Wechselrichter und Modulleistung der PV-Anlage

Eine PV-Anlage besteht aus vielen verschiedenen Komponenten, die aufeinander abgestimmt sind. Dazu gehören die Solarmodule, der PV-Generator, der Wechselrichter und gegebenenfalls auch ein Stromspeicher oder aber eine Wallbox.

Die auf dem Dach deines Eigenheims oder deiner Garage installierten Solarmodule nutzen die auftreffenden Sonnenstrahlen, um diese in Energie umzuwandeln und so Gleichstrom (DC) zu erzeugen. Jedoch ist der Strom zu diesem Zeitpunkt im Haushalt noch nicht nutzbar. Denn: Das öffentliche Netz und somit auch dein Haushalt laufen mit Wechselstrom (AC).

Um den Gleichstrom also in Wechselstrom umzuwandeln, benötigt deine Solaranlage einen so genannten Wechselrichter. Dieser Strom kann daraufhin direkt im Haushalt verbraucht, im Stromspeicher gespeichert oder aber in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden.

In Verbindung mit einem Energy Meter können moderne Wechselrichter außerdem viele weitere Aufgaben übernehmen. Wir fassen Dir einige davon kurz zusammen:

Um eine reibungslose Umwandlung des Stroms zu gewährleisten, muss dabei insbesondere die Leistung der Solarmodule mit der Leistung des Wechselrichters aufeinander abgestimmt werden. Doch genau an dieser Stelle sind viele PV-Interessierte verständlicherweise verunsichert. Denn während die Leistung der Wechselrichter in kW angegeben wird, wird die Leistung der Solaranlagen in kWp beziffert. Einige unserer Kund:innen fragen sich deshalb: Wofür steht das p in kWp? Die Antwort ist dabei ganz einfach:

Die Bezeichnung kWp steht für Kilowatt peak, wobei peak im Deutschen Spitze oder Gipfel bedeutet. Damit wird demnach die Spitzenleistung der Solaranlage bzw. Solarmodule unter Standardtestbedingungen (STC) bezeichnet. Hier besonders wichtig: Derartige Standardtestbedingungen herrschen in der Regel nur im Labor.

Unter realen Bedingungen kommen sie hingegen nur sehr selten vor. Eine Solaranlage mit 10 kWp Leistung kann demnach zwar unter Standardtestbedingungen 10 Kilowatt (kW) Solarstrom erzeugen, die tatsächlichen Betriebsbedingungen weichen davon jedoch ab. Die Leistung fällt dementsprechend geringer aus. Allerdings sind die Angaben durchaus hilfreich. Du solltest sie daher eher als Richtwert für die Leistung der Solaranlage sehen.

Warum aber weichen die reellen Werte teilweise deutlich von den Standardtestbedingungen und der angegebenen Leistung in kWp ab? Ganz einfach: Die STC dienen dazu, die unterschiedlichsten Solarmodule unabhängig vergleichen und bewerten zu können. Dazu werden die Solarmodule unter optimalen Betriebsbedingungen im Labor getestet. Dabei werden nicht nur die Einstrahlung, sondern auch die Temperatur, das Spektrum des Sonnenlichts und die astronomische Luftmasse beachtet.

In der Realität weichen die Bedingungen in der Regel jedoch unterschiedlich stark von diesen Bedingungen ab. Schließlich haben sowohl die Sonneneinstrahlung, aber auch die Temperatur, eine mögliche Verschattung und auch die Ausrichtung des Daches einen Einfluss auf die Leistung der Solaranlage im Betrieb. Das bedeutet, dass die maximale PV-Leistung nur sehr selten erreicht wird. Dennoch sollten die tatsächlichen Erträge der angegebenen kWp-Leistung im Regelfall so nahe wie möglich kommen.

