Kleine Wechselrichter mit geringer Systemspannung: Durch die Parallelschaltung von Solarstrings lassen sich teilverschattete Dachgeneratoren und Solarfassaden gut ausnutzen. Vor allem kleinteilige Anlagen liefern auf diese Weise ausreichend Sonnenstrom für den Eigenverbrauch.
Das ist bekannt, das kleine Einmaleins der Photovoltaik: Normalerweise werden die Solarmodule innerhalb eines Strings in Reihe geschalten, um den Spannungsbereich des Wechselrichters – bis zu 1.000 Volt – möglichst auszureizen. Bei sehr kleinen Anlagen ist das problematisch, ebenso bei Solarfassaden. Nur wenige Module ergeben eine geringe Stringspannung, nicht selten zu gering für die gängigen Stringwechselrichter. Und: Bei Teilverschattung – an den Solarfassaden fast immer der Fall – wird die Sache noch komplizierter.
Dann bietet sich die Parallelverschaltung der Module an, gekoppelt mit speziellen Kleinwechselrichtern. Solarinvert aus Freiberg am Neckar bietet solche Systeme unter dem Namen PPI (Professional Protecting Inverter) schon seit Jahren an. Auf diese Weise lassen sich sehr kleinteilige Sonnengeneratoren oder Solarfassaden gut ausnutzen, obwohl der Schattenwurf die Erträge eigentlich in die Knie zwingen würde.
Umrichter erfüllen die VDE AR 4105
Die neuen Wechselrichter Solinvert erfüllen die VDE AR 4105 für den Netzanschluss von dezentralen Generatoren. Die Module werden in Parallelschaltung angeschlossen, auf diese Weise sind die Systemspannungen im String zwar sehr gering. Doch die Ertragsausbeute ist viel höher als bei Reihenstrings, auch wirkt sich die Teilverschattung der Dächer kaum aus.
Denn bekanntlich ist der in Reihe geschaltete Solarstring nur so ergiebig wie seine schwächste Zelle. Wird nur ein Modul verschattet, sinkt der Ertrag signifikant. Die Bypass-Diode überbrückt das betroffene Modul, damit es den Stromfluss nicht unterbricht.
Das Lied vom Schatten
Schatten auf dem Dach, davon können Installateure und Dachdecker ein Lied singen: Nicht selten stören Dachgauben, Schornsteine oder Lüftungsauslässe das Modulfeld auf dem Dach. Benachbarte Gebäude oder Bäume werfen ihren Schatten auf die Paneele. Solche Dächer galten bisher als kaum nutzbar für die Photovoltaik, bieten aber ein großes Potenzial.
Das Gleiche gilt für Solarfassaden: Die Module an die Fassade zu hängen, ist nur die halbe Miete. Denn die elektrische Verschaltung ist anspruchsvoll. Das Solarmodul in acht Metern Höhe in einer Fassadenananlage kann man nicht einfach mal schnell ausbauen, um den darunterliegenden Mikrowechselrichter oder DC-Optimierer zu tauschen. „Deshalb führen wir die Fassadenstrings zusammen und schließen sie an unsere Wechselrichter an, in einem leicht zugänglichen Betriebsraum“, erläutert Ralf Kleinknecht, Geschäftsführer von Solarinvert. „Das haben wir beispielsweise bei einem Haus in Zürich gemacht, bei dem alle Seiten mit Solarfassaden versehen waren, auch nach Norden hin. Insgesamt wurden 29 Kilowatt Solarleistung angeschlossen.“
Neue Platinen eingebaut
Die neue Generation der Low-Voltage-Wechselrichter wurde mit neuen Platinen ausgerüstet, die speziell für die Fassadenintegration geeignet sind. Denn noch immer trauen sich viele Installateure nicht an kleinteilige Dächer, die obendrein häufig verschattet sind. Dieser Markt ist nur sehr klein, und dort konkurriert der Solinvert beispielsweise mit den bekannten DC-Optimieren. Generell geht der Trend eher zu größeren Anlagen zwischen acht und zehn Kilowatt, das bringt der Eigenverbrauch mit sich.
Für die Solarfassaden gab es bisher keine wirklich überzeugende Idee zur elektrischen Anbindung der Module. Mit den PPI-Umrichtern könnte die gebäudeintegrierte Photovoltaik einen neuen Schub bekommen. Denn die Elektronik wurde für Objekte mit lichtschwachen Verhältnissen optimiert. Auch Solarmodule für Balkone lassen sich damit gut anschließen. (Heiko Schwarzburger)
Den vollständigen Report zu den Wechselrichtern von Solarinvertlesen Sie in der Sommerausgabe der Fachzeitschrift photovoltaik, die am 28. Juli 2016 erscheint. Abonnenten können den Report und zahlreiche Produktneuheiten nach dem Erscheinen auch online lesen – im Abobereich unserer Webseite.
