Solare Wechselrichter: Vernetzte digitale Alleskönner

04.06.2018 – Die Innovationszyklen bei Wechselrichtern werden immer schneller, getrieben durch einen dynamischen Wettbewerb, Digitalisierung und Sektorenkopplung. Integrierte Kommunikationspakete mit WLAN, Energiemanagementsystemen und zahlreichen Schnittstellen sind mittlerweile Standard. Wechselrichter sind somit zunehmend nicht nur das elektronische „Gehirn“ der Photovoltaikanlage, sondern steuern, überwachen und integrieren auch Solarbatterien, Power-To-Heat und Smart-Home-Anwendungen sowie E-Fahrzeuge.

Integrierte Ladefunktion für Elektroautos

So stellte jüngst Solar Edge den ersten Wechselrichter mit integrierter Ladefunktion für Elektroautos für den europäischen Markt vor. Damit können Autos mit Solarstrom vom eigenen Dach bis zu 2,5 Mal schneller geladen werden als mit einem herkömmlichen Ladecontroller. Durch solche Kombinationslösungen werden zudem Installationskosten und der Arbeitsaufwand gesenkt, da weitere Kabel und Sicherungen entfallen. Im Trend liegt ebenso die Einbindung von Verbrauchsreglern zur Ansteuerung von Heizstäben zur Warmwasserbereitung in Boilern und Pufferspeichern oder für Infrarotheizungen, die mit überschüssigem Solarstrom betrieben werden. Dies bietet beispielsweise Fronius an.

Bedarfsgerechte Einspeisung von Blindleistung

Batteriewechselrichter können zur Optimierung des PV-Eigenverbrauchs, zur unterbrechungsfreien Notstromversorgung oder skalierbar bis in den Megawattbereich für Netzdienstleistungen zur Stabilisierung des Stromnetzes eingesetzt werden, beispielsweise mit dem Blueplanet Gridsave 50.0 TL3-S von Kaco New Energy. Der neue Batteriewechselrichter Plenti Core plus von Kostal vereinigt verschiedene Funktionen und verfügt über zwei Solareingänge und einen dritten DC-Eingang, an dem optional ein weiterer Modulstring oder eine Speicherbatterie angeschlossen werden kann. Der Speicher lässt sich demnach auch nachträglich integrieren. Um die nötige Spannung im Stromnetz im Lot zu halten können viele moderne PV-Wechselrichter und Batteriewechselrichter bedarfsgerecht Blindleistung einspeisen. „Das hilft den Verteilnetzbetreibern“, sagt Bernd Engel, Professor an der Technischen Universität Braunschweig und Vorstandsbeauftragter Netzintegration beim Hersteller SMA.

Neue digitale Geschäftsmodelle

Als Megatrend sehen die Analysten von IHS Markit den Aufbau neuer digitaler Geschäftsmodelle durch Wechselrichterhersteller. Kernelement hierbei sind digitale Plattformen, bei denen die Firmen ihre Kernkompetenz im Bereich PV-Wechselrichter mit Software und Cloud-Services verbinden. Auf diese Weise können sie auch mit neuen Partnern in Branchen wie Elektromobilität, Energiespeicherung, Beleuchtung, Heizung und Kühlung zusammenarbeiten. Die Vorteile für die Prosumer sind, dass sie mit Hilfe solcher Plattformen einfacher und kostengünstiger ihre Energieerzeugung und ihren Energieverbrauch effizient analysieren und managen können, mit dem Wechselrichter als dem intelligenten Herzstück des Energiesystems.

Digitale Plattformen im Trend

„In den vergangenen Jahren haben große industrielle Wechselrichterhersteller wie ABB, Schneider Electric oder GE bereits digitale Plattformen, vor allem für Mikrogrid-Anwendungen entwickelt. Diese Hersteller sind dabei, rasch ihre Fähigkeiten auszubauen mit neuen Kunden und Anwendungsfeldern zusammenzuarbeiten“, so Edurne Zoco, Director Solar & Energy Storage bei IHS Markit. „Andere Hersteller erweitern ebenfalls rasch die Bandbreite ihrer Hardware-Anwendungen sowie ihre Software und Cloud-Fähigkeiten, um digitale Serviceplattformen anbieten zu können. Dies schließt Wechselrichterhersteller mit einem großen Marktanteil im Bereich der Wohngebäude wie Enphase, Solar Edge oder Panasonic als auch Hersteller mit einer großen Basis von installierten Geräten wie SMA oder Huawei mit ein“, ergänzt Sam Wilkinson, Associate Director, Solar & Energy Storage bei IHS Markit. Obwohl neue Geschäftsmodelle rund um den Aufbau digitaler Plattformen noch im Entstehen begriffen sind und ihre Rentabilität erst beweisen müssen, haben Neueinsteiger den Vorteil, die Nase beim Aufbau neuer Wertschöpfungsmöglichkeiten vorne zu haben, so die IHS-Markit Analysten.

Gründung von Tochterunternehmen für digitale Energielösungen

Als neue Entwicklung zeichnet sich ab, dass Wechselrichterhersteller eigene Tochterunternehmen für digitale Energielösungen gründen, um sich neue Wertschöpfungsmöglichkeiten zu erschließen. So bietet das Start-up Coneva in München, eine Ausgründung von SMA, Unternehmen wie Stadtwerken, Wohnbaugesellschaften oder Telekommunikationsunternehmen White-Label-Lösungen zum Energiemanagement und der Einbindung von Endkunden in den Energiemarkt an. Ein weiteres Geschäftsfeld sind Lösungen zu Energiemonitoring, -steuerung und -management für Gewerbebetriebe und öffentliche Einrichtungen.

Kälteanlagen als thermische Speicher einbinden

In einem Pilotprojekt in einem Supermarkt in Osnabrück demonstrieren nun Coneva, SMA und Danfoss, wie Supermärkte durch ein intelligentes Energiemanagement nicht nur erheblich Energiekosten sparen, sondern zusätzlich Flexibilität bereitstellen können, um mehr Erneuerbare Energien ins Stromnetz zu integrieren. Hierbei werden ungenutzte Kapazitäten der Verdichter der Kälteanlagen als thermischer Speicher und Batteriespeicher genutzt, die Eigenstromversorgung mit einer PV-Dachanlage ausgebaut und unter anderem für das Laden von E-Autos genutzt. Über die Kombination mit der Energiemanagement-Plattform EnnexOS kann der Supermarkt seinen Energieverbrauch anhand von Parametern wie dem aktuellen Strompreis, der Außentemperatur und den temporären Netzanforderungen optimieren, so Jochen Schneider, Geschäftsführer von Coneva.

The smarter E Europe zeigt Neuentwicklungen

Deutsche und europäische Wechselrichterhersteller spielen bei vielen Innovationen im Bereich der Digitalisierung in der ersten Reihe mit. Der Fachmesse The smarter E Europe in München (20.-22. Juni 2018) kommt hierbei als Schaufenster für zukunftsweisende Neuentwicklungen und Trends eine Vorreiterrolle zu. Sie vereint die Intersolar Europe, die ees Europe, die Power2Drive Europe sowie die EM-Power. Hans-Christoph Neidlein