Hybridwechselrichter: Funktionsweise und Vorteile

Wer sich etwas näher mit Photovoltaikanlagen beschäftigt, der kommt um das Thema Wechselrichter nicht herum: Die kleinen elektrischen Geräte wandeln den Gleichstrom (Direct Current = DC) aus der Solaranlage bzw. aus dem Stromspeicher in Wechselstrom (Alternating Current = AC) um, sodass dieser im Haushalt genutzt werden kann. Was aber sind Hybridwechselrichter? Welche Vorteile haben sie gegenüber „normalen“ Wechselrichtern und für wen sind Hybridwechselrichter interessant?

Wir verraten Ihnen in diesem Beitrag alles, was Sie über Hybridwechselrichter wissen müssen. 

Was ist ein Hybridwechselrichter?

Kurz gesagt, ist ein Hybridwechselrichter ein elektrisches Gerät, das die Funktionen des PV-Wechselrichters, des Batteriewechselrichters (besser: "Batterieumrichter") und des Ladereglers einer PV-Anlage mit integriertem Batteriespeicher vereint. Um zu verstehen, was das Besondere am Hybridwechselrichter ist, muss man sich zuerst vor Augen führen, wie herkömmliche Wechselrichter funktionieren: 

Der Wechselrichter wird zwischen der Solaranlage und dem Verteilerkasten eines Haushalts installiert. Er wandelt den von der PV-Anlage erzeugten Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) um. Nur so kann der Solarstrom im Haushalt genutzt oder ins öffentliche Stromnetz eingespeist werden.

 

Wenn die Solaranlage mit einem Stromspeicher kombiniert ist, sind in der Regel zwei Wechselrichter erforderlich: 

• ein PV-Wechselrichter zwischen Solaranlage (DC) und Haushaltsstromnetz (AC)
• ein Batteriewechselrichter zwischen dem Stromspeicher (DC) und mit dem Haushaltsstromnetz (AC) 

Denn genau wie Handyakkus oder Haushaltsbatterien speichern auch PV-Stromspeicher grundsätzlich Gleichstrom (DC). Damit der gespeicherte Solarstrom im Haushalt nutzbar wird, muss er vom Batteriewechselrichter in Wechselstrom umgewandelt werden. 

Ein Hybridwechselrichter dagegen macht den zusätzlichen Batteriewechselrichter überflüssig – er kombiniert die Funktionen des PV-Wechselrichters und des Batteriewechselrichters.
 

Für wen ist ein Hybridwechselrichter sinnvoll?

Grundsätzlich eignet sich ein Hybridwechselrichter für alle PV-Anlagenbesitzer*innen, die ihre Solaranlage mit einem Stromspeicher kombinieren. Denn mit dem Hybridwechselrichter spart man sich den zweiten Wechselrichter – man benötigt also ein Gerät weniger. Besonders vorteilhaft ist ein Hybridwechselrichter für Neuanlagen, die später mit einem Photovoltaik-Speicher nachgerüstet werden sollen. Bei diesen Anlagen müssen Sie dann nicht erst nach einem systemkompatiblen Batteriewechselrichter suchen, sondern können den Speicher direkt an den vorhandenen Hybridwechselrichter anschließen. 

 

Welche Arten von Hybridwechselrichtern gibt es?  

Hybridwechselrichter gibt es als separate Geräte und als festen Bestandteil eines Batteriespeichers. Bei den separaten Wechselrichtern unterscheidet man zudem zwischen einphasigen und dreiphasigen Wechselrichtern. 

Einphasige Wechselrichter geben AC-Strom über einen einzelnen stromführenden Leiter aus. Sie liefern maximal 4.000 Voltampere (VA) und sind in der Regel nicht geeignet, um einen kompletten Haushalt zu versorgen. Viele Netzbetreiber erlauben zudem das Einspeisen über einphasige Wechselrichter nur bis zu einer PV-Leistung von 4,7 kWp. 

Dreiphasige Wechselrichter geben AC-Strom über einen dreiphasigen Leiter aus, also über eine Drehstrom- oder Starkstromleitung. Sie liefern bis zu 24.000 VA und können den gesamten Haushalt versorgen oder ein E-Auto im Schnelllademodus laden. Bei größeren PV-Anlagen (ab 4,7 kWp) wird ein dreiphasiger Wechselrichter in der Regel vom Netzbetreiber vorgeschrieben.

 

Vorteile von Hybridwechselrichtern gegenüber Standard-Wechselrichtern

Der offensichtlichste Vorteil von Hybridwechselrichtern ist, dass man nur ein Gerät statt zweien benötigt – bei Hybridwechselrichtern, die in einen Stromspeicher integriert sind, sogar ein Gerät statt dreien. Aber Hybridwechselrichter bieten noch weitere Vorteile für PV-Anlagenbetreiber*innen: 

Reduzierte Umwandlungsverluste

Bei einem System mit separatem PV-Wechselrichter und Batteriewechselrichter wird der Solarstrom zunächst von DC in AC umgewandelt, zum Beladen des Speichers wieder von AC in DC und für die Entnahme aus dem Speicher wieder von DC in AC. Jedes Umwandeln hat einen geringen Energieverlust zur Folge. Bei einem Hybridwechselrichter wird der Solarstrom nur ein Mal umgewandelt, sodass die Verluste geringer ausfallen. 

