Finden Sie jetzt Ihren Energie-Experten! 2919 registrierte Profis direkt erreichen und kostenlos vergleichen!
Jetzt lesen: So funktioniert energie-experten.org

Ratgeber: Technik und Kosten von Hybrid-Wechselrichtern

Was ist ein Hybridwechselrichter? Wie ist er aufgebaut? Wie funktioniert er? Welche Aufgabe erfüllt ein hybrider Wechselrichter? Wo kommt er zum Einsatz? Was kostet ein Hybrid-Wechselrichter?

Ein Hybrid-Wechselrichter ist ein Wechselrichter, der über eine wieder aufladbare Solarbatterie (Solarakku) verfügt. Daher auch die alternative Bezeichnung für den Hybridwechselrichter: Batteriewechselrichter. In der Solarbatterie lässt sich der mit einer Photovoltaik-Anlage erzeugte Solarstrom zwischenspeichern, um so auf Stromausfälle vorbereitet zu sein. Vorteilhaft: Mit dem Befüllen des Solarakkus erhöht man seinen Eigenverbrauch an Solarstrom.

Preisvergleich von PV-Anbietern in Ihrer Nähe

Finden Sie jetzt Energie-Experten in Ihrer Nähe:
 

Wieso werden Wechselrichter hybrid genannt?

Ein herkömmlicher Wechselrichter gilt als das Herzstück einer Solarstrom-Anlage (Photovoltaik-Anlage, kurz: PV-Anlage oder PVA). Er ist das elektrische Gerät, das den Gleichstrom, den die Solarmodule liefern, in Wechselstrom umwandelt, wie er im Stromnetz üblich ist, so dass der Solarstrom problemlos sowohl ins hauseigene als auch ins öffentliche Stromnetz eingespeist werden kann. Zudem übernimmt der Wechselrichter Aufgaben wie die Steuerung und Überwachung der Anlage, so dass deren Solarmodule in Abhängigkeit von Sonneneinstrahlung und Temperatur maximale Leistung liefern.

Der Begriff „Hybrid“ meint etwas „Gebündeltes“, „Gekreuztes“ oder „Vermischtes“. In der Technik werden Geräte dann mit dem Begriff Hybridgeräte bezeichnet, wenn sie zwei oder mehr Technologien vereinen bzw. miteinander funktional kombinieren. Ein hybrider Wechselrichter vereint dabei die oben beschriebene Funktion des Wechselrichters mit der Funktion einer Batterie. Der Hybridwechselrichter ist demnach ein Wechselrichter mit einer Solarbatterie. Alternativ wird dieser Wechselrichtertyp auch als Batteriewechselrichter bezeichnet.

Hier sehen Sie eine Abbildung des SMA Batterie-Wechselrichters Sunny Island 3.0M und Sunny Island 4.4M
Die SMA Batterie-Wechselrichter Sunny Island 3.0M und Sunny Island 4.4M wurden speziell für kleine Photovoltaikanlagen von 2 bis 12 Kilowatt. Mit dem Sunny Island 4.4M können z. B. über 80 Prozent des jährlichen Strombedarfs mit Solarenergie gedeckt werden. (Foto: SMA Solar Technology AG)

Aufgabe und Einsatz

Die Aufgabe eines Hybridwechselrichters ist einerseits Ausübung der klassischen Funktionalität u.a. der folgenden sechs Teilaufgaben:

  1. verlustarme Umwandlung des Gleichstroms nutzbaren Wechselstrom
  2. Leistungsoptimierung
  3. Überwachung und Sicherung
  4. Kommunikation
  5. Temperaturmanagement
  6. Schutz der Funktionalität

Hinzu kommt die Aufgabe der Solarstrombatterie, die der Hybrid-Wechselrichter erfüllt. Diese macht seinen Einsatz insofern spannend, als dass der Hybridwechselrichter dank der Batterie dazu befähigt wird, im Falle eines

  • Stromausfalls oder aus
  • Mangel an Sonnenstrom

aufgrund der ungünstigen Wetterlage das Stromnetz Ihres Haushaltes weiterhin mit Solarstrom zu versorgen. Er speist dann den in der Batterie zwischengespeicherten Solarstrom ins Hausnetz ein, so dass sich ein Stromausfall - entsprechend des Speichervolumens in der Batterie - zunächst überbrücken lässt. Das ist besonders dann von Vorteil, wenn mit dem Strom zum Beispiel sensible medizin- oder computertechnische Anlagen versorgt werden.

