Stringwechselrichter

Je nach Sonneneinstrahlung, Verschattung und Umgebungstemperatur erbringen Solarmodule eine unterschiedlich starke Leistung, wodurch so genannte Missmatching-Verluste auftreten können. Um diese Verluste möglichst gering zu halten, werden häufig Stringwechselrichter – auch Strangwechselrichter oder String Inverter genannt – an die Module angeschlossen. Sie arbeiten als einphasige Wechselrichter, die den von einem Strang hintereinander geschalteter PV-Module erzeugten Strom in das Netz einspeisen.

Bei kleineren PV-Anlagen kommen meist Hybridwechselrichter, Modulwechselrichter oder Inselwechselrichter zum Einsatz, da die Leistungsverluste sich in einem vertretbaren Rahmen bewegen und in Kauf genommen werden können. Bei größeren Anlagen, die in Reihe geschaltet werden, ergeben sich allerdings Missmatching-Verluste, die deutlich zu Buche schlagen. Hier hilft ein Stringwechselrichter, der die Verluste reduziert.

String bedeutet in diesem Fall „Reihe“. Folglich wird mit einem Stringwechselrichter eine Reihenschaltung der einzelnen PV-Module erzeugt. Schwache und starke Modulreihen werden jeweils zu einem Strang zusammengefasst und einzeln an einen Stringwechselrichter angeschlossen. Alternativ lassen sich auch mehrere Stränge über einen Multi-Stringwechselrichter betreiben.

Weil die einzelnen Stränge wiederum auch in einer Reihe geschaltet werden, lassen sich gewisse Verluste nicht vollständig ausschließen. Hier helfen Stringwechselrichter mit eingebauten MPP-Trackern, die auf die jeweiligen lokalen Bedingungen reagieren und entsprechend arbeiten. Allerdings sind diese derzeit noch relativ teuer. Der Maximum Power Point (MPP) beschreibt das Maximum an Leistung eines Solarmoduls. Stringwechselrichter mit MPP-Tracker sind dazu vorgesehen, diese Leistungsfähigkeit in jedem Betriebszustand aufrecht zu erhalten.

Durch die strangweise erfolgte Zusammenführung lassen sich gezielt die PV-Module miteinander verschalten, die den gleichen Bedingungen in Bezug auf Ausrichtung, Sonneneinstrahlung und Verschattung unterliegen. Deshalb erlaubt ein Stringwechselrichter nicht nur kleinere Kabelquerschnitte und reduziert Kabelverluste, sondern senkt insgesamt die Kosten für Installation und Betrieb.

Beim Kauf ist zu beachten, welchen Wirkungsgrad der gewählte Stringwechselrichter aufweist. Je höher der Wirkungsgrad ausfällt, desto teurer ist in der Regel der Wechselrichter. Diese Mehrausgaben wollen natürlich wieder ausgeglichen werden. Exakte Messungen und vorab durchgeführte Berechnungen helfen bei der Entscheidung, ob sich eine Investition dieser Art für den Verbraucher auch wirklich lohnt.

Moderne Stringwechselrichter können weitaus mehr als nur Missmatching-Verluste zu reduzieren. Je nach Modell verfügen sie über sinnvolle Zusatzfunktionen und unterscheiden sich in ihren Leistungsspektren, den Eingangsspannungsbereichen, Eingangsströmen und Wirkungsgraden, eventuellen MPP-Anschlüssen sowie in ihrem Einsatzbereich Indoor oder Outdoor. Manche Stringwechselrichter haben auch Lüftungsmöglichkeiten und Kühlsysteme integriert.

Soll der Stringwechselrichter mit einem entsprechenden Display auch zur Überwachung der PV-Anlage dienen, ist ein Indoor-Gerät die beste Wahl, sofern genügend Platz vorhanden ist. Idealerweise bieten sich hierfür die Kellerräume an, da sie gleichmäßig trocken, kühl und weitgehend staubfrei sind. Aber auch Outdoor Modelle sollten vor starker Sonneneinstrahlung und Regen geschützt werden, weshalb eine Installation in einem Gartenhaus oder an einem ähnlich geschützten Platz Sinn macht.