Da Solarenergie weltweit Haushalte mit Strom versorgt, ist die Wahl des richtigen Wechselrichters für Ihre Solaranlage eine wichtige Entscheidung. Wechselrichter wandeln den von Ihren Solarmodulen erzeugten Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) um, der Ihr Haus mit Strom versorgt. Es gibt zwei Haupttypen von Wechselrichtern:Mikro-Wechselrichter und Stringwechselrichter – jeder bietet einzigartige Vorteile und Kompromisse. In diesem Blogbeitrag erläutern wir die Unterschiede, untersuchen ihre Vor- und Nachteile und helfen Ihnen bei der Entscheidung, welcher Wechselrichter für Ihre Solaranlage am besten geeignet ist.
Mikrowechselrichter und String-Wechselrichter verstehen
Mikrowechselrichter: Leistung auf Panelebene
Mikrowechselrichter sind kompakte Geräte, die direkt auf oder neben jedem Solarmodul installiert werden. Jeder Mikrowechselrichter wandelt Gleichstrom in Wechselstrom für das angeschlossene Modul um und ermöglicht so eine Optimierung auf Modulebene. Dieser dezentrale Ansatz stellt sicher, dass die Leistung eines Moduls die anderen nicht beeinträchtigt. Mikrowechselrichter eignen sich daher ideal für komplexe Anlagen.
String-Wechselrichter: Zentralisierte Energieumwandlung
String-Wechselrichter, auch Zentralwechselrichter genannt, verbinden mehrere Solarmodule in Reihe (String) mit einem einzigen Wechselrichter, der typischerweise in der Nähe des Hausstromverteilers montiert ist. Der Gleichstrom aller Module im String wird an diesem zentralen Punkt in Wechselstrom umgewandelt. String-Wechselrichter sind eine kostengünstige Option für einfachere Solaranlagen.
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Vergleich von Mikrowechselrichtern und Stringwechselrichtern
Effizienz und Leistung
Mikrowechselrichter überzeugen in Situationen, in denen die Module unterschiedlichen Bedingungen ausgesetzt sind, wie z. B. Teilverschattung, unterschiedlichen Dachausrichtungen oder Verschmutzung. Da jedes Modul unabhängig arbeitet, beeinträchtigt ein verschattetes oder leistungsschwaches Modul nicht die Leistung des gesamten Systems. Studien zeigen Mikrowechselrichter können boost Systemeffizienz um 5–25 % unter solchen Bedingungen im Vergleich zu String-Wechselrichtern.
Stringwechselrichter hingegen sind in unbeschatteten, gleichmäßigen Anlagen hocheffizient. Ihr zentralisiertes Design vereinfacht die Stromumwandlung, die Leistung des gesamten Strings wird jedoch durch das leistungsschwächste Modul begrenzt. Ist beispielsweise ein Modul beschattet, kann die Leistung des gesamten Strings deutlich sinken. Der Einsatz von Leistungsoptimierern in einem Stringwechselrichtersystem kann dieses Problem zwar entschärfen, erhöht aber Kosten und Komplexität.
Kostenüberlegungen
String-Wechselrichter sind in der Regel günstiger, da sie aufgrund der geringeren Anzahl an Komponenten geringere Kosten pro Watt verursachen. Sie sind eine beliebte Wahl für große, unbeschattete Anlagen, bei denen Kosteneinsparungen im Vordergrund stehen. Ihre Lebensdauer ist typischerweise kürzer (8–15 Jahre), und müssen früher ausgetauscht werden als Mikrowechselrichter.
Mikrowechselrichter haben höhere Anschaffungskosten, da jedes Modul einen eigenen Wechselrichter benötigt. Ihre längere Lebensdauer (gibt Ihnen Sicherheit mit einer 25-jährigen Garantie(entspricht den meisten Solarmodulen) und geringere Wartungskosten können die anfängliche Investition im Laufe der Zeit ausgleichen. Darüber hinaus vereinfachen Mikrowechselrichter die Systemerweiterung, da Sie Module hinzufügen können, ohne einen zentralen Wechselrichter aufrüsten zu müssen.
