Neue Märkte zu öffnen ist nicht einfach. Erst recht nicht in der Photovoltaik, erst recht nicht in Deutschland. Denn die deutschen Installateure sind sehr anspruchsvoll. Und sie haben bereits umfangreiche Erfahrungen mit Wechselrichtern oder DC-Optimierern. In den neuen Mikrowechselrichtern verschmelzen die bekannten Stringwechselrichter mit den Optimierern zu einem kleinen Wandler, der direkt am Modul sitzt.
In USA und UK bereits etabliert
Eine Revolution in der Solartechnik? Mitnichten. Die Mikrowechselrichter sind in Märkten wie den USA oder Großbritannien bereits etabliert. Der US-amerikanische Anbieter Enphase hat nach eigenen Angaben in den Vereinigten Staaten bereits einen Marktanteil von 30 Prozent, in Frankreich sogar 60 Prozent.
Und in Deutschland? „Unsere Geräte sind seit einem Jahr für den deutschen Markt zertifiziert“, bestätigt Roel Bollen, Vertriebschef für Europa. „Aber Installateure zu kriegen ist schwer.“
Den Mikrowechselrichtern schwappt breites Misstrauen entgegen. Klar, die Vorteile sind bekannt, denn viele Fachhandwerker bauen bereits seit Jahren die bekannten DC-Optimierer ein. Damit ist Solaredge aus Israel zu einem der größten Wechselrichteranbieter weltweit aufgestiegen. Die Optimierer verlagern das MPP-Tracking ans Modul, das vereinfacht die Planung vor allem bei teilweise verschatteten Anlagen.
Wie die DC-Optimierer erlauben auch die Mikrowechselrichter, dass die Module im Falle von Überspannungen oder Brand abschalten. Damit ist der String faktisch ohne Spannung.
Woher also kommt das Misstrauen? DC-Optimierer brauchen weiterhin einen Wechselrichter, um den Gleichstrom aus dem Modulstring in Wechselstrom umzuwandeln. Die Verschaltung der Modulstrings ändert sich gegenüber den klassischen Stringanlagen ohne Optimierer nicht.
Der Mikrowechselrichter erledigt die Umsetzung von DC auf AC direkt am Modul. Die Folge: Vom Dach oder aus der Fassade kommt nur noch eine AC-Leitung. Das hat Vorteile bei der Abschirmung, bei der elektromagnetischen Verträglichkeit und bei den Kosten für die Verkabelung. „Und wir haben keine Hochspannung mehr auf dem Dach mit tausend Volt DC“, erläutert Roel Bollen. „Die AC-Spannung beträgt 50 bis 60 Volt, das ist sehr sicher.“
Ein weiterer Vorteil: Der Stringwechselrichter entfällt. Doch das muss erst einmal durch die Köpfe. Photovoltaik ohne Wechselrichter im Keller? Diese Vorstellung fällt vielen Installateuren (noch) schwer.
Wie lange halten diese Zwerge?
Ein weiterer Grund für Misstrauen: Halten die Mikrowechselrichter wirklich 20 Jahre und länger? Die Frage stellt sich auch bei den bekannten DC-Optimierern, die 2011 auf den Markt kamen. Solaredge und Tigo garantieren die Langlebigkeit.
Der Leistungsumsatz in den DC-DC-Konvertern ist geringer als bei den Mikrowechselrichtern, die auch die DC-AC-Leistungsstufe integrieren. Dadurch entsteht mehr Verlustwärme, die Bauteile werden höher belastet. Ob die Optimierer und Mikrowechselrichter wirklich so lange durchhalten, wird die Zeit erweisen. Andererseits: Solaredge hat weltweit schon mehr als 100 Millionen DC-Optimierer verkauft. Enphase hat immerhin 19 Millionen Mikroumrichter installiert. Die Ausfallrate liegt derzeit bei zwölf Geräten je 10.000. Das Unternehmen will diese Rate auf fünf aus 10.000 drücken. Entscheidend ist: Auf seine Geräte gibt Enphase 20 bis 25 Jahre Garantie. Die Mikrowechselrichter werden parallel verschaltet, nicht in Reihe wie andere Systeme oder die DC-Optimierer. „Pro Modul gibt es nur noch ein Kabel“, erläutert Roel Bollen. „Das ist sehr einfach zu installieren.“
Betrieb mit oder ohne Netz
In München stellte Enphase die neuen EQ8H vor, die mit und ohne Anschluss zum Stromnetz funktionieren. Bisher brauchen die kleinen Kraftzwerge die Synchronisation mit der Netzfrequenz. Wie die Stringwechselrichter schalten sie bei Netzausfall ab. Das wird bald Geschichte sein. Ab 2020 werden die neuen Geräte ausgeliefert. In ihnen sitzt ein intelligenter Mikrochip, der automatisch auf Notstrom oder USV umschalten kann, wenn das Stromnetz zusammenbricht. „Mit einem Stromspeicher bieten wir dann ein komplettes Back-up-System“, sagt Roel Bollen. „Wir glauben an Mikronetze in jedem Haus.“
Den Trend haben auch einige Hersteller von Solarmodulen erkannt. So werden die Enphase-Mikrowechselrichter bereits in die Module von Sunpower oder Panasonic integriert. Die Sonnenstromfabrik aus Wismar stellte in München das erste smarte AC-Modul mit Mikrowechselrichter von Enphase vor. Dazu wird auf der Rückseite des Moduls ein Kunststoffträger aufgebracht, in den man den Mikrowechselrichter einklicken kann. Das erleichtert die Installation und gegebenenfalls den Austausch.