Die realen Betriebsbedingungen der Solaranlage wirken sich demnach teilweise deutlich auf die Ausgangsleistung des PV-Generators aus. Dadurch erbringt dieser selten bis nie seine gesamte Nennleistung. Dies solltest Du bei der Planung deines Solarsystems unbedingt beachten, um den Wechselrichter an die übliche Spitzenleistung der Solaranlage anzupassen. Denn nur so kann die AC-Ausgangskapazität des Solar-Wechselrichters verbessert werden.

Dabei gibt es einige Dinge zu beachten: So muss der Wechselrichter zunächst eine gewisse Mindestspannung besitzen. Auch spielen die Ausrichtung der Anlage ebenso wie die Verschattung der Solarmodule eine Rolle. Im Folgenden gehen wir kurz auf jeden dieser Punkte ein:

1. Die Mindestspannung eines Wechselrichters

Jeder Wechselrichter benötigt eine gewisse Mindestspannung. Denn er fängt erst dann an zu arbeiten, wenn eine bestimmte Spannung erreicht wurde. Je kleiner der Wechselrichter ist, desto geringer ist dabei in der Regel auch die Anlaufspannung. Das bedeutet, dass der Wechselrichter auch trotz weniger Sonneneinstrahlung oder anderen Beeinflussungen schneller und öfter anspringt und demzufolge schneller und mehr Wechselstrom erzeugt.

2. Ost-West-Ausrichtung und Verschattung

Weist dein Dach eine Ost-West-Ausrichtung auf, dann sind morgens (Ost), und abends (West) jeweils die Hälfte der Module zur Sonne ausgerichtet. Es gibt keine Leistungsspitze zur Mittagszeit, wie das bei einer Anlage mit reiner Südausrichtung der Fall ist. Statt dessen ist die Erzeugungskurve flacher, bleibt eher unter der kWp-Nennleistung und streckt dafür sich weiter in den Morgen und Abend. In diesem Fall kann ein kleinerer Wechselrichter den Energieertrag deiner Solaranlage erhöhen, weil das Gerät näher am optimalen Wirkungsgrad betrieben wird. Für eine Ost-West-Anlage mit 10 kWp ist es beispielsweise möglich, einen 8 kW Wechselrichter einzusetzen.

4. Geringere Investitionskosten

Die Installation eines kleineren Wechselrichters hat jedoch noch einen weiteren Vorteil: Je kleiner der Wechselrichter ist, desto günstiger wird er. Zwar unterscheiden sich die dreiphasigen Wechselrichter bei großen Anlagen im Preis nur geringfügig - zwischen dem größten und zweitgrößten Modell liegen oft nur 100 Euro Unterschied. Doch gerade bei kleineren Anlagen zwischen 4 und 5,5 kWp kannst du statt des dreiphasigen auch bedenkenlos den einphasigen Wechselrichter nehmen, der rund 300 Euro günstiger ist.

Aber: Grundlegend ist zu sagen, dass sich das Teillastverhalten bei Wechselrichtern in den letzten Jahren wesentlich verbessert hat. Dadurch können große oder sogar zu große Wechselrichter auch bei kleinerer Erzeugungsleistung immer noch gute Wirkungsgrade vorweisen.

Die Auswahl an Wechselrichtern ist groß und damit die Entscheidung nicht leicht. Wir fassen dir einige Tipps zusammen, die dir bei der Wahl des passenden Wechselrichters helfen können:

Du bist auf der Suche nach einem passenden Wechselrichter für eine 10-kWp-Solaranlage? Wir stellen dir zwei qualitativ hochwertige und zuverlässige Wechselrichter vor, die sich für dein Projekt eignen könnten.

Welcher Wechselrichter sich für dein PV-Projekt eignet, hängt immer von den jeweiligen Vorstellungen und Voraussetzungen ab. Unsere Fachberater:innen helfen dir gerne dabei, den passenden Wechselrichter für deine 10 kWp Solaranlage zu finden.

