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Systeme für die Energiewende

Kombinationen und Komplett­lösungen nehmen im PV-Markt zu

Bild 1: Der Solardachziegel »Tile« stieß beim Fachhandwerk auf großes Interesse
Bild 1: Der Solardachziegel »Tile« stieß beim Fachhandwerk auf großes Interesse
(Bild: Meyer Burger)

Der Markt für Photovoltaik hat in den letzten zwei Jahren ein fulminantes Comeback erlebt. Der politische Wille zur Energiewende schaffte hierfür die entsprechenden Rahmenbedingungen, und der Ukraine-Krieg gab mit steigenden Energiepreisen den zündenden Marktimpuls. Vor allem im Privatsektor zog die Nachfrage mit einem exponentiellen Wachstum an. In Deutschland hat sich die Anzahl der jährlich neu in Betrieb genommenen PV-Anlagen im PV-Heimsegment nach den Zahlen des Bundesverbandes Solarwirtschaft seit 2018 mehr als verzehnfacht. Die Dynamik ist inzwischen etwas geringer worden und man rechnet im Markt vor allem mit einem Zuwachs bei gewerblichen PV-Anlagen. Deutlich wurde dies auch im Angebot der Aussteller auf der Smarter E, die vom 19. bis 21.6.2024 in München stattfand.

Robuste Solarmodule mit mehr Leistung

Die Entwicklung bei den Solarmodulen ist u. a. gekennzeichnet durch eine weitere Zunahme von Topcon-Modulen im Markt. Bei den Modulen kommt das Metall der Anschlusskontakte nicht in Kontakt mit der Siliziumschicht. Es kommt eine Tunneldurchkontaktierung zum Einsatz, die den Elektronenfluss optimiert. Dadurch werden Leistungseinbußen an der Rückseite der Zelle verhindert und der Gesamtwirkungsgrad gesteigert. Außerdem fordern große PV-Kraftwerke auch größere Module mit mehr Leistung, und die Gebäudeinte­gration von Photovoltaik nimmt auch weiter an Fahrt auf. Einige Beispiele seien hierfür genannt.

Mit dem Solardachziegel »Tile« präsentierte Meyer Burger eine Lösung für die BIPV (Gebäudeintegrierte Photovoltaik) (Bild 1). Der Ziegel passt zu verschiedenen Dachsteinen und eignet sich für Neubau- und Renovierungsprojekte. Bei dem He­terojunction Hochleistungssolardachziegel kommt die Smartwire Connection Technology (SWCT) des Herstellers zum Einsatz. Die Verschaltung erfolgt durch ein Anschlusskabel mit 4 mm2 Querschnitt und 50 cm Länge in horizontalen Strings. Die variable Decklänge des Dachziegels bietet mehr Flexibilität bei der Anlagenkonfiguration. Bei der Montage ist man nicht mehr an ein festes Unterkonstruktionsmaß gebunden. Die Zellen des Solardachziegels sind in zwei Schichten Glas von jeweils 6,2 mm Stärke eingeschlossen. Die Deckbreite beträgt 300 mm und die Decklänge wird mit 340 mm angegeben. Die elektrische Leistung eines Solardachziegels liegt bei 17 W, was eine Flächenleistung von 167 W/m2  ergibt.

Bild 2: Das vollschwarze Modul »Vertex S+ 450W (NEG9R.25)« liefert eine Ausgangsleistung von bis zu 450 W mit einem Wirkungsgrad von 22,5 %
Bild 2: Das vollschwarze Modul »Vertex S+ 450W (NEG9R.25)« liefert eine Ausgangsleistung von bis zu 450 W mit einem Wirkungsgrad von 22,5 %

(Bild: TrinaSolar)

Mit dem PV-Modul »Vertex S+ 450W (NEG9R.25)« erweitert Trinasolar seine schwarze Modulserie (Bild 2). Sein 1,6+1,6-mm-Doppelglasaufbau unterstützt mit Langlebigkeit und Belastbarkeit eine Investition in die Photovoltaik. Die Widerstandsfähigkeit gegenüber Kratzern, Rissen und Stößen gewährleistet die Widerstandsfähigkeit des Moduls gegenüber widrigsten Umweltbedingungen, wie beispielweise Salzsprühnebel, Säuren, Laugen, hohen Temperaturen und Feuchtigkeit. Somit bestehen die Module nicht nur 35-mm-Hageltests, sondern erfüllen auch die IEC-Brandschutzklassen (Klasse A+C).