Moderne hybride Wechselrichter lassen sich entweder bei

  • einer Neuinstallation einer Photovoltaik-Anlage,
  • einer Modernisierung einer bestehenden Photovoltaik-Anlage oder bei
  • einer Erweiterung einer bestehenden Photovoltaik-Anlage einsetzen.
Hier sehen Sie eine Abbildung des Fronius Symo Hybrid-Wechselrichters (Foto: Fronius International GmbH)
Der Fronius Symo Hybrid vereint Batterieladegerät, Batteriewechselrichter, Hybridwechselrichter, Controller und Anlagen-Monitoring in einem Gerät. Mit AC-Leistungsklassen von 3,0 bis 5,0 kW ist der Wechselrichter im Stande bis zu 8,0 kW zu verarbeiten, um damit einerseits die Verbraucher im Haushalt zu versorgen und zusätzlich überschüssigen Solarstrom in der Fronius Solar Battery zwischen zu speichern. (Foto: Fronius International GmbH)

Aufbau und Funktionsweise

Der Hybrid-Wechselrichter kann der eben beschriebenen Aufgabe Stromzwischenspeicherung gerecht werden, weil er eine extra Speichereinheit integriert hat, in der er den mit der PV-Anlage erzeugten Solarstrom zwischenspeichert.

Die vom Hybridwechselrichter gesteuerte Beladung der Solarbatterie erfolgt in der Regel stufenlos, ebenso ihre Entladung. Der Wechselrichter steuert die Stromlieferung entweder in Richtung Hausnetz oder Batterie.

Man unterscheidet Hybridwechselrichter in

  • einphasige und
  • dreiphasige

Varianten.

Einphasige Hybridwechselrichter haben in der Regel Ausgangsleistung zwischen 350 und 4.000 Voltampere (VA). Sie liefern die fehlende Energie aus den Batterien, die dann auf alle drei Phasen gezogen wird.

Dreiphasige Hybridwechselrichter besitzen einen Ausgang für 3 mal 400 VAC Drehstrom bei einer Nominalleistung von 4.200 bis 24.000 VA und sind bis zu einer 3-fachen Überlastfähigkeit ausgestattet.

Leistungsstarke High-End-Geräte steuern die Gesamtleistung automatisch. Im Stromzähler addiert sich die Leistung der einzelnen Außenleiter. Der Hybridwechselrichter ermittelt eigenständig die für alle Phasen benötigte Gesamtleistung und speist diese ein.

Hier sehen Sie ein Bild des dreiphasigen Hybridwechselrichters PLENTICORE plus
Der dreiphasige Hybridwechselrichter PLENTICORE plus von KOSTAL Solar Electric ist in fünf Leistungsklassen zwischen 4,2 kW und 10 kW verfügbar und besitzt drei MPP-Tracker, davon einen kombinierten Eingang zum Anschluss einer Hochvoltbatterie. (Grafik: KOSTAL Solar Electric GmbH)

Der dreiphasige Aufbau eines modernen Hybridwechselrichters macht seinen Einsatz auch im Gewerbe möglich. Dort bringt er Ihnen den Vorteil, dass sich dank ihm ein oftmals teurer Notstopp einer laufenden Maschinenanlage effektiv vermeiden und stattdessen der Stromausfall überbrücken lassen. Allerdings ist der Stromverbrauch in Produktionsbetrieben höher als im Privatbereich. Daher sind schon für den Eigenverbrauch gewerbliche XXL-Anlagen nötig.

Hybridwechselrichter lohnen sich schon für kleinere Handwerks- und Produktionsbetriebe: Mit Photovoltaik-Systemen zwischen 3 und 30 kWp lässt sich die Produktion vor stromausfallbedingten Schäden schützen.

Expertenwissen: Die hier angeführten Vorteile eines Hybridwechselrichters kann dieser auch in Ihrem Haus ausspielen. Lassen Sie sich daher von einem Photovoltaik-Experten beraten, inwieweit die Investition in ein solches Gerät und der Austausch Ihres Wechselrichters für Ihre Anlage lohnen.

