Was ein MPPT-Wechselrichter macht und worauf du beim Kauf achten solltest

Warum liefern zwei identische Solarmodule auf demselben Dach selten dieselbe Leistung? Sobald ein Baum Schatten wirft, die Module unterschiedlich ausgerichtet sind oder die Sonne durch Wolken bricht, entscheidet die Regelelektronik im Wechselrichter darüber, wie viel Ertrag am Ende in deinem Zähler ankommt. Wie diese Regelung arbeitet und warum die Zahl der Eingänge über Jahre hinweg bares Geld bedeutet, klären wir hier.

Zwischen Solarmodul und Steckdose sitzt ein Bauteil, das leise über deinen Jahresertrag mitentscheidet. Damit möglichst wenig davon verloren geht, regelt ein MPPT-Wechselrichter den Arbeitspunkt deiner Module ständig nach und holt auch dann noch Leistung heraus, wenn Wolken ziehen oder das halbe Dach im Schatten liegt. Wie viel dabei zusammenkommt, hängt weniger am Preisschild als an zwei Angaben im Datenblatt, die beim Kauf regelmäßig überlesen werden. Da wir bei PVundSO diese Frage fast täglich am Telefon bekommen, gehen wir beide Angaben hier durch und ordnen ein, welches Gerät zu welcher Modulaufteilung passt.

Was ist ein MPPT-Wechselrichter?

Die Frage, was ist ein MPPT-Wechselrichter, lässt sich in zwei Sätzen beantworten. Bei jeder Wetterlage verschiebt ein MPPT-Wechselrichter den Betriebspunkt der angeschlossenen Solarmodule so, dass Spannung mal Strom den höchstmöglichen Wert ergibt. Da MPPT für Maximum Power Point Tracking steht, beschreibt der Begriff genau dieses Nachführen des Punkts maximaler Leistung. Untergebracht ist diese Regelung bei netzgekoppelten Anlagen im Gerät selbst, nicht im Modul.

Jedes Solarmodul hat genau einen Arbeitspunkt, an dem es seine volle Leistung abgibt. Weil die Ausbeute sinkt, sobald die Betriebsspannung darüber oder darunter liegt, bleibt Ertrag liegen, obwohl Sonne auf dem Modul steht. Um genau das zu verhindern, tastet ein MPPT-Wechselrichter diesen Punkt in kurzen Abständen ab und hält das Modul dort fest, statt es mit einer starren Spannung zu betreiben. Bei modernen Mikrowechselrichtern liegen die Tracking-Wirkungsgrade über 99,8 Prozent, an dieser Stelle geht also kaum noch etwas verloren.

Wie der MPP-Tracker den Arbeitspunkt laufend nachführt

Um diesen Punkt zu finden, arbeitet der Tracker nach einem einfachen Prinzip. Er verändert die Spannung in kleinen Schritten, misst die abgegebene Leistung und bleibt in der Richtung, in der es aufwärts geht. Sobald sich draußen etwas ändert, läuft die Suche erneut, im Sekundentakt und nicht einmalig bei der Installation. Damit sucht ein MPPT-Wechselrichter sein Optimum permanent neu, statt einer fest eingestellten Kennlinie zu folgen.

Nötig ist dieser Dauerbetrieb, weil der optimale Punkt ständig wandert. Die Einstrahlung verändert vor allem den Strom, die Modultemperatur vor allem die Spannung. Da kristalline Zellen pro Grad Erwärmung rund 0,3 Prozent ihrer Spannung verlieren, liefert ein heißes Julidach deutlich weniger Spannung als dieselben Module an einem kalten Februarmorgen. Ohne Nachführung würde dein Gerät im Sommer und im Winter am Optimum vorbeiregeln. Genau diese Schwankung, die sich zwischen Morgenkälte und Mittagshitze über den Tag aufbaut, fängt ein MPPT-Wechselrichter laufend ab.

Wer regelt hier eigentlich, das Modul oder das Gerät dahinter? Weil die Elektronik im Wechselrichter steckt und nicht im Modul, entscheidet die Gerätewahl über die Regelgüte und nicht die Modulmarke. Wie am Balkon gilt das auch auf dem Hausdach, für kleine Mikrowechselrichter genauso wie für String-Wechselrichter. Einen Wechselrichter mit MPPT bekommst du heute in jeder Leistungsklasse, Unterschiede gibt es bei der Zahl der Eingänge und beim nutzbaren Spannungsfenster.

Wie viele MPP-Tracker dein Wechselrichter wirklich braucht

Jeder Tracker regelt eine Modulgruppe unabhängig von den anderen. Wie viele davon in einem MPPT-Wechselrichter stecken, steht selten auf der Verpackung und fast immer im Datenblatt. Wenn dein Gerät nur einen hat, hängen alle Module im selben Regelkreis und richten sich nach dem schwächsten Glied. Sobald ein Kamin ein einziges Modul verschattet, zieht es die übrigen mit nach unten. Achte in Datenblättern und Vergleichstabellen auf die Angabe Anzahl MPPT Wechselrichter, sie steht oft direkt neben der maximalen Eingangsleistung.