Installation und Wartung
String-Wechselrichter sind einfacher und schneller zu installieren, da nur eine Einheit benötigt wird, was die Arbeitskosten senkt. Ihr zentralisiertes Design birgt jedoch eine zentrale Ausfallstelle: Fällt der Wechselrichter aus, stellt das gesamte System die Stromerzeugung ein, bis er repariert oder ausgetauscht wird.
Mikrowechselrichter benötigen zwar mehr Installationszeit, da an jedem Modul eine Einheit montiert werden muss, ihre dezentrale Bauweise erhöht jedoch die Systemzuverlässigkeit. Fällt ein Mikrowechselrichter aus, geht nur die Leistung des betroffenen Moduls verloren, der Rest des Systems läuft weiter. Auch die Wartung ist mit Mikrowechselrichtern einfacher, da sie eine Überwachung auf Modulebene ermöglichen und so die Ferndiagnose von Problemen erleichtern.
Skalierbarkeit und Flexibilität
Mikrowechselrichter bieten unübertroffene Flexibilität bei der Systemerweiterung. Das Hinzufügen neuer Module ist ganz einfach: Sie installieren zusätzliche Module mit eigenen Mikrowechselrichtern. Damit sind sie ideal für Hausbesitzer, die ihre Solaranlage zukünftig erweitern möchten, beispielsweise nach dem Kauf eines Elektrofahrzeugs oder der Installation einer Wärmepumpe.
String-Wechselrichter sind weniger flexibel erweiterbar. Das Hinzufügen von Modulen erfordert oft eine Neukonfiguration der Strings oder ein Upgrade des Wechselrichters, was kostspielig und komplex sein kann. Daher eignen sich String-Wechselrichter besser für statische Systeme.
Schutz vor Bedrohungen
Mikrowechselrichter erhöhen die Sicherheit, indem sie Gleichstrom auf Panelebene in Wechselstrom umwandeln. Dadurch wird das Risiko von Hochspannungs-Gleichstromleitungen in Ihrem Haus reduziert. Dies minimiert potenzielle elektrische Gefahren bei Installation oder Wartung.
String-Wechselrichter arbeiten mit höheren Gleichspannungen, was bei unsachgemäßer Handhabung Sicherheitsrisiken bergen kann. Um die nordamerikanischen Elektrovorschriften einzuhalten, sind oft zusätzliche Sicherheitseinrichtungen wie Schnellabschaltvorrichtungen erforderlich.
Strombedarf und Einhaltung gesetzlicher Vorschriften
Mikrowechselrichter sind in solchen regulierten Märkten von Vorteil, da ihr modularer Aufbau eine präzise Leistungsverwaltung auf Panelebene ermöglicht. Jeder Mikrowechselrichter verarbeitet typischerweise 300-600W, was die Skalierung von Systemen unter Einhaltung der Leistungsgrenzen erleichtert. Beispielsweise kann ein System mit 10 Modulen mit Mikrowechselrichtern so konfiguriert werden, dass es genau die benötigte Wattzahl liefert, ohne die gesetzlichen Grenzwerte zu überschreiten. Diese Flexibilität ist iAngebot für kleinere oder unregelmäßig große Systeme im deutschen Wohnungsbau üblich.
Stringwechselrichter sind zwar für größere Systeme kostengünstig, können aber bei der Einhaltung dieser strengen Leistungsgrenzen Probleme bereiten. Ein einzelner Stringwechselrichter muss sorgfältig dimensioniert werden, um die 4.6-kW-Grenze nicht zu überschreiten. Dies kann die Anzahl der Module begrenzen oder zusätzliche Hardware wie Leistungsoptimierer zur Feinabstimmung der Leistung erfordern. Dies kann die Systemkomplexität und die Kosten in regulierten Märkten erhöhen.
