Auf der Intersolar zeigten die Anbieter von Invertern viele neue Ideen und Lösungen. Die Integrationsdichte und die Funktionalität der Geräte wachsen. Zudem müssen sie auf verschiedenen Märkten ihr Geld verdienen. Separate Batteriewechselrichter sterben aus.
Der weltweite Markt für Solarwechselrichter steigt deutlich an. Wie bei den Solarzellen und den Solarmodulen ist die Krise der Produktionskapazitäten nahezu beendet. Die größten Zuwächse werden in Asien verzeichnet. Nach Angaben der Analysten von IHS ist SMA weiterhin der weltgrößte Anbieter, gefolgt von ABB. Auf den drei weiteren Plätzen folgen japanische Anbieter, die in Europa bislang kaum eine Rolle spielen. Omron, TMEIC und Tabuchi profitieren vom enormen Wachstum in ihrem Heimatmarkt, wo die Leistungselektronik – wie auch die Stromspeicher – eine unangefochtene Domäne der einheimischen Hersteller sind.
Obwohl die Zubauzahlen weltweit steil in die Höhe weisen, gehen die Umsätze der Anbieter von Wechselrichtern weiter zurück. Im vergangenen Jahr sank der Umsatz auf 6,6 Milliarden US-Dollar, was ungefähr der derselben Summe in Euro entspricht. SMA verlor im fünften Jahr in Folge Marktanteile, vor allem die genannten japanischen Hersteller holten auf. Der Marktanteil von SMA ist derzeit nur noch halb so groß wie 2012, und um 25 Prozent geringer als 2009. Die gute Nachricht: SMA hat die Umstrukturierung erfolgreich hinter sich gebracht. Die Umsätze der ersten beiden Quartale zeigen, dass das Unternehmen aus Niestetal bei Kassel wieder nach vorn blicken kann.
Kleinteiliger Markt mit Eigenverbrauch
Generell läuft in Europa und speziell in den deutschsprachigen Märkten seit zwei Jahren ein unglaubliches Rennen um Innovationen. Deutschland, Österreich und die Schweiz sind derzeit das weltgrößte Forschungslabor, um den Eigenverbrauch von Sonnenstrom – in Kombination mit weiteren Generatoren und Stromspeichern – technisch und wirtschaftlich umzusetzen. Dieser Markt ist viel kleinteiliger als die Wachstumsregionen in Asien, Amerika oder am Kap der Guten Hoffnung, wo immer größere Solarparks an die Netze gebracht werden.
Dort besteht die Innovation im Wesentlichen darin, von 1.000 Volt aus dem Solarfeld auf 1.500 Volt Systemspannung umzustellen. Auch erhöhen sich die Integrationsdichte der Leistungselektronik, der Spulen, Schalter, Transformatoren und Anschlüsse. Das Ziel: Kosten drücken, wo es nur geht. 2008 kosteten die Zentralwechselrichter für ein Megawatt noch 250.000 US-Dollar. Heute bekommt der Lieferant nur noch 50.000 Dollar.
Lastmanagement im Gewerbe
Anders bei den kleinen Wechselrichtern für private Kunden (residential): Durch den Eigenverbrauch erhöht sich die Funktionalität, auch müssen die Wechselrichter in der Kommunikation für das Monitoring mehr Schnittstellen anbieten. Dieser Trend dehnt sich langsam auch auf die gewerblichen Geräte aus, die mehr als zehn Kilowatt leisten. Denn auch dort spielt der Eigenverbrauch zunehmend eine Rolle. Allerdings erfolgt das Lastmanagement meist durch ein separates Energiemanagementsystem, nicht durch einen oder mehrere potenzialfreie Kontakte, um eine Wärmepumpe oder andere Verbraucher direkt anzuschließen.