Zwei getrennte Eingänge lösen das Problem für die allermeisten privaten Anlagen. Sobald zwei Tracker verbaut sind, behandelt ein MPPT-Wechselrichter die Modulgruppen wie zwei eigenständige Anlagen, die zufällig dasselbe Gehäuse teilen. Vier Tracker lohnen sich, sobald wirklich jedes Modul anders dasteht, etwa auf einem verwinkelten Dach oder an einer teilweise beschatteten Fassade.

Wie viele Eingänge in deinem Fall sinnvoll sind, hängt an der Aufteilung der Module und nicht an ihrer Stückzahl:

Nutze für die Auswahl unsere Kategorie Mikrowechselrichter, dort sind die Geräte nach der Zahl der anschließbaren Module sortiert.

Ost-West-Dächer und unterschiedliche Neigungswinkel

Zwei Dachseiten erreichen ihr Leistungsmaximum zu verschiedenen Tageszeiten, die eine vormittags, die andere nachmittags. Da beide Seiten dafür unterschiedliche Betriebsspannungen brauchen, laufen ihre Ertragskurven den ganzen Tag auseinander. Obwohl die Module einwandfrei arbeiten, findet ein gemeinsamer Regelkreis für diese Kurven nur einen Kompromiss, der zu keiner Seite richtig passt.

Getrennte Tracker glätten die Tageskurve, statt sie zu kappen. Bei Ost-West-Aufteilung ist ein MPPT-Wechselrichter mit zwei Eingängen deshalb die naheliegende Wahl, auch wenn beide Modulgruppen zusammen unter der 800-Watt-Grenze bleiben.

Verschattung durch Bäume, Gauben und Nachbargebäude

Am häufigsten sind es Teilschatten, die getrennte Eingänge nötig machen. Wenn der Schatten eines Nachbargebäudes am späten Nachmittag über die untere Modulreihe fällt, sinkt dort der Strom, während die obere Reihe noch voll in der Sonne steht. Auch ein MPPT-Wechselrichter kann diesen Ausfall nicht wegregeln, er kann ihn aber eingrenzen.

Sofern beide Reihen an einem Tracker hängen, regelt das Gerät auf einen Mittelwert, mit dem keine Seite ihr Optimum erreicht. Sitzen sie an getrennten Eingängen, bleibt der Verlust auf den betroffenen Strang begrenzt. Aus der Praxis unserer Installationen im Privatbereich ist das der Punkt, an dem sich der Aufpreis für das größere Gerät am schnellsten rechnet, weil Schatten am Balkon fast überall vorkommt.

Was der MPPT Spannungsbereich über deine Modulauswahl verrät

Drei Werte im Datenblatt werden regelmäßig verwechselt, obwohl sie beim MPPT-Wechselrichter drei völlig verschiedene Grenzen beschreiben. Der MPPT Spannungsbereich sagt dir, in welchem Fenster das Gerät sauber regeln kann. Wann dein Gerät morgens überhaupt anläuft, verrät die Startspannung. Wie viel es maximal aushält, steht bei der maximalen DC-Eingangsspannung.

Startspannung und maximale Eingangsspannung

Unterhalb der Startspannung passiert nichts. Falls sie bei einem Stringgerät zum Beispiel bei 150 Volt liegt, bleibt die Anlage in der Dämmerung und an trüben Wintertagen länger aus, als sie müsste. Regeln kann ein MPPT-Wechselrichter eben nur, was ihm die Module an Spannung anbieten.

Am oberen Ende wird es teurer. Da die Leerlaufspannung deiner Module steigt, je kälter es wird, ist ein klarer Wintermorgen ohne Last der kritische Fall. Setze die Leerlaufspannung deshalb immer für minus 10 Grad an, mit der Formel Voc(STC) mal (1 plus Temperaturkoeffizient mal Temperaturdifferenz). Bleibt die Summe des Strings darunter, passt die Auslegung auch im Extremfall.

So prüfst du die Modulanzahl pro String

Drei Rechenschritte genügen, um vor der Bestellung sicher zu sein:

1. Kalt-Leerlaufspannung je Modul ermitteln und mit der geplanten Modulzahl multiplizieren. Damit das Gerät sicher bleibt, muss das Ergebnis unter der maximalen DC-Eingangsspannung liegen.
2. MPP-Spannung bei Sommerhitze abschätzen und gegen das untere Ende des Fensters prüfen. Sobald der String darunter rutscht, regelt das Gerät am Optimum vorbei.
3. Modulstrom gegen den maximalen Eingangsstrom je Tracker halten. Bei parallel geschalteten Modulen addieren sich die Ströme, die Spannung bleibt gleich.

