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Wechselrichter oder Power-Management auf Modulebene?

1. Februar 2011, 12:31 Uhr | Heinz Arnold

Ralf Nolte, National Semiconductor: »Allein schon die Temperatur-Unterschiede zwischen den Modulen auf einer Dachanlage rechtfertigen Optimizer.«

Was bringt das Power-Management auf Modulebene (MLPM)? Von kompletten »Miniwechselrichtern« bis zu unterschiedlichen DC/DC-Wandlern, die auch als Optimizer oder Maximizer bekannt sind, reicht das Angebotsspektrum von Firmen wie Enecsys, National Semiconductor, Solar Edge und Tigo.

Power-Management auf Modulebene steigert den Ertrag der Energieernte einer PV-Anlage allein über lokale Faktoren (etwa Verschattung) laut Dr. Henning Wicht zwischen 2 und 25 Prozent. Über die Anpassung des Missmatch zwischen den Modulen kämen noch einmal 3 bis 5 Prozent hinzu. Diesem Vorteil stehen zunächst einmal höhere Anschaffungskosten gegenüber: 50 Prozent teuerer pro Watt sind Microinverter gegenüber String-Wechselrichtern, gegenüber Zentralwechselrichtern kommt die Alternative sogar um 150 Prozent teurer.

Das sollte aber nicht so bleiben, denn der Halbleiteranteil dieser Geräte liegt mit 28 Prozent deutlich höher als der Halbleiteranteil in konventionellen Wechselrichtern (10 Prozent). Gerade aber die Preiskurve der Halbleiter fällt erfahrungsgemäß relativ schnell, so dass die Kosten mit steigenden Stückzahlen der Microinverter und Optimizer voraussichtlich schnell nach unten gehen werden.

Höhere Lebensdauer

Dafür erreichen die Power-Management-Geräte auf Modulebene eine höhere Lebensdauer als traditionelle Wechselrichter. Das liegt zuerst einmal daran, dass die Microinverter (208/240 V AC) und die Optimizer (60 V DC) bei niedrigeren Spannungen arbeiten als die konventionellen Wechselrichter. Die Hersteller geben zwischen 15 und 25 Jahren Garantie auf ihre Produkte. Die Halbleiterhersteller führen ins Feld, dass sie ICs anbieten können, die auch bei rauen Umgebungsbedingungen eine lange Lebenszeit erreichen, hier zahlten sich die langjährigen Erfahrungen vieler Hersteller im Automobilmarkt aus.

Gegenüber String- und Zentralwechselrichtern weisen die Module-Level-Power-Management-Ansätze (MLPM) einen weiteren Vorteil auf: »Sie sind sehr viel einfacher zu installieren, besondere Kenntnisse im Umgang mit hohen Gleichspannungen im Bereich von 600 bis 1000 V sind nicht erforderlich. Das schient mit gerade in den USA ein nicht zu unterschätzender Vorteil zu sein«, sagt Dr. Henning Wicht.