Wer ein Balkonkraftwerk oder eine Photovoltaik-Anlage installiert, denkt meist zuerst an Module und Halterung. Doch ein zentraler Baustein entscheidet maßgeblich über den Ertrag: der Wechselrichter. Er wandelt den erzeugten Gleichstrom in haushaltsüblichen Wechselstrom um. Dabei stehen zwei Systeme zur Wahl – Stringwechselrichter und Mikrowechselrichter. Beide haben ihre Vor- und Nachteile. IMTEST erklärt, worauf es ankommt und welche Lösung sich für welchen Einsatzzweck eignet.

Solix Solarbank 3 E2700 Pro: Anker bringt neue Balkonstrom-Speicherlösung auf den Markt

Mit der Solix Solarbank 3 E2700 Pro bietet Anker eine kompakte Speicherlösung zwischen BKW und PV-Anlage. IMTEST hat das Gerät vor dem Verkaufsstart unter die Lupe genommen.

von Stefan Kaupisch

Was ist ein Wechselrichter?

Ein Wechselrichter wandelt den von Solarmodulen erzeugten Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) um – also genau die Stromart, die im Haushalt genutzt wird. Erst durch diesen Schritt wird der erzeugte Solarstrom nutzbar für Geräte wie Kühlschrank, Waschmaschine oder Fernseher. Der Wechselrichter ist damit das zentrale Bindeglied zwischen Photovoltaik-Anlage und Haushaltsnetz.

Wechselrichter gibt es in vielen Formen und Ausführungen. Bei kleinen Anlagen wie Balkonkraftwerken kommen meist sogenannte Mikro-Wechselrichter zum Einsatz, die direkt an ein einzelnes Modul angeschlossen werden. Bei größeren Anlagen hingegen ist oft ein String-Wechselrichter die erste Wahl – er arbeitet zentral und verarbeitet den Strom mehrerer Module auf einmal.

Beide Wechselrichter Arten verfügen in der Regel über einen oder mehrere sogenannte MPP-Tracker (Maximum Power Point Tracker). Sie sorgen dafür, dass die angeschlossenen Module stets optimal betrieben werden. Je mehr MPP-Tracker ein Wechselrichter hat, desto flexibler lässt sich die Anlage planen: So können etwa unterschiedlich ausgerichtete Modulgruppen getrennt voneinander gesteuert und optimiert werden.

Wer plant, ein Balkonkraftwerk zu installieren oder seine bestehende Anlage zu erweitern, sollte die Unterschiede kennen.

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Was ist ein Stringwechselrichter?

Ein Stringwechselrichter ist leistungsstärker als ein Mikrowechselrichter, da hier mehrere Solarmodule hintereinander in Reihe geschaltet werden können. Dadurch ist die Verkabelung sehr einfach, da die Solarpanels lediglich miteinander verbunden werden und nur zwei Kabel zum String-Wechselrichter geführt werden müssen.

Die Stromstärke bleibt dabei gleich, während sie die Stromspannungen addieren. Diesen Umstand sollte man bereits vor der Installation unbedingt bedenken, da der verwendete Wechselrichter und MPP-Tracker für die Spannung ausgelegt sein müssen.

Die Reihenschaltung hat gleich mehrere Nachteile: Fällt ein Modul aus, fällt der gesamte Strang aus. Auch die Verschattung einzelner Module führt zu einem Leistungsverlust. Allerdings lässt sich dies mithilfe von sogenannten Multistring-Wechselrichtern beheben, die über mehrere MPP-Tracker verfügen und damit mehrere Reihen zulassen, die unabhängig voneinander arbeiten. Dadurch lassen sich beispielsweise auch verschiedene Ausrichtungen der Solarmodule realisieren – ohne Einbuße.

Was ist ein Mikrowechselrichter?

Mikrowechselrichter werden auch als Modulwechselrichter bezeichnet. Sie kommen überwiegend bei kleineren Solaranlagen sowie Balkonkraftwerken zum Einsatz. Sie können jedoch auch bei größeren Anlagen eingesetzt werden. Dort bieten sie den Vorteil, dass jedes Solarmodul einzeln an einen MPP-Tracker angeschlossen wird und damit völlige frei platziert werden kann – ohne Leistungsverluste.

Oft verfügen die Mikro-Wechselrichter über zwei oder mehr MPP-Tracker für den Anschluss von Solarpanels. Einige wenige Modelle erlauben zudem die Parallelschaltung von zwei Modulen an einem MPP-Tracker. In diesem Fall laufen die Solarmodule unabhängig voneinander, sodass bei Defekt nicht beide Panels ausfallen. Jedoch addiert sich hierbei die Stromstärke, während die Spannung gleich bleibt.

Gerade bei Balkonkraftwerken haben sich Mikrowechselrichter etabliert – und das aus gutem Grund: Die Anlagen bestehen in der Regel nur aus ein bis vier Modulen, die oft unterschiedlich ausgerichtet oder nicht optimal platziert sind. Ein Mikro-Wechselrichter stellt sicher, dass jedes Modul unabhängig vom anderen arbeitet und Ertragseinbußen durch Teilverschattung oder unterschiedliche Sonnenstände vermieden werden.

Zudem lassen sich die Geräte meist direkt an der Modulhalterung befestigen und über einen Schuko-Stecker mit dem Hausnetz verbinden – ideal für eine einfache Plug-and-Play-Installation ganz ohne Elektriker. Weitere Informationen zu Balkonkraftwerke hat Ihnen IMTEST hier zusammengestellt.

Wann lohnt sich welche Lösung?

Ob Mikro- oder Stringwechselrichter die bessere Wahl sind, hängt stark von den Bedingungen vor Ort und der Größe der Anlage ab. Mikrowechselrichter bieten maximale Flexibilität und sind besonders dort im Vorteil, wo Module unterschiedlich ausgerichtet oder teilweise verschattet sind. Stringwechselrichter wiederum punkten bei größeren, einheitlich ausgerichteten Anlagen durch einfachere Verkabelung und geringere Kosten pro kWp.

Die folgende Übersicht zeigt, welche Lösung sich in welchem Szenario besser eignet:

Fazit