Wer den MPPT Spannungsbereich vor dem Kauf mit dem Moduldatenblatt abgleicht, spart sich Rückfragen nach der Lieferung. Falls dir die Werte nichts sagen, rechnen wir das gern mit dir durch, unsere Geschäftsführer sind ausgebildete Elektrotechniker und machen genau das seit Jahren. Passt die Auslegung, arbeitet ein MPPT-Wechselrichter vom ersten Tag an im vorgesehenen Fenster.

Balkonkraftwerk MPPT und warum zwei Eingänge Standard sind

Unter dem Stichwort Balkonkraftwerk MPPT geht es fast immer um dieselbe Frage, nämlich ob zwei Module an einem Gerät sich gegenseitig ausbremsen. Bei 800-VA-Geräten sind zwei unabhängige Tracker inzwischen Marktstandard, und in unserem Sortiment führen wir die gängigen 800-Watt-Mikrowechselrichter durchweg mit zwei getrennten Eingängen. Sobald vier Module dranhängen, lohnen Geräte mit vier Eingängen, etwa der Sossen 2400W Microwechselrichter, der jedes Modul einzeln regelt.

Am Balkon zahlt sich ein MPPT-Wechselrichter mit getrennten Eingängen schneller aus als auf dem freien Dach. Geländer, Vordach, Nachbarhaus und der Baum im Innenhof sorgen dort zu irgendeiner Tageszeit fast immer für Teilschatten. Wenn du vier Module an ein Gerät mit zwei Eingängen hängen möchtest, lohnt vorher ein Blick darauf, wie sich 4 Solarmodule parallel schalten lassen, denn dabei geraten die Stromgrenzen je Eingang schnell an ihre Grenze.

MPPT Laderegler und Wechselrichter in der Inselanlage

Ohne Netzanschluss verschiebt sich die Aufgabenteilung, und ein MPPT-Wechselrichter allein reicht nicht mehr aus. Zwischen Modul und Batterie sitzt dann ein Laderegler, der Wechselrichter macht aus dem Gleichstrom der Batterie erst danach nutzbaren Wechselstrom. Wer nach MPPT Laderegler Wechselrichter sucht, meint meist genau diese Kombination, die in vielen Hybridgeräten ohnehin in einem Gehäuse steckt.

Achte beim Laderegler darauf, wie viel von der Modulleistung überhaupt in der Batterie ankommt:

Wenn die Module viel Spannung liefern, also bei Kälte und klarer Luft, wächst der Abstand zwischen beiden Bauarten. Wie groß der Vorsprung ausfällt, hängt von den Bedingungen ab, bis zu rund 30 Prozent mehr sind aus denselben Modulen drin, im Hochsommer weniger als im Winterhalbjahr.

Für Gartenhaus, Wochenendhaus oder Alm gilt deshalb dieselbe Logik wie am Netz. Bei Inselanlagen lohnt der Blick in unsere Übersicht Inselwechselrichter, dort siehst du auch, welche Batteriespannungen die einzelnen Modelle unterstützen.

Darauf achtest du beim Kauf eines Wechselrichters mit MPPT

Am Ende entscheiden fünf Angaben darüber, ob ein Gerät zu deiner Anlage passt. Ein Wechselrichter mit MPPT ist heute Standard, die Unterschiede stecken in den Details:

• Wähle die Trackerzahl passend zur Modulaufteilung und nicht zur reinen Modulzahl
• Beachte beim Spannungsfenster auch den Kaltfall bei minus 10 Grad im Moduldatenblatt
• Maximaler Eingangsstrom je Tracker, besonders wenn Module parallel geschaltet werden
• Denke beim Wirkungsgrad daran, dass Tracking-Wirkungsgrad und europäischer Wirkungsgrad Verschiedenes messen
• Monitoring, damit du im Betrieb siehst, ob beide Eingänge liefern

Warum steht Monitoring auf dieser Liste? Ohne Auswertung fällt ein Modulstrang, der seit Wochen nichts mehr beiträgt, schlicht nicht auf. Da ein MPPT-Wechselrichter mit App-Anbindung die Eingänge getrennt anzeigt, werden solche Ausfälle innerhalb eines Tages sichtbar.

Wer diese fünf Punkte vor der Bestellung durchgeht, findet einen MPPT-Wechselrichter, der auch in zehn Jahren noch zur Anlage passt. Falls du unsicher bist, welches Gerät zu deinen Modulen passt, schick uns die Datenblätter über unser Kontaktformular oder ruf kurz an, wir rechnen die Auslegung mit dir durch. Wer aus der Region kommt, kann die Ware anschließend auch direkt bei uns in Hildesheim abholen.