Das Rennen um mehr Leistung bei geringerem Gewicht ist in vollem Gange. Schon längst richten die Hersteller von Wechselrichtern ihre Entwicklungen unter anderem darauf aus, die Leistungsdichte zu erhöhen. Denn dadurch werden die Geräte kompakter. Der Weg führt wohl in naher Zukunft nicht daran vorbei, die bisherigen Siliziumtransistoren durch Elemente aus Siliziumkarbid zu ersetzen.
Einer der Pioniere diese Technologie ist SMA. Immer mehr Wechselrichter aus dem hessischen Niestetal kommen mit der Siliziumkarbid-Technologie zum Kunden. Den Installateur freut es, denn er kann sich dadurch mit leichteren Geräten auch das Leben leichter machen.
Ans Montagesystem schrauben
Deshalb setzt SMA die Siliziumkarbid-Transistoren auch vor allem bei größeren Wechselrichtern ein. Das jüngste Gerät mit dieser Technologie ist der Sunny Tripower Core 2. Der Name erinnert an den bisher immer noch einzigartigen Sunny Tripower Core 1, den SMA vor drei Jahren vorgestellt hat. Der Standwechselrichter für große Dachanlagen vereinfacht die Planung und Installation, insbesondere auf dem Flachdach. Damit sind keine Montagegestelle mehr notwendig, um den Wechselrichter auf dem Dach zu montieren.
Mit dem Core 2 verfolgt SMA zwar technologisch den gleichen Weg wie mit dem Core 1. Doch ist er wieder klassisch für die Wand- oder Gestellmontage konzipiert. Damit ist er keine Weiterentwicklung des Core 1, sondern eine Ergänzung im Segment der Solaranlagen für Gewerbe- und Landwirtschaftsbetriebe. Denn mit dem Core 2 zielt SMA auf ein anderes Kundensegment ab. „Im kommerziellen Bereich werden die Anlagen nicht nur auf großen Flachdächern installiert, sondern auch auf Freiflächen neben den Gewerbehallen“, erklärt Nick Morbach. Er leitet bei SMA den Geschäftsbereich für kommerzielle und private Anlagen.
Die Lücke gefüllt
Hier geht es vor allem um größere Freiflächenanlagen mit einer Leistung ab etwa 200 Kilowatt bis hin zum Bereich von zwei bis drei Megawatt, deren Strom hauptsächlich direkt vor Ort genutzt wird. Da hier nicht zwingend ein Standgerät gebraucht wird – schließlich ist mit dem Montagegestell der Solarmodule eine Möglichkeit der Anbringung des Wechselrichters bereits vorhanden –, hat SMA den Core 2 für die hängende Montage konzipiert.
Hier kommen SMA die Vorteile der Siliziumkarbid-Technologie zugute. Denn dadurch ist das Gerät trotz seiner höheren Leistung sehr kompakt und nicht zu schwer, sodass zwei Monteure den Wechselrichter dank der mitgelieferten Montagegriffe leicht installieren können.
Damit ist der Core 2 konzipiert für Anlagen in einem Zwischensegment, wo sich die großen Zentralwechselrichter noch nicht lohnen, aber die bisherigen Stringwechselrichter eher zu klein dimensioniert sind. Mit dem Core 2 füllt SMA das Portfolio auf, indem das Unternehmen genau diese Lücke schließt. Nick Morbach verweist darauf, dass dabei alle Geräte von SMA untereinander kompatibel sind. Das bedeutet, dass in einem Solarpark zunächst die Strings an die großen Core-2-Wechselrichter angeschlossen werden. Ist am Ende aber zu wenig Modulleistung übrig, um den Core 2 auszulasten, kann der Planer die restlichen Paneele auf einen kleineren Wechselrichter schalten.
Doppelte Leistung
Denn der Core 2 hat mit 110 Kilowatt auf der Netzseite mehr als die doppelte Leistung des Core 1, der vor allem für mittelgroße Anlagen zwischen 50 und 200 Kilowatt konzipiert wurde. „Damit ist der Core 2 spezifisch günstiger“, erklärt Nick Morbach mit Blick auf die Kosten pro Watt installierter Solarleistung. „Dazu kommen noch Einsparungen bei der Verkabelung, weil zum einen die Strings länger ausgelegt werden können und zum anderen mehr Strings an einen Wechselrichter passen.“ Denn dadurch sind weniger Wechselstromkabel notwendig, um den Solarpark mit dem Gewerbebetrieb zu verbinden, der den Strom verbraucht.