Das monofaziale Doppelglasmodul hält einer Schneelast von bis zu 5400 Pa sowie einer Windlast von 4000 Pa stand. Der Verzicht auf die Rückseitenfolie und die damit verbundene Reduktion des Kunststoffeinsatzes soll die Umweltverträglichkeit und Recyclingfähigkeit des Moduls erhöhen. Das NEG9R.25-Doppelglasmodul kombiniert die N-Typ i-Topcon-Technologie mit der 210-mm-Silizium-Wafer (210R)-Zelltechnologie und liefert eine Ausgangsleistung von bis zu 450 W bei einem Wirkungsgrad von 22,5 %. Die Abmessungen des Solarmoduls betragen 1762 mm x 1134 mm mit einer Rahmenhöhe von 30 mm. Der Drittelzellen-Aufbau des Moduls bringt geringere Ströme mit sich, wobei es mit einer breiten Palette von Wechselrichtern kompatibel ist.

Bild 3: Das Glas/Glas-Solarmodul »NB-JD585« ist mit 16 Busbars ausgestattet und liefert eine auf 585 W gesteigerte Leistung
Bild 3: Das Glas/Glas-Solarmodul »NB-JD585« ist mit 16 Busbars ausgestattet und liefert eine auf 585 W gesteigerte Leistung

(Bild: Sharp)

Ein bifaziales rectangular N-Typ Topcon Glas/Glas-Solarmodul mit 585 W Leistung stellte Sharp mit dem »NB-JD585« vor (Bild 3). Dieses ist mit 144 rectangular N-Typ M10R-Halbzellen (182,2 mm × 183,75 mm) mit 16 Busbars ausgestattet. Rectangular-Zellen haben unterschiedliche Zellabmessungen, was zu einer verbesserten Leistung führt. Das Modul hat ein bifaziales Verhältnis von bis zu 80 % und einen Modulwirkungsgrad von 22,65 %. Die verbesserte Leistung bei Schwachlicht sorgt dafür, dass das Panel auch bei suboptimalen Lichtverhältnissen weiterhin Energie produziert, was die Gesamteffizienz des Moduls erhöht. Die Abmessungen des »NB-JD585« betragen 2278 mm × 1134 mm mit einen 30-mm-Aluminiumrahmen. Sowohl die vordere als auch die hintere Glasschicht sind 2 mm stark, was ein Gesamt-Modulgewicht von 32,5 kg ergibt. Das Modul eignet sich für eine Reihe von Anwendungen, einschließlich im gewerblichen Bereich und auch für Freiflächenanlagen.

Sicher montieren und Zeit sparen

Bild 4: Das Montagesystem »Dome 6 Xpress« wird mit vormontierten Komponenten geliefert
Bild 4: Das Montagesystem »Dome 6 Xpress« wird mit vormontierten Komponenten geliefert

(Bild: K2 Systems)

Wenn es darum geht, die Komplexität in der Planung und Installation von PV-Anlagen zu reduzieren, spielen die Montagesysteme eine wichtige Rolle. Viele Innovationen auf der Messe zielen daher darauf ab, mit weniger Komponenten ein möglichst breites Anwendungsspektrum abzudecken.

So stellte K2 Systems das »Dome 6 Xpress«-System vor, dass eine schnellere Montage ermöglichen soll (Bild 4). Dies wird durch vormontierte Komponenten unterstützt. Mit den Komponenten des Systems können 15°-Aufständerungen erreicht werden. Der Einsatz des K2-Baukastenprinzips reduziert durch eine Vielzahl an bestehenden Komponenten die Komplexität. Durch die doppelseitige Aufständerung wird eine bessere Ausnutzung der Dachfläche erreicht. Eine niedrige Ballastierung ist aufgrund der  aerodynamischen Form möglich. Die höhere Aufständerung führt zu mehr Leistung pro Dach.

Bild 5: Für die Fassadenmontage von Solarmodulen wurde das »Compactwall TS/TL« entwickelt
Bild 5: Für die Fassadenmontage von Solarmodulen wurde das »Compactwall TS/TL« entwickelt

(Bild: Aerocompact)

Mit »Compactwall« erweitert Aerocompact sein Angebotsspektrum um ein Montagesystem für die Fassade (Bild 5). Die vertikale Ausrichtung von PV-Modulen stellt die Montagesysteme vor anspruchsvolle Aufgaben. Technische Konstruktionen und spezielle Montageherausforderungen müssen beachtet werden. Dazu gehören die Einhaltung bautechnischer Normen und Brandschutzrichtlinien, die sich von konventionellen Dachmontagen unterscheiden. Die Montage­systeme müssen eine ausreichende Hinterlüftung für die Leistungsfähigkeit der Solarmodule ermöglichen und erhöhten Windlasten standhalten. Überhitzung und thermische Ausdehnung können zu Spannungen führen, die Fassadenrisse und schwere Schäden mit sich bringen. Dies wird bei »Compactwall« durch ein erhöhtes Schienendesign für die optimale Hinterlüftung ausgeschlossen. Ein verringerter Ertrag konventioneller PV-Dachsysteme im Winter ist aufgrund der tieferstehenden Sonne ein wichtiger Punkt, der für die Montage von Fassadensystemen spricht. Das Fassaden-Montagesystem ist in zwei Varianten für die Montage im Hochformat bzw. Querformat verfügbar.

