Der Wechselrichter

Noch ist das Display dunkel. Der Wechselrichter hängt inzwischen an der Wand, ist aber noch nicht angeschlossen. Zeit also, dieses wichtige Stück Technik etwas genauer vorzustellen.

^{Mein Spiegelbild im Display meines nagelneuen Wechselrichters. :-)}

In einem früheren Beitrag habe ich mein Solarprojekt beschrieben: 36 Solarmodule mit einer Gesamtleistung von 16,56 kWp, verteilt auf zwei unterschiedlich ausgerichtete Dachflächen.

Wofür brauche ich einen Wechselrichter?

Vorausgesetzt es scheint die Sonne, erzeugen die Solarmodule Gleichstrom (DC). Unser Stromnetz und die meisten elektrischen Geräte im Haushalt arbeiten dagegen mit Wechselstrom (AC). Die wichtigste Aufgabe eines Wechselrichters besteht deshalb darin, den Gleichstrom der Solarmodule in netzkonformen Wechselstrom umzuwandeln.

Gleichzeitig sorgt er dafür, dass die Module möglichst effizient arbeiten. Mit dem sogenannten Maximum Power Point Tracking (MPPT) sucht er ständig nach dem optimalen elektrischen Arbeitspunkt der Solarmodule. Das heißt, er regelt die Stromentnahme so, das das Produkt aus Arbeitsstrom und Arbeitsspannung (die Leistung) den optimalen (größtmöglichen) Wert erreichen. Moderne Wechselrichter erreichen dabei Wirkungsgrade von teilweise über 98 Prozent.

Wechselrichter ist nicht gleich Wechselrichter 😉

Grundsätzlich unterscheidet man mehrere Bauarten:

• Mikrowechselrichter arbeiten direkt an einzelnen Modulen oder kleinen Modulgruppen. Findet man meist an Balkonkraftwerken.
• Stringwechselrichter verarbeiten den Gleichstrom mehrerer in Reihe geschalteter Solarmodule. (Solarparks)
• Inselwechselrichter erzeugen ein eigenes Wechselstromnetz, unabhängig vom öffentlichen Stromnetz.
• Hybridwechselrichter verbinden die Funktionen eines Solarwechselrichters mit der Möglichkeit, einen Batteriespeicher einzubinden.

Für meine Anlage habe ich mich für einen Hybridwechselrichter entschieden.

Die eierlegende Wollmilchsau

Ein Hybridwechselrichter kann noch deutlich mehr als Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln. Er überwacht und steuert sämtliche Energieflüsse zwischen Solarmodulen, Hausverbrauchern, Batteriespeicher und öffentlichem Stromnetz. Für mich sehr wichtige Funktionen, denn mein Ziel ist es, unser Haus möglichst vollständig mit selbst erzeugtem Strom zu versorgen.

Ersatzstromversorgung bei Netzausfall

Ein dafür geeigneter Hybridwechselrichter kann ein eigenes, vom öffentlichen Netz getrenntes Hausnetz versorgen. Solange genügend Solarenergie oder gespeicherte Energie verfügbar ist, kann die Versorgung auch über längere Zeit aufrechterhalten werden.

Was bietet der Markt?

Die Auswahl, die Angebote sind inzwischen riesig. Bekannte europäische Hersteller sind beispielsweise SMA, KOSTAL und Fronius. Aus Asien kommen unter anderem Huawei, Sungrow, GoodWe, Growatt und Deye.

Ich habe viele Tage recherchiert, Leistungsparameter, Funktionsvielfalt, Kunden-Bewertungen und Preise verglichen. Unterschiede gibt es unter anderem bei der Batteriekompatibilität, den Ersatzstromfunktionen, den Steuerungsmöglichkeiten, beim Service und natürlich beim Preis.

Warum habe ich mich für Deye entschieden?

^{Deye SUN-15K-SG01HP3-EU-AM2 an die Wand montiert, noch nicht angeschlossen}

Meine Wahl fiel auf den Deye SUN-15K-SG01HP3-EU-AM2, einen dreiphasigen Hybridwechselrichter mit 15 kW Nennleistung. Für mich waren insbesondere folgende Eigenschaften ausschlaggebend:

• Zwei unabhängige MPPT-Regler für meine unterschiedlich ausgerichteten Dachflächen (Süd-Ost und Nord-West).
• Ein intelligentes Energiemanagement mit der Möglichkeit, den Netzbezug weitgehend zu vermeiden und Überschüsse einzuspeisen.
• Anschlussmöglichkeit für einen Hochvoltbatteriespeicher.
• Dreiphasige Ersatzstromversorgung
• Schieflastfähigkeit
• Möglichkeit des Inselbetriebs
• Zusätzlicher Anschluss, über den sich bei Bedarf auch ein Generator einbinden lässt
• Und nicht zuletzt das attraktive Preis-Leistungs-Verhältnis

Nur für den Wechselrichter habe ich 1280,- € bezahlt, inklusive Lieferung per Spedition. Damit habe ich für vergleichsweise wenig Geld einen ausgesprochen leistungsfähigen Hybridwechselrichter bekommen. Ob sich die Entscheidung langfristig bewährt, wird sich natürlich erst im praktischen Betrieb zeigen.

Sind 15 kW ausreichend - oder gar schon zu viel?

Meine Solarmodule haben zusammen eine Nennleistung von 16,56 kWp. Diese Leistung wird allerdings nur unter genormten Testbedingungen erreicht. Da die Module auf zwei unterschiedlich ausgerichteten Dachflächen montiert werden, erreichen sie ihre maximale Leistung nicht gleichzeitig.

Ein kleinerer Wechselrichter wäre deshalb durchaus möglich gewesen. Allerdings plane ich bereits mit einem künftig deutlich höheren Strombedarf.

Mein derzeit größter Einzelverbraucher ist der Elektroherd. Für 2027 plane ich die Installation einer Luft-Luft-Wärmepumpe, mit der ich insbesondere in der Übergangszeit einen Teil der Gasheizung ersetzen möchte. Ab 2029 könnte eine Wallbox für ein Elektroauto hinzukommen.

Ich habe mich für das 15 kW Model entschieden, um die verfügbare Solarleistung möglichst umfassend nutzen zu können. Und um genügend Leistungsreserven für vorhandene und später geplante Verbraucher zu haben.

Die Technik

Ein Blick auf das Typenschild zeigt einige interessante Daten:

• 15 kW AC-Nennleistung
• 16,5 kVA maximale AC-Scheinleistung
• 1.000 V maximale PV-Eingangsspannung
• 150–850 V MPPT-Spannungsbereich
• 160–700 V Batteriespannung
• 22,5 kW kurzzeitige Spitzenleistung im Ersatzstrombetrieb (10 Sekunden)
• Schutzart IP65

Besonders die kurzzeitige Spitzenleistung ist interessant, beispielsweise beim Einschalten von Verbrauchern mit hohen Anlaufströmen.

Die Hochvolttechnik spielt bei der Auswahl der Batteriespeicher eine wichtige Rolle. Dazu später mehr...

Wie geht es weiter?

Der Wechselrichter hat inzwischen seinen endgültigen Platz im Kellerflur gefunden.

Auf dem Foto hier ist der noch unverdrahtete Anschlussraum zu sehen. Hier werden später die Solarmodule, der Batteriespeicher, das öffentliche Stromnetz und die zu versorgenden Hausstromkreise angeschlossen.

Noch ist es nicht soweit.
Nächste Woche, so der Plan, kommen erst einmal die Module aufs Dach...

Einen schönen Sonntag wünscht
Thomas alias @germansailor