Mikrowechselrichter sind eine innovative Art von Wechselrichtern, die in Photovoltaikanlagen zum Einsatz kommen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Wechselrichtern, bei denen die Gleichstrommodule in Reihe geschaltet sind, wird bei Mikrowechselrichtern jedes Modul einzeln von einem eigenen kleinen Wechselrichter versorgt. Dieser wandelt den Gleichstrom in Wechselstrom um, der dann ins Netz eingespeist werden kann.
Die Hauptvorteile von Mikrowechselrichtern liegen in ihrer Effizienz, Vielseitigkeit und der einfachen Installation. Durch die modulare Bauweise können Mikrowechselrichter-Anlagen optimal an die jeweiligen Gegebenheiten angepasst werden. Zudem ermöglichen sie eine präzise Leistungsregelung für jedes einzelne Modul, wodurch Ertragseinbußen durch Verschattung oder Verschmutzung minimiert werden. Die Installation gestaltet sich dank der Plug-and-Play-Technologie besonders einfach und zeitsparend.
Die Funktion von Mikrowechselrichtern
Mikrowechselrichter wandeln den von Photovoltaik-Modulen erzeugten Gleichstrom in netzkonformen Wechselstrom um – allerdings nicht für die gesamte Anlage auf einmal, sondern für jedes einzelne Modul separat. Im Gegensatz zu herkömmlichen Stringwechselrichtern, die den Gleichstrom einer ganzen Reihe von Modulen in einer zentralen Einheit verarbeiten, hat jedes Modul seinen eigenen kleinen Wechselrichter direkt auf der Rückseite montiert.
Durch diese modulare Bauweise können Mikrowechselrichter die Leistung jedes Moduls individuell optimieren und sind weniger anfällig für Ertragseinbußen durch Verschattung, Verschmutzung oder Moduldefekte. Da jedes Modul unabhängig voneinander arbeitet, beeinflusst eine Leistungsreduzierung bei einem Modul nicht die Erträge der anderen. Bei Stringwechselrichtern hingegen bestimmt das leistungsschwächste Modul die Leistung des gesamten Strings.
Der Vorteil der höheren Erträge
Mit Mikrowechselrichtern lassen sich deutlich höhere Energieerträge erzielen als mit herkömmlichen Wechselrichtern. Der Grund dafür liegt in der Modultrennung und der integrierten Maximum Power Point Tracking (MPPT) Technologie.
Jedes Solarmodul hat einen eigenen Mikrowechselrichter, der den Betriebspunkt des jeweiligen Moduls unabhängig von den anderen optimiert. Durch unterschiedliche Ausrichtungen, Beschattungen oder Verschmutzungen können Module einer Strings sehr unterschiedliche Leistungen bringen. Mit Mikrowechselrichtern wird jedes Modul individuell auf den bestmöglichen Wirkungsgrad gebracht.
Die MPPT-Regelung passt den Arbeitspunkt der Module laufend an die aktuellen Umgebungsbedingungen an. So lassen sich Ertrags- und Wirkungsgradverluste vermeiden, die bei einer Stringverschaltung mit nur einem Wechselrichter auftreten würden. Die Erträge einer Mikrowechselrichter-Anlage sind so um bis zu 25% höher als bei herkömmlichen Anlagen.
Wie funktioniert MPPT?
Das Maximum Power Point Tracking (MPPT) ist ein integrierter Algorithmus in Mikrowechselrichtern, der die Leistungsabgabe jedes einzelnen Solarmoduls kontinuierlich optimiert. Dabei passt der Mikrowechselrichter den Widerstand im Stromkreis an, um den optimalen Arbeitspunkt des Moduls zu finden – den sogenannten “Maximum Power Point”.
Durch diese Anpassung kann der Mikrowechselrichter die maximale Leistung aus dem jeweiligen Modul ziehen, unabhängig von äußeren Einflüssen wie Verschattung, Ausrichtung oder Alterung der Module. Das MPPT sorgt dafür, dass jedes Modul mit seiner individuellen Leistungskurve betrieben wird und so den Höchstertrag liefert.
Bei konventionellen Wechselrichtern wird dagegen nur ein gemeinsamer Arbeitspunkt für alle Module gefunden. Sobald ein Modul verschattet oder verschmutzt ist, reduziert sich die Leistung der gesamten Strings. Mit Mikrowechselrichtern und MPPT wird diese Leistungseinbuße pro Modul minimiert und der Gesamtertrag der Anlage erhöht.