Energiemanagement

Moderne Hybridwechselrichter bieten die Möglichkeit, die Stromerzeugung, den Stromverbrauch und den Ladestand des Speichers in Echtzeit zu kontrollieren und zu steuern. So können Sie je nach Tageszeit und Stromertrag entscheiden, ob Sie Ihren Solarstrom direkt nutzen, in den Speicher laden oder ins Netz einspeisen wollen. Auf diese Weise optimieren Sie Ihren PV-Eigenverbrauch und sparen Stromkosten. 

Notstrom-/Ersatzstromversorgung

In Kombination mit dem Stromspeicher kann der Hybridwechselrichter als Notstromversorgung dienen. Fällt der Strom aus, trennt eine technische Vorrichtung das Hausnetz vom öffentlichen Netz und der Wechselrichter versorgt den Haushalt weiter mit Strom aus dem Speicher. Der Umfang der Notstromversorgung variiert allerdings je nach Hersteller und nach gewähltem Notstrompaket.  

Netzstabilisierung

Ein smartes Energiemanagement mit dem Hybridwechselrichter bedeutet, dass Sie Ihre PV-Überschüsse gezielt steuern und zum Beispiel bei Spitzenerträgen zuerst den Speicher beladen, bevor Sie ins Netz einspeisen. Das trägt zur Stabilisierung der Stromnetze bei – denn gerade durch die wachsende Anzahl privater PV-Anlagen wird die Netzstabilität immer mehr zum Thema. 

Natürlich hat ein Hybridwechselrichter nicht nur Vorteile: Die Geräte sind in der Regel teurer als einfache Wechselrichter. Zudem ist die Installation des Geräts geringfügig komplexer als der Einbau eines einfachen Wechselrichters. 

 

Welcher Hybridwechselrichter ist der richtige für meine Zwecke?

Das Speicherangebot von SENEC umfasst auch Batteriespeicher mit integriertem Hybridwechselrichter, verschiedenen smarten Ladeoptionen und einer Smart-Home-Schnittstelle. 

 

Die Speicher werden von unseren zertifizierten Fachpartnern installiert und speziell für Ihre Anlage konfiguriert. Sie müssen sich also weder um die Auswahl der passenden Komponenten noch um den geeigneten Standort für mehrere Geräte kümmern. Zudem zahlen Sie nur einmal für Anschaffung und Installation, anstatt für zwei separate Wechselrichter und einen Speicher.  

Lebensdauer und Wartung von Hybridwechselrichtern 

Moderne Hybridwechselrichter haben eine geschätzte Lebensdauer von 10 bis 20 Jahren. Allerdings sollten Sie bedenken, dass die Geräte in der Regel mit dem Stromspeicher verbunden oder sogar in den Speicher integriert sind. Bei der Wahl des Hybridwechselrichters sollten Sie daher immer auch die Lebensdauer des Stromspeichers berücksichtigen und sich die Garantiebedingungen des Speicherherstellers genau anschauen. 

Moderne Photovoltaikanlagen haben eine Lebensdauer von bis zu 30 Jahren, Hybridwechselrichter halten maximal 20 Jahre. Es ist also davon auszugehen, dass der Hybridwechselrichter im Laufe der Lebenszeit Ihrer PV-Anlage ausgetauscht werden muss. Den Austausch übernimmt in der Regel der Hersteller, bei dem Sie die PV-Anlage bzw. den Hybridwechselrichter gekauft haben. Fällt der Austausch unter die Garantiebedingungen, ist er für Sie kostenlos, nach Ablauf der Garantie müssen Sie für das neue Gerät und den Austausch zahlen. 

Ein großer Vorteil der Hybrid-Speicher von SENEC ist das integrierte Monitoring-System. Über die SENEC.App erfahren Sie sofort, wenn die Funktion des Hybridwechselrichters oder eines anderen Bauteils gestört ist. In diesen Fällen kann das SENEC-Serviceteam oder der zuständige Fachpartner das Problem per Ferndiagnose ausfindig machen und schnell Abhilfe schaffen. So wird ein sicherer, lückenloser Betrieb des Hybridwechselrichters und des Stromspeichers über die gesamte Lebensdauer gewährleistet. 

Mehr über das integrierte Monitoring-System der SENEC-Speicher und zur Speichersicherheit im Allgemeinen erfahren Sie auf unserer Seite SENEC.SmartGuard und auf der Themenseite Stromspeicher Sicherheit.