Wer technologisch mitspielt, kann sogar im deutschen Markt zulegen. Der österreichische Hersteller Fronius meldete auf der Pressekonferenz in München, dass mittlerweile 1.100 Snap-Inverter über den Tisch gehen – täglich. „Bis September sollen es 1.400 werden“, stellt Solarchef Martin Hackl in Aussicht. „Wir haben unseren Umsatz in der DACH-Region im vergangenen Jahr um 86 Prozent gesteigert.“
Neuer Eco von Fronius
Auf der Intersolar zeigte Fronius neben den kleineren Snap-Invertern eine wichtige Neuheit: Der Fronius Eco ist ein gewerblicher Stringwechselrichter, der 25 oder 27 Kilowatt leistet. Damit stoßen die Österreicher auf den Projektmarkt vor. Das Gerät wiegt nur knapp 36 Kilogramm, seine Leistungsdichte ist sehr hoch. Dagegen die Montage: Wie die kleineren Snap-Inverter sind die Geräte mit wenigen Handgriffen montiert. Zusätzlich erhöht ein neuartiger Algorithmus für das MPP-Tracking (Dynamic Peak Manager) den Ertrag beträchtlich.
Die Steuerung sucht die Leistungskennlinie regelmäßig und automatisch ab. Auf diese Weise arbeitet der Wechselrichter auch bei teilweiser Verschattung stets im Punkt der maximalen Leistungsabgabe, dem sogenannten globalen Maximum. Der Wirkungsgrad erreicht 98,3 Prozent. Bis zu sechs Strings können direkt angeschlossen werden, dadurch spart der Anlagenbetreiber zusätzliche DC- oder Sammelboxen. Der integrierte Sicherungshalter sorgt für die allpolige Absicherung aller sechs Stränge. Optional ist auch auf der DC-Seite ein Überspannungsschutz möglich. Die Eco-Geräte erfüllen Schutzklasse IP66.
Ein Gerät aus drei Teilen
Bei den gewerblichen Stringwechselrichtern hatte auch ABB, vormals Power-One, eine Neuheit zu bieten. Der neue Trio 50 kW ist ein dreiteiliger Wechselrichter. In der Mitte sitzt die Leistungsstufe mit der DC-AC-Umsetzung. Links befindet sich die DC-Box, die separat und nach Kundenwunsch konfiguriert werden kann. Bis zu 16 DC-Eingänge stehen zur Verfügung. Auch die AC-Box wird individuell bestückt, mit Schaltern, Ableitern für Überspannungen und Sicherungen. Insgesamt wiegt das Gerät 120 Kilogramm, die schwerste Komponente bringt 70 Kilogramm auf die Waage. Da müssen schon zwei Monteure ran.
Montiert wird der Trio 50.0 an einer Wandschiene. Die beiden Anschlussboxen werden mittels leicht einrastenden Steckkontakten mit dem Umrichterteil kontaktiert. Der Wechselrichter ist trafolos, er speist mit Niederspannung ein. Displays gibt es nicht mehr, weil bei größeren Anlagen ohnehin niemand mit dem Merkzettel rumläuft, um die Werte abzulesen. Der Wechselrichter ist auf Fernmonitoring ausgelegt, das Gehäuse erfüllt Schutzart IP65. Lieferbar wird er Ende des Jahres sein.
Ende einer Scheinehe
Kostal präsentierte in München das Speichersystem Piko BA Li, dafür gab es den EES Award. Denn Kostal löst die Scheinehe von Wechselrichter und Batteriewechselrichter auf, künftig sind alle Funktionen in einem Gerät integriert. Damit lässt sich der Solarwechselrichter zunächst für eine Photovoltaikanlage installieren. Später kann der Fachhandwerker eine Lithiumbatterie nachrüsten, ohne Veränderungen am Wechselrichter vornehmen zu müssen.
Der Piko BA steht in drei Leistungen zur Verfügung: sechs, acht und zehn Kilowatt. Die Lithiumbatteriesystem der Marke „Fortelion“ ist mit drei bis acht Batteriemodulen zwischen 3,6 und 9,6 Kilowattstunden verfügbar. Auch Kostal arbeitet bei den Speicherzellen und Batterien mit Sony zusammen. (Heiko Schwarzburger)
Den vollständigen Report lesen Sie im Juliheft der Fachzeitschrift photovoltaik, das am 9. Juli 2015 erscheint.