Bild 6: Der Einsatz von Aluminium-Dachhaken reduziert das Gewicht gegenüber der Stahl-Variante um bis zu 70 %
Bild 6: Der Einsatz von Aluminium-Dachhaken reduziert das Gewicht gegenüber der Stahl-Variante um bis zu 70 %

(Bild: Schletter)

Sein breites Angebot an Montagelösungen für Dach- und Freilandsysteme zeigte Schletter auf der Intersolar. Einen besonderen Schwerpunkt legte man auf die Material­effizienz. Durch verbesserte Geometrien wurde der Materialeinsatz bei allen Systemen weiter reduziert, bei gleichbleibender oder besserer Belastbarkeit. Wo dies statisch möglich und sinnvoll ist, bietet Schletter neben den klassischen Stahl-Komponenten auch Alternativen aus Aluminium an, etwa bei den Dachhaken (Bild 6). Diese sind bis zu 70 % leichter als die Stahl-Variante, hochbelastbar und zu 100 % recycelbar. Außerdem präsentierte man mit dem »AgriPV-Checker« ein digitales Tool zur Machbarkeitsanalyse von »AgriPV«-Projekten. Anwender können damit jede beliebige Fläche auf einer digitalen Karte markieren. Das Tool erstellt eine individuelle Analyse, die alle relevanten Faktoren mit einbezieht, etwa die geografische Lage,

Sonneneinstrahlung, oder lokale Regulierungen. Ergänzt wird die Machbarkeitsanalyse durch eine detaillierte Kosten-Kalkulation, die laufende Kosten, Einnahmen aus Stromverkauf und Finanzierung berücksichtigt. Daneben hat Schletter sein Planungstool »Schletter Configurator« erneuert. Die Beta-Version wurde am Messestand präsentiert, um direktes Kundenfeedback einzuholen.

Wechselrichter für Gewerbedächer

Bild 7:  Der Wechselrichter »blueplanet 60.0 NX3« ist einer von zwei neuen Geräten für gewerbliche Solardächer
Bild 7: Der Wechselrichter »blueplanet 60.0 NX3« ist einer von zwei neuen Geräten für gewerbliche Solardächer

(Bild: Kaco new energy)

Mit dem »blueplanet 50.0 NX3« und »60.0 NX3« stellte Kaco new energy zwei Solar-PV-Wechselrichter für Gewerbe- und Industriedächer vor (Bild 7). Beide Geräte sind mit fünf MPP-Trackern ausgestattet. An jeden der fünf Eingänge können zwei Modulstränge angeschlossen werden. Die Wechselrichter bieten somit ausreichend Flexibilität für komplexe Dachlandschaften und nehmen sowohl Schrägdächer als auch Teildachflächen auf. Der Verschattung durch Dachkonstruktionen wie Schornsteine wird durch ein Beschattungsmanagement entgegengewirkt, das bei nicht idealen Umgebungsbedingungen zu einer verbesserten Energieausbeute führt. Darüber hinaus sind die Wechselrichter in der Lage, bei schlechten Lichtverhältnissen ab 200 V einzuspeisen. Mit einem Eingangsstrom von bis zu 40 A pro MPP-Tracker sind die »blueplanet 50.0 NX3« und »60.0 NX3« kompatibel mit Hochleistungsmodulen mit 182 mm (M10) und 210  mm (M12) Wafern.

Drei Basisgeräte für 27 Anwendungen

Bild 8: Der »Plenticore G3« deckt mit drei Basisgeräten 27 Anwendungsfälle ab
Bild 8: Der »Plenticore G3« deckt mit drei Basisgeräten 27 Anwendungsfälle ab

(Bild: Kostal)

Mit dem Solarwechselrichter »Plenticore G3« stellte Kostal ein Gerät vor, das mit drei Basisversionen (S, M und L) 27 Anwendungsfälle abdeckt (Bild 8). Diese Einsatzvielfalt wird durch die Möglichkeit zur Leistungssteigerung und Funktionserweiterung erreicht. Jedes Basisgerät ist mit je drei möglichen Betriebsarten (Solar, Batterie oder Hybrid) und drei erweiterbaren Leistungsklassen (max. 20 kW) verfügbar. Diese Variantenvielfalt, ausgehend von drei Basisgeräten, senkt für Installateure und Großhandel die Komplexität bei Planung, Montage und Lagerung.

