Das Prinzip Größe

Erst den Überseecontainer auf den Truck, ihn dann zum Solarkraftwerk fahren, absetzen, einige Leitungen anschließen und fertig. So sieht im Idealfall die Installation eines Wechselrichtertyps aus, der Anfang des Jahres zum ersten Mal ausgeliefert wurde und als der weltgrößte seiner Art gehandelt wird. Die Frage ist, welche Alternativen hätte die Firma Padcon aus dem unterfränkischen Helmstadt eigent-lich gehabt, die das 1,6-Megawatt-Gerät produzierte. Oder besser: Wann lohnt es sich, viele kleine Wechselrichter zu verwenden, und wann wählt der Projektierer lieber einen großen?

Für Roland Hauk vom Wechselrichterhersteller SKN aus Bergisch Gladbach ist groß jedenfalls nicht automatisch auch gut. „Bei zirka zwei Megawatt ist die Anlage recht weitläufig – da raten wir den Kunden zu zwei Ein-Megawatt-Wechselrichtern“, sagt er. Auch andere Hersteller bieten lieber kleinere Leistungseinheiten an. Das ermöglicht es, mehrere Geräte im Master-Slave-Betrieb laufen zu lassen. Dabei schalten sich so viele Wechselrichter nacheinander zu, wie benötigt werden. Padcon setzt dagegen auf das Prinzip Größe. Selbst das 1,6-Megawatt-System war nur ein Zwischenschritt auf dem Weg zum künftigen Standardgerät. Das AMC2500C soll sogar 2,5 Megawatt direkt umwandeln.

Allerdings führt der reine Blick auf die Größe in die Irre. Auch in den Padcon-Geräten befinden sich – obwohl in einem Container untergebracht – zwei Wechselrichter mit jeweils halber Leistung. Der Unterschied liegt im Trafo. Die Padcons transformieren gleich ins Mittelspannungsnetz bei 10.000 oder 20.000 Volt.

Was das betrifft, hat man als Anlagenbauer nicht immer die freie Wahl. Zum einen ist das Niederspannungsnetz nicht immer ausreichend belastbar.

Das Netz-unternehmen muss gemäß Erneuerbare-Energien-Gesetz den für Anlagen- und Netzbetreiber gleichermaßen wirtschaftlichsten Punkt benennen. Der kann sich zwar auf der Niederspannungsebene – landläufig im 400-Volt-Netz – befinden, muss es aber nicht. Das hängt von der Belastbarkeit des jeweiligen, oftmals verzweigten Stromnetzes ab. Eine klare Regel, ab welcher Leistung eine Photovoltaikanlage ans Mittelspannungsnetz angeschlossen werden muss, habe sich nicht herausgebildet, erklärt EEG-Clearingstellen-Chef Sebastian Lovens, was vom Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft BDEW und vom Bundesverband Solarwirtschaft BSW-Solar ebenso bestätigt wird. Zum anderen ist gerade bei Freiflächenanlagen oft kein Niederspannungsnetz in der Nähe.

Bei 1,6 oder 2,5 Megawatt ist die Lage jedoch ziemlich eindeutig. Für das Niederspannungsnetz ist das zu viel. Deshalb bietet Padcon diese beiden Modelle gleich mit Mittelspannungstrafo an. Allerdings ist auch das kein Knock-out-Kriterium für zwei kleine statt eines großen Geräts. Bei Hauks Bauprinzip gehört der Trafo zum jeweiligen Einzel-Wechselrichter größerer Leistung.

