Stringwechselrichter – Funktion, Einsatz, Vor- und Nachteile

Kai Janßen
Zuletzt aktualisiert:
14/09/2021
Kategorie: Wechselrichter

Was ist ein Strangwechselrichter?

Ein Wechselrichter bildet das Herzstück einer Solaranlage. Schließlich wandelt er den von den Solarmodulen erzeugten Gleichstrom in technisch nutzbaren Wechselstrom um, der dann direkt vor Ort verbraucht oder auch in das Stromnetz eingespeist werden kann.

Mit einem Stringwechselrichter werden mehrere in Reihe an einem „Strang“ zusammengeschaltete Solarmodule betrieben. Dieser Strang wird teilweise auch String genannt. Folglich wird dann von einem Stringwechselrichter gesprochen.

Wie funktioniert ein Stringwechselrichter?

In Abhängigkeit von den herrschenden Bedingungen, wie beispielsweise der Temperatur der Solarzellen, schwankt der Wirkungsgrad einer Solaranlage. Da die von der Anlage produzierte Leistung dem Produkt aus der Stromstärke und Stromspannung entspricht, werden diese beiden Parameter durch einen Wechselrichter möglichst optimal eingestellt.

Der Punkt, an dem die höchste Leistung erzielt wird, wird „Maximum Power Point“, kurz MPP, genannt. Mithilfe der Variation des Leistungswiderstands passt der Stringwechselrichter die Stromkomponenten so an, dass die einzelnen Zellen dem MPP möglichst nahekommen. Diese Anpassung erfolgt für alle Module an einem Strang in gleichem Maße.

Wenn diese Module unterschiedlich bestrahlt werden, stellt sich die Situation deshalb suboptimal dar, denn einige Module arbeiten dann relativ weit von ihrem MPP entfernt.

Deshalb sollten nach Möglichkeit nur Module mit vergleichbarer Leistung zusammengeschaltet werden. Prinzipiell wird jeder Modulstrang mit einem Strangwechselrichter betrieben. Multi-Strangwechseltrichter können allerdings mehrere Modulstränge steuern.

Vor- und Nachteile eines Stringwechselrichters

Strangwechselrichter verbinden die Vorteile von Modulwechselrichtern mit denen von Zentralwechselrichtern. Allerdings verbinden sie auch in abgeschwächter Form die entsprechenden Nachteile.

Der größte Vorteil bei der Verwendung eines Stringwechselrichters besteht darin, dass nicht ein MPP für die gesamte Anlage eingestellt wird. Stattdessen werden nur die Module an einem Strang gleich behandelt. Wenn diese Verschaltung intelligent gewählt wurde und jeweils leistungsstarke und leistungsschwache Module an einem Strang kombiniert werden, kann mit einem Stringwechselrichter eine hohe Effizienz erreicht werden.

Durch die strangweise Verkabelung der Photovoltaikmodule kann eine Reduzierung von Kabelverlusten und durch eine gleichzeitige Verringerung der Kabelquerschnitte eine Senkung der Installations- und Betriebskosten erreicht werden.

Da kein Wechselrichter einen 100-prozentigen Wirkungsgrad besitzt, sollten besonders große Photovoltaikanlagen möglichst nicht mit Strangwechselrichtern betrieben werden. Denn dann summieren sich die Verluste durch die vielen einzelnen Wechselrichter. Außerdem würden dann die Installations- und Wartungskosten erheblich steigen.

Einsatzgebiete eines Strangwechselrichters

Für Anlagen ab einer Größe von 30 Quadratmetern lohnt sich zumeist der Betrieb eines Strangwechselrichters. Je größer allerdings die Solaranlage dimensioniert ist, desto eher lohnt sich ein Zentralwechselrichter

Allgemein werden Strangwechselrichter besonders gerne bei Anlagen mit einer regelmäßigen Teilverschattung eingesetzt. Denn dann können die Module entsprechend ihrer Leistung gruppiert und jede dieser Gruppen mit einem Strangwechselrichter versehen werden.

Prinzipiell ist es möglich, dass Stringwechselrichter auch mit anderen Wechselrichtertypen kombiniert werden. So ist es beispielsweise denkbar, regelmäßig beschattete Module mit einem Strangwechselrichter zu versehen und den Rest der Anlage mit einem Zentralwechselrichter zu betreiben.

Dank ihrer Vorteile, besonders für mittelgroße Anlagen, werden Stringwechselrichter sehr häufig für Solaranlagen auf privaten Hausdächern verwendet. Hier erfüllen sie ihre Aufgabe als „eierlegende Wollmilchsau“ und gewährleisten einen vergleichsweise hohen Anlagenwirkungsgrad in Kombination mit moderaten Anschaffungs- und Instandhaltungskosten. Deshalb dominieren Strangwechselrichter den Markt für Privatanwender.

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