Mikro-Wechselrichter

Was ist ein Mikro-Wechselrichter in einer Photovoltaikanlage?

Ein Mikro-Wech­sel­rich­ter ist eine spe­zi­el­le Art von Wech­sel­rich­ter, der in Pho­to­vol­ta­ik­an­la­gen ein­ge­setzt wird, um den erzeug­ten Gleich­strom (DC) von den ein­zel­nen Solar­mo­du­len in Wech­sel­strom (AC) umzu­wan­deln. Im Gegen­satz zu her­kömm­li­chen String-Wech­sel­rich­tern, die meh­re­re Solar­mo­du­le auf ein­mal betreu­en, arbei­tet ein Mikro-Wech­sel­rich­ter für jedes ein­zel­ne Solar­mo­dul sepa­rat.

Wie funktioniert ein Mikro-Wechselrichter?

In einer her­kömm­li­chen Pho­to­vol­ta­ik­an­la­ge mit einem String-Wech­sel­rich­ter wird der Gleich­strom von meh­re­ren Solar­mo­du­len gebün­delt und dann in Wech­sel­strom umge­wan­delt. Bei einem Mikro-Wech­sel­rich­ter wird jedoch jedes ein­zel­ne Solar­mo­dul mit einem eige­nen Wech­sel­rich­ter aus­ge­stat­tet, der den erzeug­ten Strom direkt vor Ort in Wech­sel­strom umwan­delt.

Dies hat meh­re­re Vor­tei­le:

1. Opti­mie­rung der Leis­tung jedes Moduls: Da jedes Solar­mo­dul sei­ne eige­ne Umwand­lungs­ein­heit hat, wird die Leis­tung jedes Moduls indi­vi­du­ell opti­miert. Ein Schat­ten oder eine Ver­schmut­zung auf einem ein­zel­nen Modul hat somit kei­ne Aus­wir­kun­gen auf die ande­ren Modu­le in der Rei­he.

2. Erhöh­te Effi­zi­enz: Durch die indi­vi­du­el­le Umwand­lung wird die gesam­te Ener­gie­aus­beu­te maxi­miert, da Ver­lus­te durch Unter­schie­de in der Leis­tung der Modu­le redu­ziert wer­den.

3. Ein­fa­che Über­wa­chung: Mikro-Wech­sel­rich­ter ermög­li­chen eine detail­lier­te Über­wa­chung der Leis­tung jedes ein­zel­nen Moduls. Dies erleich­tert die Feh­ler­dia­gno­se und sorgt für eine früh­zei­ti­ge Iden­ti­fi­ka­ti­on von Pro­ble­men.

Mikro-Wechselrichter bei Reihen- oder Parallelschaltung

Mikro-Wech­sel­rich­ter wer­den in der Regel bei Rei­hen­schal­tung der Solar­mo­du­le ver­wen­det. Bei der Rei­hen­schal­tung wer­den die Modu­le hin­ter­ein­an­der ver­bun­den, wobei der Wech­sel­rich­ter für jedes Modul den erzeug­ten Gleich­strom in Wech­sel­strom umwan­delt.

Es gibt jedoch auch Sys­te­me, bei denen Mikro-Wech­sel­rich­ter in einer Par­al­lel­schal­tung arbei­ten. In die­sem Fall wird der erzeug­te Strom von den Solar­mo­du­len par­al­lel zuein­an­der gesam­melt und umge­wan­delt. Bei der Par­al­lel­schal­tung kann es durch den Ein­satz von Mikro-Wech­sel­rich­tern zu einer zusätz­li­chen Leis­tungs­op­ti­mie­rung kom­men, da die Modu­le auch hier unab­hän­gig von­ein­an­der arbei­ten kön­nen, was das Sys­tem noch fle­xi­bler macht.

Vorteile von Mikro-Wechselrichtern

• Höhe­re Ener­gie­er­trä­ge: Da die Modu­le ein­zeln opti­miert wer­den, kön­nen Mikro-Wech­sel­rich­ter zu einer bes­se­ren Gesamt­leis­tung füh­ren, vor allem in Instal­la­tio­nen mit unre­gel­mä­ßi­ger Son­nen­ein­strah­lung oder teil­wei­ser Ver­schat­tung.

• Ein­fa­che Erwei­ter­bar­keit: Mikro-Wech­sel­rich­ter eig­nen sich beson­ders für modu­la­re Sys­te­me, da man pro­blem­los zusätz­li­che Solar­mo­du­le in eine bestehen­de Anla­ge inte­grie­ren kann, ohne die Leis­tung der bestehen­den Modu­le zu beein­träch­ti­gen.

• Weni­ger Kabel und Schal­tun­gen: Bei der Ver­wen­dung von Mikro-Wech­sel­rich­tern ent­fal­len lan­ge Kabel­ver­bin­dun­gen, die bei String-Wech­sel­rich­tern erfor­der­lich sind, um die Modu­le mit­ein­an­der zu ver­bin­den.

• Erhöh­te Sys­tem­zu­ver­läs­sig­keit: Da der Aus­fall eines Mikro-Wech­sel­rich­ters nur das betrof­fe­ne Modul betrifft, wird die rest­li­che Anla­ge wei­ter­hin funk­tio­nie­ren. Bei String-Wech­sel­rich­tern könn­te ein Aus­fall eines ein­zel­nen Geräts den gesam­ten String beein­träch­ti­gen.

Nachteile von Mikro-Wechselrichtern

• Kos­ten: Mikro-Wech­sel­rich­ter sind in der Regel teu­rer als String-Wech­sel­rich­ter, da für jedes Solar­mo­dul ein eige­ner Wech­sel­rich­ter benö­tigt wird. Dies kann die Anfangs­in­ves­ti­ti­on einer Pho­to­vol­ta­ik­an­la­ge erhö­hen.

• Kom­ple­xi­tät der Instal­la­ti­on: Obwohl die Instal­la­ti­on der Mikro-Wech­sel­rich­ter ein­fa­cher ist, da weni­ger Ver­ka­be­lung benö­tigt wird, kann es für grö­ße­re Anla­gen etwas auf­wän­di­ger sein, vie­le klei­ne Wech­sel­rich­ter zu instal­lie­ren.

Fazit

Mikro-Wech­sel­rich­ter bie­ten eine hohe Effi­zi­enz und Leis­tungs­op­ti­mie­rung für Pho­to­vol­ta­ik­an­la­gen, ins­be­son­de­re in Umge­bun­gen mit häu­fi­gen Ver­schat­tun­gen oder bei Sys­te­men, die häu­fig erwei­tert wer­den. Sie ermög­li­chen eine detail­lier­te Über­wa­chung und sor­gen für eine ver­bes­ser­te Leis­tung jedes ein­zel­nen Solar­mo­duls. Die höhe­ren Anfangs­kos­ten kön­nen durch eine län­ge­re Lebens­dau­er und eine höhe­re Gesamt­ertrags­leis­tung aus­ge­gli­chen wer­den. Beson­ders bei Rei­hen­schal­tun­gen oder Par­al­lel­schal­tun­gen von Solar­mo­du­len bie­ten Mikro-Wech­sel­rich­ter eine her­vor­ra­gen­de Mög­lich­keit, die Gesamt­leis­tung der PV-Anla­ge zu maxi­mie­ren.

Ver­wand­te Begrif­fe:
Wech­sel­rich­ter
String-Wech­sel­rich­ter

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