PV-Experten in Ihrer Nähe finden

Finden Sie jetzt Energie-Experten in Ihrer Nähe:
 

Im Grunde bewirkt der Hybridwechselrichter eine Ersatzstromversorgung (er bildet ein Notstromsystem), indem er einen autarken Inselbetrieb aufbaut und während des Stromausfalls komplett netzunabhängig arbeitet. Das heißt nichts anderes, als dass das gesamte elektrische Energieversorgungsnetz des Hauses vom öffentlichen Stromnetz getrennt wird.

Das gelingt allerdings nur, wenn das hybride System auf das Hausnetz umgeschaltet wird. Die Versorgung des Hausnetzes erfolgt dann über einen separaten Abgang aus der Batterie.

Hier sehen Sie eine Abbildung des 10-kW Hybrid-Wechselrichters CENTURIO SE von Energy Depot
Der 10-kW Hybrid-Wechselrichter CENTURIO SE speist seinen Strom dreiphasig ins Netz ein, fängt sehr kurze Energiespitzen ab und gleicht Schieflasten innerhalb von 100 Millisekunden aus. Dank seiner Einzelphasenkompensation entlastet er das Stromnetz und trägt zur Netzstabilität bei. Der CENTURIO SE besitzt im Vergleich zum CENTURIO keine Netzersatzfunktion, kann aber nachgerüstet werden. (Foto: Energy Depot GmbH)

Umschalteinrichtung und Hybridwechselrichter müssen dabei drei Aufgaben gerecht werden:

  1. Trennung vom Netz: Abkoppeln der Photovoltaik-Anlage vom öffentlichen Netz und Öffnen des inneren Stromkreislaufes beider Funktionseinheiten.
  2. Erdung einrichten: Solange die Ersatzstromversorgung läuft, ist es zwingend erforderlich, dass der neutrale Leiter zuverlässig geerdet ist. Qualitätsprodukte bieten dafür doppelt gesicherten Schutz.
  3. Phasenkopplung (optional): Ist der Hybridwechselrichter zur optionalen Phasenkopplung fähig, kann er aus dem dreiphasigen Stromnetz ein einphasiges Verteilnetz machen.

Im Falle eines Stromausfall kann es bis zu fünf Sekunden dauern, bis der Hybridwechselrichter die Systeme umgeschaltet hat: Fünf Sekunden reichen, um Geräte wie einen PC herunterzufahren. Wollen Sie das vermeiden, müssen Sie für jedes technische Gerät einen speziellen Extra-Akku direkt hinter den Verbrauchseinheiten einbauen.

Expertenwissen: Eine netzverbundene Photovoltaik-Anlage wird bei einem Stromausfall vom Netz getrennt. Es gibt allerdings auch Lösungen, bei denen der entsprechend ausgelegte Hybridwechselrichter die Eigenstromerzeugungsquelle systemisch synchronisiert: Dann lässt sich auch die PV-Anlage oder eine andere Energiequelle für den Notstrombetrieb heranziehen, da sie dann im autarken Inselbetrieb betrieben werden kann. Damit funktionieren sämtliche Anlagen im Inselbetrieb unterbrechungsfrei.

Preise von Hybridwechselrichtern

Einfache Hybridwechselrichter haben Preise ab 500 Euro. Hochwertigere und leistungsstärkere Geräte kosten mit 1.500 bis 2.500 Euro mindestens das Dreifache davon.

Tabelle 1: Preise für Hybrid-Wechselrichter (Quelle: Online-Shops Juli 2018)
Hybrid-Wechselrichter AC-Leistung / Einspeisung / MPP-Tracker Brutto-Preise
Fronius Symo Hybrid 5.0-3-S 5 kW / 3-phasig / 1 MPP-Tracker 2.398,90 €
Kostal PLENTICORE plus 4.2 4,2 kW / 3-phasig / 3 MPP-Tracker 1.329,47 €
SMA Sunny Island 3.0M-11 2 bis 3 kW / 1-phasig / MPP-Tracker optional 1.986,00 €

Energie-Experten empfehlen: Setzen Sie auf Qualität und lassen Sie sich von einem Fachbetrieb beraten, welcher Hybridwechselrichter zu Ihrer Anlage passt! Fordern Sie über uns mehrere Vergleichsangebote an, so können Sie gezielt Preise vergleichen und bis zu 30% sparen!

Günstige Angebote für Wechselrichter und PV-Anlagen anfordern

Finden Sie jetzt Energie-Experten in Ihrer Nähe:
 

"Hybrid-Wechselrichter: Technik & Kosten im Überblick" wurde am 02.07.2018 das letzte Mal aktualisiert.