Wechselrichter Auslegung - welches Verhältnis zwischen Modul- und Wechselrichterleistung ist optimal?

Question

Mich würde interessieren, welches Verhältnis zwischen Modul- und Wechselrichterleistung optimal ist? Gibt es hier verlässliche Erfahrungen, ob z.B. unterdimensionierte Wechselrichterleistungen dazu führen, dass die Wechselrichter schneller kaputt gehen?

Answer 1

Auf die Frage kann man nur schwer eine Antwort geben. Das hängt immer von der Ausrichtung und dem Standort des Daches sowie den Kenndaten und Preise der verwendeten Komponenten ab. Als grober Richtwert sind 110% für Modul/WR-Nennleistungsverhältnis ein guter Startwert. 

 

Folgende Faktoren können das Verhältnis beeinflussen:

 

- Standort: In Süddeutschland ist die Einstrahlungsleistung höher als im Norden des Landes - daher im Süden das Verhältnis etwas niedriger und im Norden höher (siehe dazu die Definition der Nennleistung von Solarmodulen: http://de.wikipedia.org/wiki/Photovoltaik#Nennleistung_und_Ertrag)

 

- Neigung: Bei flacheren Anlagen kann man meist das Verhältnis größer machen, da im einstrahlungsreichen Sommer die Temperaturen höher sind und die Module somit weniger Momentanleistung bringen.

 

- Ausrichtung: Je weiter von Süden entfernt, desto größer kann i.d.R. das Verhältnis gemacht werden.

 

- Ost-/West-Dach: Habe ich entsprechend breite Eingangsbereiche der einzelnen MPP-Tracker des WRs, so kann ich auch eine Ost- und West-Anlage an einem WR kombinieren, so dass das Verhältnis Modul/WR in Richtung 150-200% geht.

 

- 70%-Regel: Bei Anlagen ab 30kWp muss seit der letzten EEG-Novelle die Regelbarkeit durch einen Funkrundsteuerempfänger gegeben sein. Bei kleineren Anlagen ist auch eine Begrenzung der Einspeiseleistung auf 70% möglich. Dies ist beispielsweise durch die Installation eines kleineren Wechselrichters möglich (Wechselrichternennleistung/Modulnennleistung = 70%). Es ist dabei grob mit Verlusten von 2-5% zu rechnen.

 

- Modulkenndaten: Die Temperaturkoeffizienten haben auch Auswirkungen auf das ideale Verhältnis. 

 

- Wirkungsgradkennlinie der WR: Auch hier gibt es z.T. erhebliche Unterschiede. Meist bringt ein höheres Verhältnis aus Momentanleistung/Nennleistung bessere Wirkungsgrade. Gerade im niedrigen Lastbereich geht der Wirkungsgrad oft in den Keller.

 

- Preis/Leistung: Auch das sollte man nicht außer acht lassen. Kann ich durch weniger WR-Nennleistung, einen WR einsparen, so macht sich das meist deutlich im Preis bemerkbar.

 

- Haltbarkeit der WR: Es ist kein signifikanter Zusammenhang aus jahrelanger Erfahrung mit SMA-Geräten erkennbar. Früher wurde z.T. 125-130% an Modulnennleistung an die WR angeklemmt ohne das dadurch mehr Geräte kaputt gegangen sind.

 

- Achtung: Bei vielen Wechselrichterherstellern entspricht der Name nicht immer der Nennleistung, sondern manchmal auch der empfohlenen Generatorleistung oder der kurzzeitigen Spitzenleistung. Da sollte man genau im Datenblatt nachschauen.

 

Selbstverständlich sollte jeder installateur vor der Installation eine Simulation mit PVSOL o.ä. durchführen. Dort lässt sich der Unterschied verschiedener Konfigurationen an Hand des Jahresertrags relativ einfach ablesen.

Answer 2

Statistische Daten  -gar mit einer bestimmten Marke-  habe ich leider nicht. Aber ich kenne einen Anlagenbetreiber, dessen Wechselrichter binnen Jahresfrist kaputt ging, wobei dies wegen (angeblicher?) Unterdimensionierung nicht als Garantie anerkannt  wurde... den neuen, leistungsstärkeren Wechselrichter durfte er dann privat bezahlen.

Knappe Auslegungen  -z.B. wegen Wirkungsgraderhöhung durch Vermeidung niedriger Lastbereiche-  können also recht teuer werden.

Kleiner Tipp: Bei Neuanlagen würde ich mir heutzutage ohnehin überlegen, ob nicht die Kombination mit einem DC-Speicher sinnvoll wäre. Vorteil (neben Netzschutz und ggf. Erhöhung Eigenverbrauch): Der Speicher puffert Spitzen nach oben wie nach unten ==> der Wechselrichter kann viel öfter am optimalen Arbeitspunkt betrieben werden bzw. hängt eigentlich nur noch vom Lastverhalten ab (oder muss ganz abgeschaltet werden, wenn der Stromspeicher leer werden sollte).

• AC-Speicher haben diesen Vorteil nicht - und sind auch sonst teurer + haben höhere Verluste.