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Vor- und Nachteile von Trafo-Wechselrichtern

Wann lohnt sich ein Trafo Wechselrichter und wann ein Trafoloses Modell?

Transformatoren erhöhen oder verringern die Wechselspannung, indem in speziellen Schaltnetzteilen Rechteckspannungen erzeugt werden. In PV-Anlagen dienen Transformatoren (kurz: Trafos) vornehmlich dem Überspannungsschutz. Moderne Wechselrichter werden heute ohne Trafo angeboten.

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Vorteile und Nachteile von Trafo-Wechselrichtern

Lange Zeit galten Trafo Wechselrichter als wesentlich sicherer als Modell ohne Trafo. Der Transformator nimmt eine galvanische Trennung vor, das heißt, Gleich- und Wechselströme werden getrennt behandelt und kommt es zu einer Überspannung schützt diese Trennung dann vor ernsthaften Schäden des Wechselrichters oder der PV-Anlage. Durch diese Trennungen entstehen aber natürlich auch Umwandlungsverluste, die sich in der Regel in einem niedrigeren Wirkungsgrad widerspiegeln.

Folgende Kriterien sollte überdies bei der Auswahl eines Trafo Wechselrichters beachtet werden:

Vorteile

  • Im Gegensatz zu Trafolosen Modellen können Trafo Wechselrichter sowohl an positiv wie auch negativ geerdete PV-Modulen angeschlossen werden. Das ist ein entscheidender Vorteil, wenn man spezielle Dünnschicht-Paneele einsetzen will, da viele dieser Modelle eine negative Erdung voraussetzen.
  • Wichtigster Vorteil des Trafo Wechselrichter ist die galvanische Trennung: Gleich- und Wechselstromkreis der PV-Anlage und des Versorgungsnetzes werden in unabhängigen Stromkreisen geleitet und dienen damit als Überspannungsschutz der PV-Anlage.

Nachteile

  • Ein Trafo Wechselrichter ist wesentlich schwerer als ein Model ohne Trafo. Dieses Mehrgewicht zeigt sich deutlich bei der Montage.
  • Aufgrund des zusätzlichen Materialaufwandes ist der Trafo Wechselrichter in der Regel auch teurer als Trafolose Modelle.
  • In den meisten Trafo Wechselrichter werden zusätzliche Lüfter eingesetzt, um den Trafo zu kühlen, und verbrauchen damit Energie.
  • Die Lüftung ist in der Regel deutlich hörbar. Die Geräuschemission liegt zwischen 30 und 70 dB, wobei 70dB in etwas der Geräuschkulisse eines laufenden PKW-Motors entspricht.

Vorteile und Nachteile Trafoloser Wechselrichter

Vorteile

  • Trafolose Modelle besitzen einen höheren Wirkungsgrad in der Regel um bis zu 4% höheren Wirkungsgrad.
  • Außerdem sind sie wesentlich leichter, was eine einfachere Montage ermöglicht.
  • Auf Lüfter kann ebenfalls verzichtet werden: In der Regel sind diese Modelle akustisch kaum wahrnehmbar.
  • Aufgrund des geringeren Materialeinsatzes sind Modelle ohne Trafo auch meistens billiger als Trafo Wechselrichter.

Nachteile

  • Trafolose Wechselrichter sind nicht universell einsetzbar und bis vor einiger Zeit nicht mit Dünnschicht Solarpaneelen kompatibel. Aktuell gibt es aber ein paar ganze neue Modelle, die auch mit den Dünnschicht-Modulen harmonieren.
  • Damit auch Trafolose Modelle vor Überspannungen schützen können, müssen diese nach der Schutzklasse II installiert werden.

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Vergleich des Wirkungsgrades mit und ohne Transformator

Wichtiges Verkaufsargument der Hersteller ist der Wirkungsgrad der Wechselrichter. Wie bereits erwähnt, besitzen Trafolose Spannungswandler in der Regel einen höheren Wirkungsgrad von bis zu 98%. Trafo Wechselrichter hingegen liegen nur bei rund 95%. Auf den ersten Blick kein wirklich großer Unterschied. Umgerechnet auf eine große PV-Anlage und eine lange Laufzeit ergeben sich hieraus energetisch und wirtschaftlich wesentlich höhere PV-Erträge.

Vergleich der Schaltkreise eines Wechselrichters mit und eines ohne Transformator. (Grafik: SMA Solar)
Vergleich der Schaltkreise eines Wechselrichters mit und eines ohne Transformator. (Grafik: SMA Solar)

Will man eine PV-Anlage auf einen Trafolosen Betrieb umstellen, so ist dies mit hohen Material- und Montagekosten verbunden. Besonders dann, wenn man die Paneele austauschen müsste, muss man genau gegenrechnen, ob sich die Investition lohnt. Ein solches Vorhaben sollte erst dann realisiert werden, wenn sich die Anlage zumindest zu 70% amortisiert hat. Aber selbst dann sollte man genau berechnen, wie hoch die Steigerung der Stromausbeute bei erhöhtem Wirkungsgrad ausfällt und diesen Wert als Vergleichsbasis für die Investitionskosten nutzen.

Die Zukunft des Trafo Wechselrichter

Für den Verbraucher ist die aktuelle Entwicklung nicht immer nachvollziehbar: Empfohlen die Wechselrichter Hersteller vor einigen Jahren aufgrund der höheren Sicherheit immer Trafo Wechselrichter einzusetzen, bieten jetzt genau diese Hersteller alle moderne Trafolose Wechselrichter an. Und jetzt werden plötzlich diese Modelle empfohlen. Und das, obwohl es für beide Arten von Spannungswandlern entscheidende Vor- und Nachteile gibt.

Als Verbraucher darf man sich nicht blenden lassen: In erster Linie geht es den Wechselrichter-Herstellern darum, Wechselrichter zu verkaufen. Ist der Bedarf erst mal deutschlandweit gedeckt, und das Gefühl hatte man in den letzten Jahren, gehen die Verkaufszahlen zurück. Der aktuelle Hype um Trafolose Modelle ist auch immer mit der Marketingstrategie der Hersteller verbunden. Will man sich eine PV-Anlage zulegen, so ist die Überlegung, ob man einen Trafo Wechselrichter einsetzt, sicherlich nach wie vor relevant. Besitzt man bereits eine PV-Anlage und ist im Grunde damit zufrieden, lohnt sich ein Umstieg in der Regel auch nicht. Hat sich die Anlage bereits amortisiert, dann spricht nichts gegen einen teuren Umbau.

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"Vor- und Nachteile von Trafo-Wechselrichtern" wurde am 14.03.2016 das letzte Mal aktualisiert.