Einfache Modulteilung und -erweiterung
Mit Mikrowechselrichtern lassen sich PV-Anlagen flexibel planen und einfach erweitern. Da jedes Modul seinen eigenen Wechselrichter hat, können Module beliebig kombiniert und Anlagen modular aufgebaut werden. So ist es kein Problem, Module mit unterschiedlicher Leistung, Ausrichtung oder Neigung in einer Anlage zu mischen. Auch bei einer teilweisen Verschattung arbeiten die unbeschatteten Module weiterhin effizient.
Die Modularität von Mikrowechselrichtern bietet weitere Vorteile: Defekte Module können leicht ausgetauscht werden, ohne die ganze Anlage außer Betrieb nehmen zu müssen. Und dank der unkomplizierten Erweiterbarkeit können Anlagen nach und nach erweitert werden, wenn mehr Leistung benötigt wird oder sich die Platzverhältnisse ändern. So bleiben PV-Anlagen mit Mikrowechselrichtern über viele Jahre flexibel und zukunftssicher.
Erhöhte Sicherheit und Überwachung
Mikrowechselrichter arbeiten mit einer niedrigen Gleichspannung, was sie deutlich sicherer macht als herkömmliche Wechselrichter. Die Gleichspannung auf der Modulebene liegt in der Regel unter 60 Volt, wodurch die Gefahr von Lichtbögen und Stromschlägen stark reduziert wird. Dadurch sind Mikrowechselrichter-Anlagen besonders für den Einsatz an öffentlichen Gebäuden oder in Wohngebieten geeignet.
Ein weiterer Vorteil ist die integrierte Modulüberwachung. Jeder Mikrowechselrichter überprüft den angeschlossenen Solarmodulstring kontinuierlich auf Leistungsverluste oder Fehler. Bei Abweichungen vom Normalbetrieb wird eine Warnmeldung ausgegeben. Auf diese Weise lassen sich Probleme schnell identifizieren und beheben, bevor größere Schäden entstehen. Die detaillierten Überwachungsdaten erleichtern außerdem die Fehlerbehebung und Wartung der Anlage.
Planung einer Mikrowechselrichter-Anlage
Bei der Planung einer Mikrowechselrichter-Anlage gibt es einige wichtige Faktoren zu berücksichtigen:
Modulart: Die Wahl der richtigen Solarmodule ist entscheidend für die Leistung der Anlage. Mikrowechselrichter sind kompatibel mit den meisten gängigen Modultypen, aber die spezifischen Eigenschaften wie Leistungsklasse und Temperaturkoeffizienten sollten beachtet werden.
Ausrichtung und Neigung: Die Ausrichtung und Neigung der Module beeinflusst den Ertrag der Anlage. Eine möglichst optimale Ausrichtung nach Süden und eine standortspezifische Neigung sollten angestrebt werden, um die Erträge zu maximieren.
Verschattung: Verschattungen, sei es durch Bäume, Gebäude oder andere Objekte, können die Leistung der Module und damit der gesamten Anlage erheblich beeinträchtigen. Eine sorgfältige Analyse der Verschattungssituation ist daher unerlässlich.
Überdimensionierung: Mikrowechselrichter bieten die Möglichkeit, die Anlage leicht zu überdimensionieren, da jedes Modul individuell geregelt wird. Eine moderate Überdimensionierung kann die Erträge steigern, sollte aber nicht zu hoch ausfallen, um Leistungseinbußen zu vermeiden.
Kabelverlegung: Die Planung der Kabelwege und -längen ist wichtig, um Verluste zu minimieren und eine ordentliche Installation zu gewährleisten. Mikrowechselrichter erfordern zwar keine Gleichstromverkabelung, aber die Wechselstromleitungen müssen sorgfältig geplant werden.
Monitoring und Überwachung: Viele Mikrowechselrichter bieten umfangreiche Monitoring- und Überwachungsmöglichkeiten. Die Integration dieser Funktionen in die Planung kann wertvolle Einblicke in die Anlagenleistung und mögliche Probleme liefern.
Eine sorgfältige Planung unter Berücksichtigung all dieser Faktoren ist der Schlüssel zu einer effizienten und ertragreichen Mikrowechselrichter-Anlage.
Installation von Mikrowechselrichtern
Die Installation von Mikrowechselrichtern ist dank des Plug&Play-Prinzips sehr einfach. Jeder Mikrowechselrichter wird direkt auf der Rückseite eines Solarmoduls montiert und mit diesem verkabelt. Es sind also keine komplexen Stringverkabelungen oder zusätzliche Verkabelungsboxen erforderlich.
