Wechselrichter: Leicht, leise und flexibel


5. August 2021

Erst im letzten Jahr hat Delta mit dem M70A die neue Flex-Serie eingeführt. Nun folgten die kleineren Geräte M15A, M20A und M30A. Die Flex-Serie unterscheidet sich dabei von den Vorgängermodellen durch ein komplett neues Design sowie weitere Verbesserungen im Detail.

?Flex steht für die Flexibilität der gesamten Serie ? und das in zweierlei Hinsicht: Einerseits reichen die Ausgangsleistungen von 15 bis 100 Kilowatt und zudem sind alle Wechselrichter technisch und funktionell aufeinander abgestimmt. So können beliebig viele Geräte und diese auch in verschiedenen Leistungsgrößen in einer Anlage kombiniert werden. Andererseits bezieht sich der Zusatz ?Flex? auch auf den einzelnen Wechselrichter selbst: auf die Anzahl der MPP-Tracker, den erweiterten Eingangsspannungsbereich und den größeren Betriebsspannungsbereich.

Die Kunden erwarten heute zu Recht mehr von einem Wechselrichter als nur eine effiziente Energieumwandlung. Ergänzende Funktionen, die die Anlageninformationen visualisieren oder die eine vorausschauende Planung von Wartungsarbeiten ermöglichen, sind wichtige Features. Nicht zuletzt spielen Aspekte wie Blitz- und Brandschutz im Gebäudebereich eine entscheidende Rolle. Delta bietet auch hier sichere Lösungen, dazu später mehr.

Eigenverbrauchsgrenze im EEG erhöht

Die Solarbranche ist sehr innovativ. Die Solarmodule werden jedes Jahr leistungsstärker und auch kostengünstiger. Der Kunde bekommt so mehr Solarpower auf der gleichen Dachfläche und das ermöglicht es jedem Einzelnen, ein Stück zum Klimaschutz und zum Gelingen der Energiewende beizutragen. Durch diese positive Entwicklung verschieben sich peu á peu auch die Anwendungsbereiche der Leistungsklassen für die Wechselrichter. Mit der Erhöhung der Eigenverbrauchsgrenze im EEG 2021 sind nun auch Geräte zwischen 15 und 30 Kilowatt für private Anlagenbesitzer interessant, für kleinere Handwerksbetriebe waren es die Umrichter schon zuvor.

E-Mobilität beschleunigt Solarausbau

Eine weitere Entwicklung forciert den Ausbau der Photovoltaik: Die wachsende Bedeutung der Elektromobilität schlägt sich in einer immer stärkeren Kundennachfrage nieder ? auch dank einer umfangreichen Förderung durch die KfW-Bank gerade auch für private Wallboxen. Das Elektroauto mit Solarenergie vom eigenen Dach zu laden ist eine naheliegende Kombination, um künftig Kosten zu sparen. Gerade Handwerksbetriebe mit größeren Dachflächen und mehreren Elektrotransportern können damit in Zukunft bares Geld sparen und einen wichtigen Umweltbeitrag leisten. Delta hat das verstanden und bietet deshalb nicht nur Wechselrichter, sondern auch gleich entsprechende Ladestationen wie den AC Max mit an.

Delta steht dabei immer in engem Austausch mit Kunden und Partnern. Deren Rückmeldungen sind ebenso ins Produktdesign eingeflossen wie die neuesten technologischen Entwicklungen des Elektronikkonzerns. Das neue Design der Flex-Serie ist kompakt, leicht und leise. Das sind drei wichtige Kriterien für den Einsatz in Wohngebäuden, aber auch in Gewerbegebäuden. Beim Wechselrichter selbst haben die Entwickler das vor allem dank moderner und effizienter Leistungselektronik erreicht.

Die Kühlung des Geräts erfolgt durch eine passive, natürliche Konvektion, um die Innentemperatur niedrig zu halten. Mit einem Geräuschpegel von maximal 31,5 Dezibel liegen die M15A und die M20A deutlich unter den im Wohnbereich erlaubten Grenzwerten von 50 Dezibel tagsüber und 35 Dezibel nachts. Zum Vergleich: Ein Flüstern oder das eigene Atemgeräusch entspricht etwa 30 Dezibel. Ein Streit mit den Nachbarn um den Geräuschpegel der Geräte wird es sicher nicht geben.