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Welcher Wechselrichter ist der richtige für Sie?
Die Wahl zwischen Mikro- und Stringwechselrichtern hängt von verschiedenen Faktoren ab, darunter der Grundriss Ihres Hauses, Ihre Energieziele, Ihr Budget und Ihre langfristigen Pläne. Hier finden Sie einen ausführlichen Leitfaden, der Ihnen eine fundierte Entscheidung erleichtert:
Wählen Sie Mikrowechselrichter, wenn:
- Ihr Dach stellt Herausforderungen dar: Wenn Ihr Dach teilweise durch Bäume, Schornsteine oder nahe gelegene Gebäude beschattet wird oder mehrere Winkel oder Ausrichtungen aufweist, sind Mikrowechselrichter die bessere Wahl. Ihre Optimierung auf Modulebene stellt sicher, dass jedes Modul seine maximale Leistung erbringt, unabhängig von anderen Modulen, und maximiert so die Energieausbeute Ihres Systems.
- Sie legen Wert auf Monitoring und Diagnose: Mikrowechselrichter ermöglichen die Überwachung auf Panelebene, sodass Sie die Leistung jedes Panels in Echtzeit über Apps oder Online-Portale verfolgen können. So können Sie Probleme wie Schmutzablagerungen oder Leistungsverlust leichter erkennen und so einen effizienten Systembetrieb gewährleisten.
- Sie planen eine Erweiterung Ihres Systems: Wenn Sie in Zukunft weitere Module hinzufügen möchten – beispielsweise für ein Elektrofahrzeug, einen Heimbatteriespeicher oder einen erhöhten Energiebedarf –, vereinfachen Mikrowechselrichter die Erweiterung. Fügen Sie einfach neue Module mit eigenen Mikrowechselrichtern hinzu, ohne sich Gedanken über die Kompatibilität mit einem vorhandenen Zentralwechselrichter machen zu müssen.
- Langlebigkeit und Zuverlässigkeit sind wichtig: Mikrowechselrichter haben in der Regel eine Garantie von bis zu 25 Jahren und entsprechen damit der Lebensdauer der meisten Solarmodule. Ihr dezentrales Design reduziert das Risiko systemweiter Ausfälle und sorgt so für mehr Sicherheit und geringere Wartungskosten.
- Sicherheit hat Priorität: Durch die Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom auf Panelebene minimieren Mikrowechselrichter die Hochspannungs-Gleichstromverkabelung in Ihrem Haus und verringern so die elektrischen Risiken bei Installation, Wartung oder Notfällen wie Bränden.
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Wählen Sie String-Wechselrichter, wenn:
- Sie haben ein unbeschattetes, gleichmäßiges Dach: Wenn Ihre Solarmodule auf einem einzelnen, nach Süden ausgerichteten Dach ohne Schatten durch Bäume oder Gebäude installiert sind, können String-Wechselrichter eine hohe Effizienz bei geringeren Anschaffungskosten liefern.
- Das Budget ist Ihr Hauptanliegen: String-Wechselrichter sind aufgrund der geringeren Anzahl an Komponenten und der einfacheren Installation in der Regel 10–20 % günstiger als Mikro-Wechselrichter. Bei knappem Budget und optimalen Standortbedingungen können Sie mit dieser Option zunächst Geld sparen.
- Ihr System ist groß und statisch: Für größere Anlagen, bei denen sich die Systemgröße voraussichtlich nicht ändert, bieten String-Wechselrichter eine kostengünstige Lösung. Sie sind besonders häufig in gewerblichen Umgebungen oder ländlichen Häusern mit großer, unbeschatteter Dachfläche anzutreffen.
- Sie kommen mit zusätzlichen Komponenten gut zurecht: Wenn Verschattung oder Panel-Fehlanpassung nur ein geringes Problem darstellen, können Sie String-Wechselrichter mit Leistungsoptimierern kombinieren, um die Leistung zu verbessern. Dies erhöht allerdings die Komplexität und die Kosten.
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