Die Montage der Mikrowechselrichter erfolgt mit speziellen Halterungen, die auf den Modulrahmen aufgeklipst werden. Anschließend werden die Anschlusskabel des Mikrowechselrichters mit den Steckern des Solarmoduls verbunden. Auf der AC-Seite werden die Mikrowechselrichter über ein Niederspannungskabel miteinander verbunden und an den AC-Anschlusskasten der Anlage angeschlossen.
Die Verkabelung ist somit sehr einfach und übersichtlich. Es sind deutlich weniger Kabel erforderlich als bei einer konventionellen Stringverkabelung. Zudem sind die Niederspannungskabel auf der AC-Seite deutlich günstiger und einfacher zu verlegen als die hochspannungsführenden DC-Kabel einer Stringanlage.
Vor- und Nachteile im Überblick
Vorteile von Mikrowechselrichtern:
- Höhere Energieerträge durch individuelles MPPT je Modul
- Einfache Modulteilung und Erweiterung der Anlage
- Erhöhte Sicherheit durch niedrige Gleichstromspannung
- Genaue Überwachung und Fehlererkennung je Modul
- Geringer Wärmeübertrag auf die Module
Mögliche Nachteile:
- Höhere Anschaffungskosten pro Watt installierter Leistung
- Aufwändigere Verkabelung und Installation
- Potenzielle Probleme bei Beschattung oder Verschmutzung einzelner Module
- Zusätzliche Ersatzteile für eventuelle Reparaturen erforderlich
Mikrowechselrichter bieten viele Vorteile, insbesondere für komplexe Anlagen oder schattige Standorte. Allerdings sind die Investitionskosten höher als bei Stringwechselrichtern. Eine sorgfältige Planung ist wichtig, um die Vor- und Nachteile für das jeweilige Projekt abzuwägen.
Mikrowechselrichter im Krannich Webshop
Im Krannich Webshop finden Sie eine große Auswahl an hochwertigen Mikrowechselrichtern von namhaften Herstellern wie Enphase, SolarEdge und Huawei. Egal ob für Wohngebäude, Gewerbeimmobilien oder Großprojekte – wir bieten Ihnen die passenden Mikrowechselrichter-Lösungen.
Zu unserem Angebot gehören unter anderem die populären Enphase IQ7-Serien, die SolarEdge HD-Wave-Reihe sowie die Huawei SUN2000-Mikrowechselrichter. Alle Modelle zeichnen sich durch hohe Wirkungsgrade, einfache Installation und zuverlässige Leistung aus.
Unsere Experten beraten Sie gerne bei der Auswahl der idealen Mikrowechselrichter für Ihr Projekt. Wir unterstützen Sie von der Planung bis zur Inbetriebnahme und stehen Ihnen auch nach dem Kauf mit unserem erstklassigen Service zur Seite. Profitieren Sie von unserer langjährigen Erfahrung und technischen Kompetenz im Bereich der Photovoltaik.
Fazit
Mikrowechselrichter bieten eine Reihe von Vorteilen, die sie zu einer attraktiven Wahl für viele Solaranlagen machen. Ihre modulare Bauweise ermöglicht eine einfache Skalierung und Erweiterung der Anlage, während die MPPT-Technologie dafür sorgt, dass jedes Modul stets den bestmöglichen Ertrag liefert. Die erhöhte Überwachung und Sicherheit durch die Modultrennung ist ein weiterer Pluspunkt.
Allerdings bringen Mikrowechselrichter auch gewisse Nachteile mit sich, wie höhere Anschaffungskosten und einen potenziell geringeren Wirkungsgrad im Vergleich zu zentral ausgelegten Wechselrichtern. Für kleinere Anlagen auf komplizierten Dächern oder in der Teilflächenverschattung sind die Vorteile jedoch oft überzeugend.
Letztendlich hängt die Entscheidung für oder gegen Mikrowechselrichter von den spezifischen Projektanforderungen ab. In unserem Webshop finden Sie eine große Auswahl an Qualitätsprodukten von renommierten Herstellern, damit Sie die für Ihre Anlage optimale Lösung finden können.
James
Gründer von Balkonkraftwerk800W. Seit 2019 spezialisiere ich mich auf das Verfassen zahlreicher Solar-PV-Testberichte, PV-Produktvergleiche und Balkonkraftwerk-Ratgeber. Ich behalte stets eine objektive und unabhängige Perspektive bei.