Bild 9: Der »Backup Switch G3« kommt bei einem Stromausfall als manueller dreiphasiger Netzumschalter zum Einsatz und ist kompatibel zu allen Wechselrichtern der »Plenticore G3«-Serie
Bild 9: Der »Backup Switch G3« kommt bei einem Stromausfall als manueller dreiphasiger Netzumschalter zum Einsatz und ist kompatibel zu allen Wechselrichtern der »Plenticore G3«-Serie

(Bild: Kostal)

In Kombination mit dem »Backup Switch« (Bild 9) ist der »Plenticore G3« op­tional ersatzstromfähig. Der »Kostal Backup Switch« soll kostengünstig in der Anschaffung, einfach zu installieren und leicht in der Bedienbarkeit sein. Als weitere Neuheit zeigte man auf dem Messestand den integrierbaren DC-Überspannungsschutz (Typ 2), der als Steckmodul eingesetzt werden kann.

Gesamtkonzept mit Speicher

Bild 10: Die »Nextgen 3PH Solution« umfasst neue Wechselrichter und stapelbare Batteriemodule und kann in das drahtlose Energiemanagementsystem »Solaredge Home« integriert werden
Bild 10: Die »Nextgen 3PH Solution« umfasst neue Wechselrichter und stapelbare Batteriemodule und kann in das drahtlose Energiemanagementsystem »Solaredge Home« integriert werden

(Bild: Solaredge)

Seine Wechselrichter der nächsten Genera­tion hat Solaredge für das Segment größerer Solar- und Speicheranlagen auf Hausdächern konzipiert (Bild 10). Es wird die Leistungsklasse von bis zu 20 kW erreicht, und es sind Home-Backup-Anwendungen möglich. Durch den Einsatz der neuesten Entwicklungen bei Siliziumcarbid-Schaltern (SiC) wird erwartet, dass Größe und Gewicht des neuen Wechselrichters pro kW deutlich sinken, während gleichzeitig Wirkungsgrad und Leistungsdichte steigen, um so einen möglichst hohen Wirkungsgrad zu erreichen.

Der Wechselrichter ist auch für die Unterstützung des drahtlosen Solaredge Home Netzwerks ausgelegt. Die modulare Batterieplattform besteht aus stapelbaren Modulen, was eine Skalierbarkeit bei Leistung und Kapazität ermöglicht. Zusammen mit dem Energieoptimierungssystem »Solaredge One« ist die Wechselrichter- und Batterielösung auch für die Optimierung von Time of Use (ToU) oder dynamischen Energietarifen ausgelegt. Für Installateure soll das neue Angebot eine Vereinfachung und Verkürzung der Installations-, Wartungs- und Inbetriebnahmeprozesse erreichen.

Komplettsystem soll mehr Projekte möglich machen

Bild 11: Das Komplettsystem »IBC Homeone« soll Fachhandwerkern mehr Projektabwicklungen im gleichen Zeitraum ermöglichen
Bild 11: Das Komplettsystem »IBC Homeone« soll Fachhandwerkern mehr Projektabwicklungen im gleichen Zeitraum ermöglichen

(Bild: IBC Solar)

Mit dem Komplettsystem »IBC Homeone« will IBC Solar Solarteuren dabei helfen, mehr Aufträge in kürzerer Zeit abzuwickeln (Bild 11). »Mit IBC Homeone können Solaranlagen für das Eigenheim effektiver und schneller geplant und umgesetzt werden«, erklärt Dr. Dirk Haft, CEO und Vorstandsvorsitzender von IBC Solar, und ergänzt: »So unterstützen wir unsere Partner, damit sie in einem herausfordernden Marktumfeld ihren Umsatz weiter steigern können.«

»IBC Homeone« umfasst alle Komponenten eines Photovoltaik-Systems für das Eigenheim: Solarmodule und Halterung, Wechselrichter, Speicher sowie Energiemanagementsystem und Wallbox. Diese sind aufeinander abgestimmt. Alle Hardware-Bestandteile und die Software funktionieren »out of the box« zusammen. Wolfgang Ritter, Geschäftsführer bei Ritter Elektrotechnik in Freiburg und langjähriger Fachpartner von IBC Solar meint dazu: »Wir möchten uns wieder mehr auf unser Handwerk konzentrieren und einfach Solaranlagen bauen. Mit dem digitalen Verkaufsprozess von IBC Homeone sowie den zuverlässigen Produkten und Services von IBC Solar können wir uns wieder voll aufs Machen konzentrieren

Gut einen Monat vor der Intersolar haben sich rund 180 Solarteurbetriebe als Fachpartner registriert. Haft weiter: »Unsere Fachpartner sind unsere wichtigsten Verbündeten, denn sie setzen die Energiewende jeden Tag in die Tat um. Unsere Botschaft an die Installationsbetriebe ist deshalb: Wir geben euch die Produkte und Services an die Hand, die ihr braucht, um mit uns weiter erfolgreich zu sein.« 

Über den Autor
Autorenbild
Dipl.-Kommunikationswirt Roland Lüders

Redaktion »de«

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