Daches sowie den Wetterund Strahlungsprognosen ab. Mithilfe einer Software kann der Installateur dann den richtigen Wechselrichter bestimmen. Dies sollte aber einem Fachmann überlassen werden. Wählen Sie einen Handwerker, der über Erfahrung in diesem Bereich verfügt und das auch anhand von Referenzanlagen belegen kann. 45

5 Was bedeutet eigentlich der Wirkungsgrad: Ein Wechselrichter wandelt den von den Modulen erzeugten Gleichstrom in netzkonformen Wechselstrom um. Wie gut der Wechselrichter diese Aufgabe bewältigt, darüber gibt der Wirkungsgrad Auskunft. Allerdings hat ein Konverter je nach Sonneneinstrahlung verschiedene Wirkungsgrade. Die Hersteller werben meistens mit dem maximalen Wirkungsgrad, der sich nur unter optimalen Bedingungen einstellt. Aussagekräftiger ist der europäische Wirkungsgrad (Euro-eta). In diesen fließen die Wirkungsgrade bei verschiedenen Leistungen ein und werden so ge wich tet, dass das Ergebnis dem durch schnitt lichen Wirkungsgrad beim Betrieb mit einem Generator in Mitteleuropa entspricht. Der maximale Wirkungsgrad von Wechselrichtern liegt heute zwischen 95 und 99 %, der Euro-Wirkungsgrad meist jeweils 1 % darunter. das MPP-Tracking: Leistung ist das Produkt aus Strom und Spannung. Über den Tagesverlauf variiert die Leistung, weil sich die Sonneneinstrahlung und die Temperatur ändern. Damit verschiebt sich auch der optimale Arbeitspunkt (Maximum Power Point = MPP) der Solarzellen. Der MPP-Tracker des Wechselrichters errechnet diesen Punkt ständig neu und reguliert die Spannung in den Solarzellen so, dass diese die maximale Leistung abliefern. Bei einer Teilverschattung des Dachs entsteht allerdings das Problem, dass die betroffenen Module einen anderen optimalen Betriebspunkt haben als die übrigen. Da ein MPP-Tracker die Anlage nur auf einen Punkt einstellen kann, ist die Energieausbeute dadurch geschmälert je nachdem, ob er zufällig den idealen Arbeitspunkt der verschatteten oder der beschienenen Module gewählt hat. Einige Hersteller statten ihre Wechselrichter daher mit mehreren Trackern aus. Damit kann der Wechselrichter Teile der Solaranlage getrennt betreiben und die Energieausbeute erhöhen. Foto: Becker Wird der Wechselrichter im Stall angebracht, sollte er den Anforderungen der Schutzklasse IP 54 entsprechen. tiger, kühler Raum oder eine vor Regen gut geschützte Nordseite eines Gebäudes. Je nachdem, wo Sie die Wechselrichter installieren lassen, sollten diese unterschiedliche Zertifikate besitzen. Werden sie an den Außenwänden des Gebäudes aufgehängt, müssen sie in jedem Fall gegen Staub und Spritzwasser geschützt sein. Dafür bürgt die Schutzklasse IP 65. Wenn Sie den Inverter im Stall anbringen, wo es nicht staubt, reicht die Schutzklasse IP 54 aus. Sie steht für einen Schutz gegen Spritzwasser. 5. Auf die Garantie achten: Jede Stunde, die der Wechselrichter nicht oder Schnell gelesen nur eingeschränkt läuft, reduziert den Ertrag. Deswegen sollte beim Kauf unbedingt auf die Garantie- und Servicebedingungen geachtet werden. Fünf Jahre Produktgarantie sind derzeit Standard, manche Hersteller bieten auch acht bis zehn Jahre. Oft haben Kunden die Möglichkeit, die Garantiezeiten gegen einen Aufpreis zu verlängern: 10, 12, 15 oder 20 Jahre sind üblich. Nur wenige Firmen bieten eine Verlängerung auf 25 Jahre an. Doch nicht nur der Zeitraum zählt, sondern auch die einzelnen Bedingungen, zum Beispiel, welche Kosten der Hersteller in welchem Fall übernimmt. Deshalb lohnt sich insbesondere bei den Garantieerklärungen ein Blick auf die Details. Wichtig ist nicht nur, was auf dem Papier steht. Fragen Sie den Installateur, wie schnell tatsächlich Ersatz geliefert werden kann, wenn etwas passiert ist, rät Rützel. Standard ist ein Austausch des Gerätes bei einem Defekt innerhalb von 24 Stunden. Ab diesem Jahr müssen sich Wechselrichter auf der Niederspannungsebene an der Netzstabilität beteiligen. Sie sollten auf jeden Fall nachfragen, ob der Inverter diese neuen Anforderungen erfüllt, rät Rützel. Nicht zwingend erforderlich, aber oft ein nettes Plus, ist eine Kommunikationsschnittstelle. Viele Wechselrichter können die Ertragsdaten beispielsweise an ein Smartphone senden. Nicht nur das Monitoring der Anlage lässt sich so erleichtern, sondern auch der Vergleich der Solarleistungen beim Feierabendbier im Wirtshaus. Daniela Becker Das Verhältnis zwischen der Leistung der Module und der Wechselrichter sollte in etwa eins zu eins betragen. Beauftragen Sie nur einen erfahrenen Installateur mit den Arbeiten, der mit Profisoftware die Wechselrichter aussucht. Der beste Ort für einen Wechselrichter ist ein kühler, vor Feuchtigkeit und Staub geschützter Ort. Verlängern Sie die Garantiebedingungen für Ihre Wechselrichter über das gesetzliche Mindestmaß hinaus. 46