Außerdem scheint die Nachfrage nach großen Geräten noch nicht so groß zu sein. Denn auch SKN hat ein Großgerät mit 2,25 Megawatt im Angebot. Gelie-fert habe er ein solch großes Gerät noch nie, sagt der SKN-Chef. „Aber wenn ein Kunde sagen würde, er will eine Zehn-Megawatt-Anlage, bauen wir ihm gerne vier solche Geräte.“

Padcon hat jedoch einen Kunden: die Firma Beck, deren Gesellschafter Bernhard Beck neben dem erst 28-jährigen Constantin Wenzlik als Chef im Handelsregisterauszug zu Padcon genannt wird. Die Padcon-Produkte sind auch genau auf die Kennlinien der Module angepasst, die von Beck hauptsächlich eingesetzt werden. „1.600 Kilowatt ist die gängige Größe bei Dünnschicht-Solarkraftwerken, die auf flurbereinigten Grundstücken in Deutschland errichtet werden“, sagt Wenzlik. Und wenn Beck Freiflächenanlagen baut, ist ein 400-Volt-Netz meist so weit entfernt, dass die Einspeisung in die Mittelspannungsleitung normalerweise die wirtschaftlichste Lösung für den Anlagenbetreiber ist.

25 bis 50 Megawatt, also zwischen zehn und 20 Wechselrichter, sollen 2009 die Werkshallen in Helmstadt verlassen. Zehn Mitarbeiter sind momentan bei Padcon beschäftigt, und die machen alles selbst: Von Kabelkonfektionierung über AC- und DC-Verteilerschränke bis zur Anlagenüberwachung. Und natürlich die Montage der Wechselrichtersysteme.

Wenzlik tut, was er muss: Er glaubt an sein Konzept. „Wir bieten die Anlagen für Mittelspannungsanschluss auf kompaktem Raum mit maximaler Leistung an. Wir wollten weg von einer externen Trafostation. Die Anlage sollte einfach und schnell anzuschließen sein. Und wir brauchen keinen Sondertransport auf Wasser und an Land“, sagt er.

Das oft gehörte Argument, dass der Ausfall eines von 16 kleinen, also 100-Kilowatt-Wechselrichtern weniger Schaden für den Betreiber bedeute, als wenn eines von zwei 800-Kilowatt-Leistungsteilen schlapp mache, ficht ihn nicht an. Er glaubt an die geringere Ausfallwahrscheinlichkeit bei der Zahl Zwei als bei der Zahl 16. Dabei beruft sich er sich auch auf die Erfahrung. Obwohl beim ersten gelieferten Großgerät „70 Megabyte an Sekundenmesswerten pro Tag gesammelt werden und alles beleuchtet wird“, habe man bisher aus den Daten nichts gelernt, außer dass das 1,6-Megawatt-System seit dem Einschalten ohne Probleme laufe.

Kurze Lieferzeiten

Und noch einen Vorteil sieht er. Da die Konkurrenz viele verschiedene für die jeweilige Wechselrichtergröße ausgelegte Trafos benötigt, habe sie häufig lange Lieferzeiten, die bei zwölf bis 15 Wochen liegen. Padcon gibt die Lieferzeit ab Auf-tragseingang mit acht Wochen an.

Die Solartechnik wird bei Padcon-Containern übrigens wirklich bequem über zwei mal sechs Eingänge an den Container angeschlossen: Die Maximalleistung der Stränge sei aufgrund des Schaltbereichs der DC-Leistungsschalter gewählt, heißt es. Nach den Schaltern folgen die beiden DC-Schienen, die jeweils einen Leistungsteil speisen. Die DC-Spannung ist auf 1.000 Volt begrenzt, wodurch die Wechselrichter fit für Dünnschicht werden: Weil die Dünnschicht-Modulspannung während des ersten Betriebsjahres sinkt, können anfangs zu hohe Spannungswerte erreicht werden. Diese werden durch eine Regelung begrenzt und sind für die Lebensdauer der Leistungselektronik damit unkritisch, bestätigen Fachleute. Den Gesamtwirkungsgrad der Großgeräte – vom DC-Eingang zur AC-Einspeisung auf die Mittelspannung – gibt Padcon mit „über 95 Prozent“ an. Damit dürfte es bei der Effizienz keinen großen Unterschied zwischen den beiden Konzepten geben. Allerdings sollte man prüfen, ob nicht sowieso der Netzbetreiber für Mittelspannungtrafo und dessen Verluste aufkommen muss.