Um längere Strings auslegen zu können, ist der Core 2 auch auf maximale Spannungen von 1.100 Volt ausgelegt, während der Core 1 Spannungen von bis zu 1.000 Volt verträgt. SMA hat darauf verzichtet, den Core 2 auf 1.500 Volt zu trimmen. „Denn 1.500 Volt sind eine Spannung, die eher in Großkraftwerken eingesetzt wird. Im gewerblichen Bereich kommt allerdings bevorzugt die niedrigere Spannung zum Einsatz. Wenn der Kunde trotzdem auf 1.500 Volt gehen will, haben wir zudem noch den Sunny Highpower Peak 3 im Portfolio“, sagt Nick Morbach.
Foto: SMA
24 Strings anschließen
Er hebt noch eine zusätzliche Besonderheit hervor. Der Core 2 hat bei 24 Stringeingängen zwölf MPP-Tracker. „Damit ist der Planer sehr flexibel bei der Auslegung der Photovoltaikanlage“, betont Morbach. Denn dadurch kommt der Wechselrichter auch mit unterschiedlichen Bedingungen innerhalb des Modulfelds wie verschiedenen Verschattungssituationen oder Ausrichtungen der Modulstrings zurecht. Zudem passen 24 Strings mit einer Gesamtnennleistung von bis zu 165 Kilowatt an einen Wechselrichter.
Insgesamt kommt der Core 2 mit den gleichen Funktionen zum Kunden, die auch die anderen Wechselrichter von SMA mitbringen. Das reicht von der Planung mit dem Auslegungstool Sunny Design über das integrierte Schattenmanagement SMA Shadefix, den Anschluss an das Energiemanagementsystem von SMA bis hin zur Integration in die Betriebsführungsplattform Sunny Portal. Der Wechselrichter wird auch in die neue 360-Grad-App von SMA integriert.
Eine App für alle Fälle
Diese nagelneue App soll dem Installateur über den gesamten Lebenszyklus der Wechselrichter von SMA hinweg die Arbeit erleichtern. Das fängt schon bei der Beratung eines potenziellen Kunden an. „Der Installateur kann dort mit dem Tablet die notwendigen Daten aufnehmen“, erklärt Nick Morbach die Funktionsweise. „Er kann die Daten des Verbrauchs und des Lastverlaufs im Gebäude direkt in die App eintragen und an Sunny Design übertragen. Über Google Maps sucht der Installateur sich den konkreten Standort des Gebäudes und kann so dessen grobe Ausrichtung bestimmen. Damit errechnet er den erwarteten Ertragsverlauf einer Anlage.“
Zudem kann der Handwerker verschiedene Anlagengrößen ansetzen und damit Aussagen über den Autarkiegrad und den Eigenverbrauch machen. Der Kunde bekommt hier schon einen Überblick, wie sich welche Solaranlage für ihn rechnet.
Der Installateur oder Verkaufsberater kann ihm zudem die Daten direkt aus der App per Mail zuschicken. Sollte sich der Hauseigentümer für den Kauf entscheiden, nutzt der Handwerker die beim Beratungsgespräch aufgenommenen Daten als Grundlage für die eigentliche Anlagenauslegung und kann so dem Kunden schnell ein konkretes Angebot unterbreiten.
Ist die Anlage einmal installiert, unterstützt die App den Handwerker auch bei der Inbetriebnahme der Leistungselektronik und deren Einbindung in ein Energiemanagement des Gebäudes. „Wenn es um die Inbetriebnahme der Wechselrichter geht, ist das für einen Handwerker eher unproblematisch. Aber wenn es in Richtung eines Gesamtsystems mit Energiemanager, Datenmanager, Home-Manager, Speicher, Wärmepumpe und Ladestation für Elektroautos geht, wird es immer komplexer. Hier werden wir den Handwerker mit der App direkt vor Ort mit geführten Anleitungen für die Inbetriebnahme unterstützen“, sagt Nick Morbach.
Wartung vereinfacht
Danach kann der Handwerker die Anlage mit dem Monitoringtool von SMA verbinden und dort überwachen. Mit der App kann er sein gesamtes Anlagenportfolio einsehen, das er in der Betriebsführung und Wartung hat. Sie informiert ihn, wenn ein Wechselrichter Probleme macht, und gibt auch gleich den entsprechenden Fehlercode aus. Der Handwerker kann über die 360-Grad-App auch aus der Ferne eine Fehleranalyse starten.
