String-Wechselrichter: Funktion, Vor- und Nachteile, Kosten, Hersteller

In diesem Artikel erfahren Sie alles Wissenswerte über String-Wechselrichter. Wir gehen dabei auf die Funktionsweise, Vor- und Nachteile, Kosten und stellen Ihnen führende Hersteller von Stringwechselrichter vor.

Was ist ein Stringwechselrichter? 

Ein String-Wechselrichter wandelt den Gleichstrom von einer Reihe (String) von Solarmodulen in Wechselstrom umwandelt. Im Gegensatz zu Mikro-Wechselrichtern, die an einzelne PV-Module angeschlossen sind, bedient ein String-Wechselrichter mehrere Solarmodule gleichzeitig.

Was ist ein Multistring-Wechselrichter? 

Ein Multistring-Wechselrichter ist eine erweiterte Form des herkömmlichen String-Wechselrichters. Er verfügt über zwei oder mehr Strings, jeder mit einem eigenen MPP-Tracker (Maximum Power Point). Dadurch kann er unterschiedliche Modul-Strings getrennt voneinander verwalten und optimieren.

Wie funktioniert ein Stringwechselrichter? 

Ein Stringwechselrichter wandelt den von einem Solar-String (in Serie geschaltete Solarmodule) erzeugten Gleichstrom direkt in Wechselstrom um. Dieser Prozess erfolgt durch elektronische Schaltungen, die die Spannung anpassen und für die Netzeinspeisung oder Hausnutzung umformen.

String-Wechselrichter minimieren die Leistungsverluste einer PV-Anlage. Die Leistung einer Photovoltaikanlage ändert sich ständig aufgrund von Schwankungen der Temperatur, Einstrahlung und Verschattung. Diese Schwankungen führen zu unterschiedlichen Strom- und Spannungswerten in den PV-Modulen. Wenn diese Module in Reihe geschaltet sind, entstehen sogenannte Mismatching-Verluste. 

In einem Stringwechselrichter ist ein MPP-Tracker eingebaut. Dieser passt die Leistung des Strings an die aktuellen Bedingungen an. Trotzdem können Mismatching-Verluste nicht vollständig vermieden werden. Geringfügige Verluste treten innerhalb einer der Reihen trotzdem auf, auch wenn die PV-Anlage in mehrere Reihen aufgeteilt ist.

Mismatching-Verluste entstehen, wenn Solarmodule in einem Strang unterschiedliche Leistungen erbringen - etwa durch unterschiedliche Ausrichtung, Neigung oder Verschattung.

Was sind die Vor- und Nachteile eines Stringwechselrichters?

Die untere Tabelle zeigt alle Vor- und Nachteile von Stringwechselrichtern im Überblick.

Was sind die Vorteile eines Strangwechselrichters?

Strangwechselrichter bieten einige Vorteile im Vergleich zu anderen Typen von Wechselrichtern.

• Geringere Leistungsverluste: Durch Schaltung eines Strangwechselrichters werden die Mismatching-Verluste reduziert. Damit erzeugt die PV-Anlage höhere Erträge.
• Einfache Verdrahtung: Die Verdrahtung ist einfach. Da nur eine begrenzte Anzahl von Modulreihen mit Kabeln vorhanden ist, treten nur selten Verdrahtungsfehler auf.
• Einfache Installation: Die Einfachheit der Verdrahtung und die kürzeren Kabelwege sorgen für eine kostengünstige Installation.
• Vereinfachte Fehlerfindung: Die einfache Verdrahtung vereinfacht die Fehlersuche. Hier wird nur ein Wechselrichter begutachtet, was auch die Wartung bzw. Austausch des Wechselrichters erleichtert.
• Überwachung durch MPP-Tracker: Weil der Strangwechselrichter mehrere MPP-Tracker besitzt, überwacht und optimiert er die PV-Anlage effizienter.

Was sind die Nachteile eines Strangwechselrichters?

Strangwechselrichter haben auch einige Nachteile. 

• Geringe Effizienz bei Verschattung: Ein String-Wechselrichter ist weniger Effizient bei komplexer Verschattung der PV-Anlage, da Mismatching nicht komplett verhindert wird. Deswegen eignen sie sich nicht für verwinkelte Dächer. In diesem Fall sind Modulwechselrichter oder PV-Optimierer die bessere Option. 
• Garantiezeiten: Die Garantiezeiten sind mit 8 bis 12 Jahren vergleichsweise kurz. Andere Typen von Wechselrichter bieten Garantiezeiten über 15 Jahre an.
• Ausfallrisiken: Geht ein Stringwechselrichter kaputt, dann fällt die gesamte Energieerzeugung des angeschlossenen Strings aus. Das unterscheidet sich von Mikro-Wechselrichtern, bei denen jedes Modul einen eigenen Wechselrichter hat.
• Eingeschränkte Erweiterbarkeit: Die Erweiterung einer bestehenden Photovoltaikanlage mit einem Stringwechselrichter kann kompliziert sein, da zusätzliche Solarmodule auf die vorhandenen genau abgestimmt sein müssen.

Was kostet ein Stringwechselrichter? (FS)

Ein Stringwechselrichter kostet zwischen 1.000 und 2.000 €. Das entspricht einem durchschnittlichen Preis von 200 € pro installiertem kWp. Mit steigender Leistung sinken die Kosten pro kWp. Die Preisspanne für Stringwechselrichter im Einfamilienhaus bewegt sich zwischen 170 und 250 € pro kWp.

Schauen Sie in unseren Artikel zu den Kosten von Wechselrichtern rein. In diesem vergleichen wir die Preise von Stringwechselrichtern mit anderen Wechselrichter-Typen. 

Welche Hersteller von String-Wechselrichtern gibt es?

In Deutschland gibt es einige Wechselrichter-Hersteller, die auch String-Wechselrichter produzieren. Die bekanntesten deutschen Hersteller sind SMA und Power Electronics. ABB, Huawei und Schneider Electric sind andere weltweit bekannte Hersteller.

Wann sollten Sie zu einem Strangwechselrichter greifen?

Stringwechselrichter eignen sich für mittelgroße PV-Anlagen, mit in Reihe geschalteten Solarmodulen. Stringwechselrichter sind ebenfalls eine gute Wahl für PV-Anlagen auf Dächern mit zwei unterschiedlichen Ausrichtungen (z. B. Ost-West-Anlagen) und Verschattungen. Die Gruppierung von PV-Modulen nach Leistung und die Verwendung eines String-Wechselrichters verringert in diesem Fall die Leistungsverluste.

Darüber hinaus eignen sie sich aufgrund ihrer hohen Systemeffizienz und der relativ günstigen Anschaffungs- und Wartungskosten für Einfamilienhäuser.

Stringwechselrichter oder Modulwechselrichter?

Bei normalen Dächern und wenig Verschattung sollten Sie zum Strangwechselrichter greifen. Modulwechselrichter optimieren die Leistung jedes Solarmoduls einzeln. Sie sind die bessere Wahl, wenn einzelne Module regelmäßig verschattet werden oder für Einfamilienhäuser mit verwinkelten Dächern. Mikrowechselrichter sind allerdings die deutlich teurere Option. Die Kosten betragen etwa 150 € pro Stück. Eine Alternative zu einem Modulwechselrichter sind PV-Leistungsoptimierer. 

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