Geräte für Deutschland
Derzeit bietet Enphase in Deutschland die Mikrowechselrichter IQ7, IQ7plus und IQ7X an. Sie sind für Module mit 60 (IQ7), 72 (IQ7plus) oder 96 (IQ7X) Zellen optimiert. Sie erfüllen die Niederspannungsrichtlinie, durchfahren eine Netzschwäche. Die Gehäuse sind doppelt isoliert und erfüllen Schutzklasse II. Für Module mit 60 und 72 Zellen gibt es zudem die Enphase M250-60 oder M250-72. Zwölf Mikrowechselrichter ergeben einen AC-String. Die Steuerung erfolgt über Power Line Communication (PLC). Enphase Envoy sammelt alle Betriebsdaten, um sie per Internet an die Monitoringzentrale zu senden. Auch die Datenauslese per SIM-Karte (GPRS) ist möglich.
Expertentage im Juli
Auf Tour durch den Süden Deutschlands
Enphase Energy startet im Juli 2019 seine „Enphase Solarexperten Tage“. Bei den fünf kostenlosen Veranstaltungen für Installateure, Planer und technische Vertriebsmitarbeiter können sich die Teilnehmer zum zertifizierten Enphase-Installateur qualifizieren.
Ein Überblick zu den neuen Netzanschlussrichtlinien der VDE-AR-N 4100/4105 sowie Vorträge zur Eigenverbrauchsoptimierung und regelkonformen Installation geben praktische Tipps für die tägliche Arbeit. Krannich Solar und die Modulhersteller Panasonic, Sonnenstromfabrik und Sunpower begleiten die Tour durch Süddeutschland. Alle Termine und die Anmeldung finden Sie hier:
Kostal Solar Elektrik
Smarte Optimierung der Modulleistung
Die Solarwechselrichter der Serien Plenticore plus, Piko IQ sowie Piko 10 bis Piko 20 sind ab sofort mit den Leistungsoptimierern von Maxim Integrated kompatibel. Damit bietet Kostal eine einfache und günstige Lösung zur Ertragssteigerung an.
Maxim-Optimierer sind beispielsweise in Solarmodulen von Jinko Solar integriert, sodass kein zusätzlicher Installationsaufwand und keine Kosten für externe Geräte entstehen. Auch seitens der Wechselrichter erfolgt die Installation einfach und bequem: Es müssen weder Änderungen an dem Gerät selber noch an der Software vorgenommen werden.
Darüber hinaus arbeiten die Maxim-Optimierer bereits auf Teilstringebene. Das bedeutet eine wesentlich höhere Flexibilität bei der Planung von Anlagen, da die optimierten Module unabhängig von der Ausrichtung oder Verschattung die größtmögliche Energie produzieren. Für den Solarteur bieten sich vielfältige Möglichkeiten bei unterschiedlichen Stringlängen, bei verschiedenen Ausrichtungen oder verschatteten Dachflächen.
Solibro Hi-Tech
Umrichterzwerg für CIGS-Module
Solibro Hi-Tech aus Bitterfeld/Wolfen präsentierte in München den netzgekoppelten Mikrowechselrichter Invertino TF-300. Er wurde speziell für die CIGS-Dünnschichtmodule von Solibro entwickelt, um sie möglichst einfach in der Fassade zu verkabeln.
Der Invertino wandelt die DC-Spannung direkt am Modul in Wechselspannung um, hat die automatische Abschaltung im Fehlerfall integriert und erhöht den Ertrag aus dem Solarfeld. Denn Verschattung, Mismatch oder andere Probleme können sich nicht auf einem String ausbreiten, sondern bleiben aufs Modul begrenzt.
Auch das Monitoring ist auf Modulebene möglich, was die Wartung und den Austausch vereinfacht. Der Mikrowechselrichter ist komplett vergossen, um ihn gegen äußere Einflüsse zu imprägnieren.
Roel Bollen von Enphase erläutert die Technik der Modulwechselrichter.
Die Sonnenstromfabrik bietet ein smartes AC-Modul mit Umrichter an.
Hoymiles aus China verordnete in München seinem Gerät einen Tauchgang.