Wenn der Fehler lokalisiert ist, bestellt der Handwerker ein Ersatzteil bei SMA, sofern das notwendig sein sollte. Eine automatisierte Ersatzteilbestellung anhand des Fehlercodes ist bisher noch nicht möglich. „Doch das wird Teil der nächsten Weiterentwicklung der App sein“, verspricht Nick Morbach. Ist das Ersatzteil eingetroffen, kann er es gegen das defekte Teil im Wechselrichter tauschen. „Dabei unterstützen wir den Handwerker durch geführte Anleitungen für den Austausch der defekten Baugruppen“, sagt Morbach. „Schritt für Schritt wird ihm im Detail gezeigt, wie er vorgehen muss.“
In einem System abrechnen
Auf diese Weise reagiert SMA auf die immer größer werdende Komplexität der Systeme aufgrund der Sektorenkopplung und des Eigenverbrauchs als Geschäftsmodell. Die Sektorenkopplung hat SMA auch noch an anderer Stelle im Blick. Denn zusammen mit dem Tochterunternehmen Coneva wurde eine neue Lösung für das Laden von Elektroautos entwickelt. Das Ziel: Die Autofahrer sollen möglichst an verschiedenen Orten laden können und diese Ladevorgänge werden in einem System abgerechnet.
Das war eine Anregung der Kunden von SMA. Denn vor allem Fahrer von elektrisch angetriebenen Dienstwagen stehen immer wieder vor dem Problem, dass sie zwar im Unternehmen tanken können, doch auch außerhalb immer mal wieder an die Ladesäule müssen. Dann muss der außerhalb getankte Strom ebenfalls über das gleiche Abrechnungssystem laufen.
Chip registriert die Menge des Ladestroms
Das wird mit dem neuen System von SMA funktionieren. Mit einer Tankkarte mit RFID-Chip wird die jeweilige Wallbox oder Ladesäule freigeschaltet. Die getankte Strommenge wird auf dem Chip registriert und kann später zusammen mit dem vor Ort im Betrieb getankten Strom abgerechnet werden. Dazu muss im Unternehmen allerdings der SMA EV Charger Business installiert sein. Für das Laden zu Hause ist der neue EV Charger Home mit dem SMA Energiemanagement verbunden, das die abrechnungsrelevanten Daten für übergeordnete Systeme zur Verfügung stellt.
Mit der Grundvariante ist es möglich, zwei Autos gleichzeitig mit jeweils 22 Kilowatt zu laden. Im Unternehmen können mehrere dieser AC-Ladesäulen parallel betrieben werden. Die Ladelösungen von SMA können sowohl zu Hause als auch in Betrieben so konfiguriert werden, dass sie das Auto optimiert mit Strom aus der Solaranlage laden. „Das stellt der Autofahrer in der App ein, die zum Energiemanagement gehört“, erklärt Nick Morbach.
Möglichst mit Solarstrom laden
Dann wird das Auto so geladen, dass möglichst ausschließlich Sonnenstrom in den Akkus landet. Nur wenn der nicht ausreicht, wird zusätzlicher Strom aus dem Netz geladen. Denn der Autofahrer kann vorher auch einstellen, wann er wie viel Strom in seinen Batterien braucht.
Dabei kann zwischen Ökologie und Fahrpräferenz gewählt werden. Unternehmen nutzen den Solarstrom häufig in erster Linie für den Betrieb von Maschinen und Anlagen oder Computern in den Büros. Nur der Überschuss steht dann gegebenenfalls für die Ladesäulen zur Verfügung.
SMA
Alle Sektoren regeln
SMA hat ein sektorenübergreifendes Energiemanagement für große Solaranlagen entwickelt. Der neue flexible Parkmanager, der SMA Power Plant Manager, ist in der Lage, auf der einen Seite verschiedene Erzeuger wie regenerative Kraftwerke, Großspeicher und andere dezentrale Energieerzeuger in das Gesamtsystem zu integrieren. Auf der anderen Seite überwacht, optimiert, steuert und visualisiert der Power Plant Manager die netzkonforme Energieerzeugung.
Darüber hinaus kann er komplette Inselnetze realisieren, die zum Beispiel mit einem Hybrid aus Solaranlage und Dieselgeneratoren sowie integrierten Batteriespeichern Unternehmen oder sogar ganze Ortschaften versorgen. Zusammen mit den netzbildenden Batteriewechselrichtern von SMA übernimmt der Parkmanager dabei die Funktion, das Netz zu stellen und aufrechtzuerhalten. Andererseits kann auch die Synchronisation mit einem bestehenden Netz übernommen werden. Dadurch wird die Netzintegration von Solarkraftwerken unterstützt.
Foto: SMA
