Hybridwechselrichter

Was ist ein Hybridwechselrichter?

Ein Hybridwechselrichter vereint zwei Aufgaben in einem Gerät: Er wandelt den Gleichstrom Ihrer Solarmodule in Wechselstrom um und managt gleichzeitig das Laden und Entladen eines Batteriespeichers. So entscheidet er automatisch, ob der Strom gerade verbraucht, gespeichert oder eingespeist wird. Ein reiner String-Wechselrichter kann das nicht, er speist nur ein. Der Speicher hängt bei einem Hybridgerät meist DC-seitig direkt am Wechselrichter, der Solarstrom wird also ohne Umweg über das Wechselstromnetz eingelagert. Das spart einen Umwandlungsschritt und damit einige Prozent Verlust gegenüber einer AC-gekoppelten Lösung. Ein Hybridgerät ist deshalb bei Neuanlagen mit Speicher fast immer die effizientere Variante.

Wie funktioniert die Speichersteuerung?

Der Hybridwechselrichter erhält über einen Smart Meter am Hausanschluss die Information, wie viel Strom gerade erzeugt und verbraucht wird. Ist Überschuss vorhanden, lädt er den Speicher, bei Bedarf entlädt er ihn. So heben Sie Ihren Eigenverbrauch von oft nur 30 Prozent auf 70 Prozent und mehr. Über das MPP-Tracking holt das Gerät zugleich den maximalen Ertrag aus den Modulen. Viele Modelle beherrschen zusätzlich eine gezielte Nulleinspeisung, regeln die Einspeiseleistung also so weit herunter, dass rechnerisch nichts ins Netz fließt. Auch zeitgesteuertes Laden aus dem Netz zu günstigen Tarifzeiten ist bei einigen Herstellern möglich.

Hybrid oder String, was ist der Unterschied?

Wenn Sie jetzt oder in Zukunft einen Speicher nutzen möchten, brauchen Sie einen Hybridwechselrichter, weil er die Batterie direkt anbindet. Ein reiner String-Wechselrichter ist günstiger, aber nur für Anlagen ohne Speicher sinnvoll. Da der Aufpreis für ein Hybridgerät in der Regel deutlich kleiner ausfällt als ein späterer Gerätetausch, entscheiden sich viele Haushalte vorsorglich dafür, auch wenn der Speicher erst in zwei oder drei Jahren kommt. Wie sich die beiden Bauarten bei Sungrow konkret unterscheiden, also die SH-Serie von der SG-Serie, erklärt unser Ratgeber Sungrow SH gegen SG. Eine Gesamtübersicht über alle Bauarten finden Sie in der Hauptkategorie Wechselrichter.

Welche Marken führen wir?

Wir führen Hybridwechselrichter der wichtigsten Hersteller mit eigenen Kategorien: Fronius GEN24, Huawei SUN2000, Sungrow SH, SMA Sunny Tripower Smart Energy und EcoFlow PowerOcean. Typische Vertreter sind der Sungrow SH10.0RT-20 mit 10 kW inklusive Smart Meter für das Einfamilienhaus, der SMA Sunny Tripower Smart Energy 8.0 mit 8 kW und der Fronius Symo GEN24 SC 12.0 Plus mit 12 kW für größere Dächer. Was das EcoFlow-System auszeichnet und in welchen Größen es verfügbar ist, fassen wir im Beitrag EcoFlow PowerOcean im Überblick zusammen.

Hybrid und Speicher

Der große Vorteil eines Hybridgeräts ist die direkte Anbindung des Batteriespeichers. Am einfachsten ist die Kombination innerhalb einer Marke, etwa Fronius mit Reserva, Huawei mit LUNA2000 oder Sungrow mit SBR und SBH. Als Orientierung für die Kapazität hat sich rund 1 kWh nutzbarer Speicher je kWp Anlagenleistung eingebürgert, ein Haushalt mit 10 kWp landet also häufig bei etwa 10 kWh. Wichtig ist neben der Kapazität die Lade- und Entladeleistung: Sie sollte hoch genug sein, um Mittagsspitzen aufzunehmen und abends Wärmepumpe oder Herd zu bedienen. Haben Sie bereits eine Anlage ohne Speicher, ist auch die AC-gekoppelte Nachrüstung ein Weg, den der Ratgeber Batteriespeicher nachrüsten ohne Hybridwechselrichter beschreibt.