Neben der Auswahl des passenden Wechselrichters steht in der Regel auch die Frage nach der Auslegung im Raum. Auch bei diesem Schritt berät Sie im besten Fall der von Ihnen beauftragte Fachbetrieb. Denn dieser kann auf spezielle Auslegungssoftwares zurückgreifen. Diese Programme werden von allen namhaften Herstellern kostenlos für diese Zwecke zur Verfügung gestellt. So kann ganz einfach die optimale Auslegung für deinen Wechselrichter von SMA, Kostal und vielen anderen Herstellern ermittelt werden.

Natürlich kann die Auslegung von PV-Wechselrichtern auch ohne spezielle Software berechnet werden. Neben der Leistung der Solarmodule müssen an dieser Stelle folgende Faktoren einberechnet werden:

Wir raten dir jedoch davon ab, die Auslegung für deine Solaranlage selbst zu berechnen. Denn diese Berechnungen ergeben in den häufigsten Fällen nur Schätzwerte und sollten dir nur zur Orientierung dienen. Lass dir die Auslegung für deine PV-Anlage also immer von einem Profi berechnen. Denn dieser weiß, welche Faktoren beachtet werden müssen und wie deine PV-Anlage inklusive Wechselrichter später am rentabelsten arbeiten wird.

Wie bei allen Komponenten deiner PV-Anlage lässt sich auch diese Frage nicht allgemeingültig beantworten. Welche Anzahl an Wechselrichtern sich für ein PV-Projekt eignen, hängt von vielen verschiedenen Faktoren – insbesondere von der Größe und des Einsatzbereiches der Solaranlage – ab und sollte daher immer ganz individuell betrachtet werden.

Allgemein lässt sich jedoch festhalten, dass für durchschnittliche Solaranlagen im privaten Bereich in der Regel ein Wechselrichter ausreicht. Denn auch dieser Wechselrichter kann so gewählt werden, dass Verschattungen kein Problem darstellen und das Maximum aus deiner PV-Anlage herausgeholt wird. Darüber hinaus kannst du in diesem Fall sowohl Kosten als auch Platz sparen.

Lass dich also auch bei der Frage um die Anzahl der Wechselrichter vorab ausreichend von Expert:innen informieren. Diese können dich individuell beraten und finden die für dein Projekt passende Lösung.

Auch die genauen Kosten für einen Wechselrichter lassen sich nicht pauschal benennen. Diese hängen immer ganz vom gewählten Modell sowie vom Hersteller ab. Beeinflusst wird der Preis des Geräts außerdem durch Faktoren wie der Nennleistung oder aber dem Leistungsumfang.

Um dir trotzdem eine ungefähre Einschätzung für die Kosten eines Wechselrichters geben zu können, stellen wir dir zwei einfache Richtwerte vor, an denen du dich orientieren kannst:

Hierbei solltest du jedoch im Hinterkopf behalten, dass die Marktsituation aktuell sehr dynamisch ist und die Preise daher stark variieren.

Anders als viele PV-Interessierte denken, müssen Wechselrichter nicht zwingend so groß ausgelegt werden, wie die kWp-Leistung der Solaranlage vermuten lässt. Stattdessen ist es oftmals sogar sinnvoll, einen kleineren Wechselrichter zu wählen, um den Ertrag zu maximieren. Große Wechselrichter eignen sich jedoch oftmals bei südlich ausgerichteten Solaranlagen mit dynamischer Einspeisung. Kleinere Wechselrichter hingegen sind vor allem für Anlagen mit Ost-West-Ausrichtung, Verschattung oder auch statischer Einspeiseregelung geeignet.

Wenn du schnellstmöglich von den Vorteilen profitieren und eine Solaranlage kaufen möchtest, dann prüfe noch heute die Verfügbarkeit deiner Solaranlage mit Stromspeicher! Unsere Fachberater:innen beraten dich gerne auch in Bezug auf die Wahl des richtigen Wechselrichters.