Asymmetrische Solarwechselrichter

Was genau ist Asymmetriefähigkeit und welche Wechselrichter verfügen über die Fähigkeit, Energie asymmetrisch zu reduzieren? Lassen Sie uns näher darauf eingehen.

Wenn wir uns mit Solaranlagen beschäftigen, stoßen wir oft auf verwirrende Begriffe, darunter auch "asymmetrische" Energieabgabe bei Wechselrichtern. Aber was bedeutet das in der Praxis und ist es überhaupt notwendig?
Um diese Frage zu beantworten, lohnt sich ein Blick auf die 3 Phasen Wechselrichter Funktionsweise, insbesondere bei modernen Photovoltaikanlagen.
In Wohnungen oder kleinen Einfamilienhäusern mag ein einphasiges Netz noch ausreichen, aber bei einem dreiphasigen Netz kommt die Bedeutung der Asymmetriefähigkeit zum Tragen. Um die Bedeutung zu verstehen, wollen wir uns zunächst einmal ansehen, was drei Phasen bedeuten: Im Wesentlichen ist das Stromnetz, das einen durchschnittlichen Haushalt versorgt, in drei Phasen unterteilt. Physikalisch äußert sich dies darin, dass vier Kabel vom Stromnetz in das Gebäude führen, von denen drei Strom leiten (das vierte ist neutral und das fünfte dient der Erdung) und die drei Phasen bilden, auf die verschiedene Verbraucher verteilt sind. Diese Verteilung variiert von Gebäude zu Gebäude und berücksichtigt in der Regel Sicherheitsaspekte, die Spezifikationen der elektrischen Geräte und persönliche Anforderungen. Eine genaue Verteilung der Verbraucher ist von größter Bedeutung, da ein Ungleichgewicht zum Auslösen des Leistungsschalters führen kann, wodurch Überstrom verhindert und sowohl elektrische Geräte als auch das Netz geschützt werden. Aber wie sieht das in Bezug auf die Verbrauchsgewohnheiten einer durchschnittlichen Familie aus? Betrachten wir ein typisches dreiphasiges Stromnetz, wie es heute in Familienhäusern üblich ist. Auf diese drei Phasen sind Verbraucher und Steckdosen separat verteilt. Zur Veranschaulichung:

• Phase 1 (L1): Küchengeräte (Kühlschrank, Backofen, Mikrowelle)
• Phase 2 (L2): Beleuchtung und Schlafzimmer
• Phase 3 (L3): Wohnzimmer und Garage

Einphasige Netze sind heute vor allem in Wohnungen und kleinen Einfamilienhäusern zu finden. Für Immobilien mit erhöhtem Strombedarf ist hingegen eine dreiphasige Anlage unerlässlich, bei der ein moderner Solarwechsel Richter zum Einsatz kommt. Allerdings ist ein gleichmäßiger Verbrauch über alle drei Phasen hinweg nahezu unmöglich, was die richtige Auslegung der dreiphasen Wechselrichter-Schaltung besonders wichtig macht.

Bei der Installation einer Photovoltaikanlage (PV-Anlage) in solchen Immobilien, die ab 2024 im Rahmen des Solar-Plus-Programms in die Bruttomessung einbezogen werden, kommt daher der Phasensymmetrie eine entscheidende Bedeutung zu. Ein geeigneter Solarwechselrichter kann hier nicht nur den Eigenverbrauch optimieren, sondern auch gezielt überschüssige Energie nutzen, etwa als Solarwechselrichter für Warmwasser bereitung.

Unter dem früheren Net-Metering-System war ein Wechselrichter, der Phasenungleichgewichte ausgleichen kann, kein dringendes Anliegen, da die Energieversorgungsunternehmen den Strom aus netzgekoppelten Solaranlagen zu fast dem gleichen Preis abnahmen, zu dem er ihnen verkauft wurde.
Daher stellten Fälle, in denen aufgrund symmetrischer Wechselrichter gleichzeitig Solarstrom verbraucht und Strom aus dem Netz bezogen wurde, kein Problem dar.

Mit der Umstellung Ungarns auf die Bruttoabrechnung ab Anfang 2024 ändert sich die Situation jedoch erheblich. Bei der Bruttoabrechnung kostet der aus dem Netz bezogene Strom etwa 38 HUF pro kWh, während der ins Netz eingespeiste Strom vom Versorger nur 4 bis 5 HUF pro kWh einbringt. Gerade deshalb gewinnt die Entscheidung, welchen Solarwechselrichter kaufen zu wollen, stark an Bedeutung.

Bei der Installation einer Solaranlage ersetzt der Energieversorger den bestehenden Stromzähler durch einen neuen, um den Netzverbrauch und den ins Netz eingespeisten Strom getrennt zu erfassen. Der für die Bruttoabrechnung verwendete Zähler entspricht zwar seinem Vorgänger für die jährliche Bilanzierung, erfasst jedoch den Stromfluss in jeder Phase einzeln. Dadurch wird ein Rechnungsabgleich durch gleichzeitiges Aufladen und Abkaufen unmöglich, da beide Vorgänge auf dem Zähler eindeutig erfasst werden. Hier kommen asymmetrische Wechselrichter ins Spiel. Betrachten wir ein Beispiel mit einem symmetrischen 5-kW-Wechselrichter:

Beispiel für einen 5-kW-SYMMETRISCHEN Wechselrichter:

Wie dargestellt, sind bei einem Gesamtverbrauch von 5 kW, der asymmetrisch auf die Phasen verteilt ist, und einer Solarleistung von ebenfalls 5 kW die Kosten aufgrund der symmetrischen Energieabgabe des Wechselrichters nicht gleich Null. Der Kauf von 0,84 kWh Strom aus dem Netz kostet etwa 31 HUF, während die Rückspeisung von 0,82 kWh nur etwa 4,1 HUF einbringt. Bei einem Verbrauch von 5 kW und einer Solarleistung von 5 kW beläuft sich die Rechnung somit auf etwa 27 HUF, was nachteilig ist. Betrachten wir nun umgekehrt die Funktionsweise eines asymmetrischen Wechselrichters:

Beispiel für einen 5-kW-ASYMMETRISCHEN Wechselrichter:

Bei Wechselrichtern mit Phasenunsymmetrie-Funktion gleicht der Wechselrichter den unterschiedlichen Verbrauch pro Phase geschickt aus, sodass keine Netzgeschäfte erforderlich sind. Folglich wird der gesamte Verbrauch aus der Solarstromerzeugung gedeckt, wodurch die Stromkosten entfallen. Zugegeben, dies ist nur ein momentanes Beispiel, da der Verbrauch im Laufe des Tages schwankt, aber asymmetrische Wechselrichter können solche Schwankungen effizienter bewältigen. Es ist anzumerken, dass die meisten asymmetrischen Wechselrichter auf dem Markt mit einem Wirkungsgrad von 50 % pro Phase arbeiten, d. h. sie können die Hälfte ihrer Nennleistung pro Phase liefern. Ein 5-kW-Wechselrichter kann beispielsweise maximal 2,5 kW pro Phase liefern. Dennoch kann der Wirkungsgrad den von symmetrischen Wechselrichtern übertreffen, da die Leistung optimal auf die Phasen verteilt wird. Darüber hinaus sollen laut vorläufigen Datenblättern der Hersteller bereits 2024 Wechselrichter mit einer 100-prozentigen Leistungsabgabe pro Phase auf den Markt kommen. Welche Wechselrichter verfügen also über eine asymmetrische Leistungsabgabe? Da die Bruttomessung einen erhöhten Stellenwert für die Asymmetriefähigkeit von Wechselrichtern hat, ist es ratsam, sich bei den Auftragnehmern nach kompatiblen Wechselrichtern zu erkundigen. Bei Solar Kit empfehlen wir Produkte verschiedener Hersteller, die phasenunsymmetrisch sind. Hier sind einige Beispiele:

Huawei: Die Wechselrichter der MAP0-Serie von Huawei stellen einen bedeutenden Fortschritt in der Solarwechselrichtertechnologie dar, insbesondere im Hinblick auf den phasensymmetrischen Betrieb. Diese Wechselrichter sollen 2024 auf den Markt kommen und neue Maßstäbe in Sachen Effizienz und Leistung setzen. Die wichtigsten Merkmale der Wechselrichter der MAP0-Serie von Huawei:

1. Phasensymmetriefähigkeit: Eines der herausragenden Merkmale der MAP0-Serie ist ihre Fähigkeit, eine perfekte Phasensymmetrie zu erreichen, wodurch eine optimale Leistungsverteilung über alle Phasen eines dreiphasigen Netzes ermöglicht wird. Diese Fähigkeit gewährleistet eine effiziente Nutzung der Sonnenenergie und minimiert die Abhängigkeit vom Stromnetz.
2. 100 % Leistungsabgabe pro Phase: Im Gegensatz zu herkömmlichen Wechselrichtern, die pro Phase mit reduzierter Effizienz arbeiten können, liefert die MAP0-Serie 100 % ihrer Nennleistung pro Phase. Das bedeutet, dass jede Phase ihren vollen Anteil an Solarenergie erhält, wodurch die Gesamtleistung des Systems maximiert wird.
3. Erweiterte Überwachung und Steuerung: Die Wechselrichter der MAP0-Serie von Huawei sind mit erweiterten Überwachungs- und Steuerungsfunktionen ausgestattet, die Echtzeit-Einblicke in die Systemleistung bieten und eine Fernverwaltung und Fehlerbehebung ermöglichen. Dies gewährleistet einen optimalen Betrieb und erleichtert die proaktive Wartung, wodurch Ausfallzeiten minimiert und der Energieertrag maximiert werden.
4. Hohe Effizienz und Zuverlässigkeit: Die Wechselrichter der MAP0-Serie basieren auf der modernsten Technologie und dem technischen Know-how von Huawei und bieten außergewöhnliche Effizienz und Zuverlässigkeit. Die Wechselrichter von Deye und SolaX können maximal 50 % ihrer Nennleistung in einer Phase liefern. Darüber hinaus schalten diese Wechselrichter bei Anschluss an eine Batterie innerhalb von 4 Millisekunden nahtlos in den Inselbetrieb um und gewährleisten so eine unterbrechungsfreie Stromversorgung ähnlich einer unterbrechungsfreien Stromversorgung (USV). Darüber hinaus verfügen diese Wechselrichter über einen integrierten Backup-Ausgang, der bei Stromausfällen einen unterbrechungsfreien Betrieb der elektrischen Verbraucher ermöglicht, abhängig von der Bereitstellung kritischer Kundenstromkreise. Diese Nachhaltigkeit ist bei sonnigem Wetter mit Solarstromerzeugung oder bis zur Erschöpfung der Batterieenergie möglich.

*(vorbehaltlich der Bereitstellung kritischer Kundenstromkreise)