Ersatzstrom und Notstrom

Viele Hybridwechselrichter bieten in Verbindung mit einem Speicher eine Ersatzstromfunktion. Je nach Gerät reicht das von einem einfachen Notstromausgang, also einer abgesicherten Steckdose für Kühlschrank und Router, bis zu einer vollwertigen Ersatzstromversorgung, die bei einem Netzausfall automatisch und meist innerhalb weniger Sekunden einspringt und das gesamte Hausnetz weiter versorgt. Für die automatische Umschaltung ist eine Umschalteinrichtung im Zählerschrank nötig, die ein Elektrofachbetrieb einbaut. Ohne Speicher funktioniert beides nicht, denn bei Netzausfall schaltet sich eine reine PV-Anlage aus Sicherheitsgründen ab. Welche Varianten es gibt und was sie im Alltag wirklich leisten, ordnet der Beitrag Notstrom bei PV-Anlagen ein.

Ein- oder dreiphasig, was passt zu Ihrem Haus?

Kleine Anlagen werden häufig einphasig angeschlossen, in Deutschland ist die Schieflast dabei auf 4,6 kVA je Phase begrenzt. Größere Anlagen und damit die meisten Hybridgeräte ab rund 5 kW sind dreiphasig. Das hat zwei praktische Vorteile: Die Leistung verteilt sich gleichmäßig auf alle drei Phasen des Hausnetzes, und große Verbraucher wie Wärmepumpe, Wallbox oder Durchlauferhitzer werden direkt aus dem Speicher bedient, weil sie ebenfalls dreiphasig arbeiten. Bei einem einphasigen Gerät kann es dagegen passieren, dass der Speicher gefüllt ist, die Wärmepumpe aber trotzdem Netzstrom zieht. Planen Sie Wärmepumpe oder E-Auto, wählen Sie deshalb ein dreiphasiges Gerät.

MPP-Tracker und Modulbelegung

Ein MPP-Tracker hält einen Modulstrang permanent im Punkt der höchsten Leistung. Bei einem Dach mit nur einer Ausrichtung genügt ein Tracker. Sobald Sie Ost und West belegen oder Teilflächen zeitweise im Schatten von Schornstein, Gaube oder Baum liegen, sollten diese Stränge auf getrennten MPP-Trackern liegen, sonst zieht das schwächste Modul den ganzen Strang nach unten. Die meisten Hybridgeräte für Einfamilienhäuser bringen zwei MPP-Tracker mit, größere Modelle mehr. Wie viele Module Sie je Strang anschließen dürfen, ergibt sich aus der maximalen Eingangsspannung des Wechselrichters und der Leerlaufspannung der Module bei Kälte. Beide Werte stehen in den Datenblättern und sollten vor der Bestellung geprüft werden.

Welche Größe brauche ich?

Die Leistung sollte zur installierten Modulleistung passen. Als Faustregel gelten 0,8 bis 1,0 kW Wechselrichterleistung je kWp Modulleistung, ein Einfamilienhaus mit 8 bis 10 kWp fährt also meist mit einem 8- bis 10-kW-Hybridgerät gut. Passende Modelle finden Sie gebündelt unter Wechselrichter 10 kW, kleinere Anlagen unter Wechselrichter 5 kW. Für große Dächer und Anlagen jenseits von 15 kWp kommen Geräte wie der Fronius Verto 15.0 Plus mit 15 kW in Frage, den wir im Beitrag Fronius Verto Plus genauer vorstellen. Wie Sie die Auslegung selbst nachrechnen, zeigt der Ratgeber Wechselrichter richtig dimensionieren.

Installation, Anmeldung und Monitoring

Den Anschluss an das Hausnetz darf nur ein eingetragener Elektrofachbetrieb ausführen, er meldet die Anlage auch beim Netzbetreiber an. Zusätzlich wird jede PV-Anlage samt Speicher im Marktstammdatenregister der Bundesnetzagentur eingetragen, üblicherweise innerhalb eines Monats nach Inbetriebnahme. Steuerbare Verbrauchseinrichtungen wie Wärmepumpe oder Wallbox fallen unter Paragraf 14a EnWG und werden gesondert angemeldet. Auf die Lieferung von Wechselrichtern und Speichern für Wohngebäude wendet der Handel den Nullsteuersatz nach Paragraf 12 Absatz 3 UStG an. Nach der Inbetriebnahme sehen Sie Erzeugung, Verbrauch und Speicherstand in der App des Herstellers, etwa FusionSolar bei Huawei, iSolarCloud bei Sungrow oder Solar.web bei Fronius.