Bis zu drei MPP-Tracker erhöhen Erträge

Um mehr Flexibilität bei der Anordnung der Solarmodule zu ermöglichen, sind die neuen Wechselrichter mit zwei oder drei MPP-Trackern ausgestattet. So werden die Verschattungen minimiert oder ein Dach mit unterschiedlichen Modulausrichtungen optimiert. Die Wechselrichter arbeiten bei Eingangsspannungen von 200 bis 1.000 Volt DC, mit einer Spannungsfestigkeit bis 1.100 Volt DC.

?Mit der Schutzart IP66 sind die Wechselrichter problemlos im geschützten Außenbereich einsetzbar, was Platz im Gebäude spart. Durch den erweiterten Betriebstemperaturbereich von minus 25 bis 60 Grad Celsius ist aber auch der Betrieb im Gebäude möglich, etwa im Technikraum zusammen mit Wärmepumpe oder Heizungsanlage. Ein Vorteil des neuen Designs: Der Installateur hat nun über eine Fronttür einen einfacheren Zugang zu den internen Komponenten im Wechselrichter.

Für die Inbetriebnahme oder einen schnellen Check der Einstellungen verbindet der Installateur sein Smartphone direkt mit dem Gerät.

Foto: Delta

Für die Inbetriebnahme oder einen schnellen Check der Einstellungen verbindet der Installateur sein Smartphone direkt mit dem Gerät.

Einfache Integration ins Heimnetzwerk

Über ein ähnliches Produktdesign verfügt auch der AC Max: Die kompakte Wallbox wiegt nur vier Kilogramm, sie arbeitet ebenfalls flüsterleise und besitzt die Schutzart IP55 für Außeninstallationen.

Die AC-Ladestation verfügt über elf oder 22 Kilowatt Ladeleistung und ist mit einer Ladesteckdose oder mit Ladekabel, jeweils Typ 2, erhältlich. Die kleinere Ausführung mit elf Kilowatt fällt unter die neue KfW-Förderung für private Wallboxen.

Die Wallbox ist dabei mit zwei unterschiedlichen Kommunikationsausstattungen erhältlich: einmal als AC Max Basis mit einer Bluetooth-Schnittstelle für Smartphones sowie in der Smart-Variante, die zusätzlich noch mit Wi-Fi und Ethernet für die Einbindung in das Heimnetzwerk geliefert wird. Auch hier gibt es eine spezielle App, über die die Ladestation eingerichtet und in Betrieb genommen wird.

Gerät einfach via App einrichten

Die Wechselrichter von Delta sind serienmäßig mit einem Wi-Fi-Modul ausgestattet. Für die Inbetriebnahme oder einen schnellen Check der Einstellungen verbindet der Installateur sein Smartphone direkt mit dem Wechselrichter. Alle Einrichtungsarbeiten können so mit der App My Delta Solar erledigt werden.

Die App ist seit Kurzem in einer komplett überarbeiteten Version für iOS und Android kostenlos verfügbar. Mithilfe der App wird der Wechselrichter außerdem mit dem WLAN-Router verbunden und die Solaranlage in der My Delta Solar Cloud registriert.

Alternativ kann auch die physische Schnittstelle RS485 genutzt werden. Die Anschlüsse dafür, wie auch die für die digitalen Eingänge, die externe Abschaltung oder die Relais sind auf der Kommunikationskarte untergebracht, die im laufenden Betrieb herausgezogen und umgeklemmt werden kann.?

Daten in der Cloud lagern und analysieren

Von der Überwachung der Photovoltaikanlage erwarten Kunden heute ebenfalls mehr: Die Anlageninformation und Datenerfassung sollte in Echtzeit erfolgen, um Wartungsmaßnahmen planen zu können. Dafür erfasst der Wechselrichter verschiedene Messdaten, zum Beispiel für die Überwachung der einzelnen Modulstränge oder für die Erstellung von I-U-Kurven.

Die Messwerte werden dabei lokal im Wechselrichter zwischengespeichert. Sie werden mit einem Überwachungssystem wie der My Delta Solar Cloud ausgelesen, visualisiert und analysiert. Diese Informationen können dazu genutzt werden, mögliche Probleme in der Anlage frühzeitig zu erkennen und Wartungsmaßnahmen vorausschauend zu planen. Im Zusammenspiel mit der Wallbox bietet die App eine Kontrolle und Steuerung des Ladevorgangs. Zudem sind die Aktualisierung der Firmware sowie die Ansicht in Statistiken wie die Ladehistorie einfach über die App abrufbar.

Der Wechselrichter M20A leistet maximal 22 Kilowatt. Optisch ist das Modell mit dem M30A (unten) fast identisch.

