Auswahl
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Die Auswahl des Wechselrichters
Während meist auf die Auswahl der Solarzellen und -module großen Wert gelegt wird, wird die Entscheidung für den passenden Wechselrichter oft eher nebenher getroffen. Das ist bedauerlich – da die genaue Anpassung zwischen Modulen und Wechselrichter am Ende über den Unterschied zwischen mittelmäßigem und optimalem Ertrag entscheidet.
Meist wird der Wechselrichter so ausgewählt, dass seine Eingangsleistung leicht über der Ausgangsleistung der Solarmodule liegt, damit er sich bei Höchstbetrieb nicht vorzeitig abschaltet und so die Ertragsleistung mindert. Dieser Gedanke ist richtig – enthält aber nur die halbe Wahrheit.
Ebenso muss der Eingangsspannungsbereich korrekt angepasst sein, damit der Wechselrichter sich auch schon bei geringerem Lichtangebot einschaltet und den erzeugten Strom so auch in den frühen Sonnen- und späten Abendstunden des Sommers ins Netz einspeist; vor allem aber im Winter ist es wichtig, dass der Wechselrichter sich aktiviert: Das öffentliche Netz fordert den Strom an, die Solarmodule arbeiten und kommen so selbst bei geringerer Lichteinstrahlung auf eine mittlere Betriebstemperatur – was ihnen hilft, eventuell aufliegenden Schnee abzuschmelzen oder auf einem Wasserfilm abrutschen zu lassen, und sich damit selbst zu reinigen und den Lichteinfall zu optimieren.
Besonders an kalten Tagen ist die Ausbeute auch schwächeren Lichts in weniger Sonnenscheinstunden nicht unerheblich, da Solarzellen unter niedrigen Temperaturen mit höherem Wirkungsgrad arbeiten als bei höherer Erhitzung.
Erst der Wechselrichter!
Diese Effekte gehen verloren, wenn der Wechselrichter nicht optimal auf die Anlage ausgerichtet ist. Den genau passenden Wechselrichter für genau die Ausgangsleistung Ihrer Solaranlage zu finden, ist allerdings schwer.
Die Fachliteratur empfiehlt daher, sich zunächst innerhalb eines festgelegten Rahmens für den Wechselrichter zu entscheiden – und dann erst die passenden Solarmodule dazu zu suchen.
Eine allgemeine Faustregel: Die Nennleistung (die Leistung bei maximaler Belastung) des Generators sollte die maximale Eingangsleistung des Wechselrichters um rund 10% übertreffen. Allerdings hängt das wiederum vom Wechselrichter ab – dessen Überlastverhalten kann unterschiedlich ausfallen; ist das Verhältnis von Solarmodulen und Wechselrichter zu großzügig ausgelegt, schaltet das Gerät sich im schlechtesten Fall an heißen Sommertagen vom Netz ab – was wiederum den Ertrag mindert.
Ein Beispiel (entnommen Bo Hanus: Solardachanlagen richtig planen und installieren. Franzis Verlag GmbH, Poing 2009, S.217):
Beträgt laut Datenblatt des Wechselrichters seine maximale Eingangsleistung (Max. DC-Leistung) 2.200"W, sollte die Leistung des angeschlossenen Solarmodulstrangs optimal etwa 2.420 W betragen.
Der Maximal Power Point
Der Wechselrichter stellt sich auf den optimalen Arbeitspunkt zur Leistungsabgabe der Solarmodule ein – auf den sogenannten “Maximal Power Point”, MPP. Da die Bedingungen der Solareinstrahlung rasch wechseln können (Wolken, Tageszeit, Winkel der Solareinstrahlung etc.), reagiert der Wechselrichter ebenso rasch, indem er den MPP im Sekundentakt anpasst ("MPP-Tracking"). Die Spannung, bei der die höchste Eingangsleistung auftritt, wird über die Sekundenperiode hin aufrecht erhalten, dann wird erneut gemessen. Um bei der jeweils für die jeweilige Sekunde festgelegten Spannung die optimale Leistungsabgabe des gesamten Photovoltaikgenerators zu gewährleisten, muss der optimale Arbeitspunkt, der "Maximal Power Point", für alle beteiligten Solarmodule gelten – sonst "verpasst" der Wechselrichter deren MPP und es geht Ertrag verloren.
Anders gesagt, es müssen gleichartige Solarmodule zu den selben Einstrahlungsbedingungen arbeiten, um den gemeinsamen MPP zu “teilen” – eine gemeinsame Verschaltung unterschiedlicher Photovoltaikmodule (verschiedene Hersteller, unterschiedliche Zelltypen) sind daher ausgeschlossen. Auch unterschiedliche Ausrichtungen und Neigungen der an ein und denselben Wechselrichter angeschlossenen Solarmodule sollten daher vermieden werden.
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