Foto: Delta

Der Wechselrichter M20A leistet maximal 22 Kilowatt. Optisch ist das Modell mit dem M30A (unten) fast identisch.
Die Wechselrichter von Delta sind mit einem Wi-Fi-Modul ausgestattet. Der M30A besitzt drei MMP-Tracker, einen mehr als die anderen Modelle.

Foto: Delta

Die Wechselrichter von Delta sind mit einem Wi-Fi-Modul ausgestattet. Der M30A besitzt drei MMP-Tracker, einen mehr als die anderen Modelle.

Blitz- und Brandschutz sichert die Anlage

Solaranlagen auf Gebäuden brauchen einen sicheren Schutz gegen Blitzeinschläge und Brandgefahren. Delta stellt das mit diversen Schutzfunktionen sicher. Ein Vorteil der neuen Flex-Serie: Die Wechselrichter werden schon ab Werk mit Überspannungsableitern Typ 2 ausgerüstet.

Sie können damit ohne eine zusätzliche externe Lösung nahtlos in die Blitzschutzanlage des Gebäudes integriert werden. Ein Paar weitere wichtige Funktionen sollen beispielhaft kurz vorgestellt werden.

Ein wichtiger Beitrag zur Vermeidung von Bränden, aber auch von Schäden und Verletzungen ist die Erkennung und Löschung von Lichtbögen in den Modulsträngen. Diese Lichtbögen können auf verschiedene Weisen entstehen. Zum Beispiel durch einen Stromüberschlag zwischen beschädigten stromführenden DC-Kabeln und Metallteilen. Zur Löschung des Lichtbogens wird der Gleichstrom im Strang unterbrochen und die Ausgangsleistung reduziert. Im Extremfall stoppt der Wechselrichter sogar die Netzeinspeisung. In jedem Fall setzt der Wechselrichter aber ein Alarmsignal ab.

Ein weiterer Aspekt ist der Schutz vor Verpolungen, denn die kommen in der Hektik des Arbeitsalltags immer wieder vor. Deshalb haben die Wechselrichter zusätzliche Sensoren integriert, die Verpolungen direkt erkennen. Der AC Max verfügt über eine integrierte DC-Fehlerstromerkennung, die bei sechs Ampere abschaltet und in Kombination mit Fehlerstromschaltern vom Typ A funktioniert. Extra FI-Schalter vom Typ B sind nicht mehr nötig.

Ost-West-Anlage mit AC Max Smart

Wann rechnet sich die Investition in eine Solarstromanlage? Das Beispiel einer Gärtnerei mit einem M20A-Wechselrichter und einer AC-Max-Smart-Wallbox soll das noch einmal veranschaulichen. Die Solarstromanlage erhält für die nächsten 20 Jahre eine Einspeisevergütung von 7,47 Cent pro Kilowattstunde für eine installierte Leistungsgröße zwischen zehn und 40 Kilowatt. Für die Investitionskosten in die Solaranlage inklusive Wechselrichter nehmen wir der Einfachheit halber 1.000 Euro pro Kilowatt an. Als Strombezugspreis werden 30 Cent pro Kilowattstunde angesetzt.

Die Komponenten: Der Wechselrichter ist ein M20A für maximal 22 Kilowatt mit Wi-Fi-Kommunikation. Auf dem Dach sind 64 Solarmodule mit je 340 Watt, also sind insgesamt 21,7 Kilowatt installiert. Je 32 Module sind dabei gleichmäßig auf beiden Hälften eines flachen Satteldachs mit Ost-West-Ausrichtung montiert.

Installiert wurde die Ladestation AC Max Smart mit elf Kilowatt, Wi-Fi und Ethernet. Die Kosten für die Wallbox liegen bei knapp unter 1.000 Euro (netto), da die KfW aktuell Ladestationen bis elf Kilowatt für Privatpersonen mit 900 Euro pro Ladepunkt fördert. Damit ergibt sich eine interessante Amortisationsdauer bei überschaubaren Kosten. Das stellt eine echte Alternative zu den Negativzinsen dar, die es auf dem Sparkonto gibt.

Das Beispiel der Gärtnerei mit einem M20A-Wechselrichter und einer AC-Max-Smart-Wallbox im Überblick.

Foto: Delta

Das Beispiel der Gärtnerei mit einem M20A-Wechselrichter und einer AC-Max-Smart-Wallbox im Überblick.
Quelle: www.photovoltaik.eu/wechselrichter/leicht-leise-und-flexibel