KONSTRUKTION & ENGINEERING - konstruktion.de
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Maschinenbau & Zukunft • erneuerbare energie<br />
Betriebsstun<strong>de</strong>n pro Leistungsteil<br />
20 Jahre<br />
~ 85.600 h<br />
13 Jahre<br />
~ 56.000 h<br />
11 Jahre<br />
~ 48.000 h<br />
9 Jahre<br />
~ 40.000 h<br />
Nach 20 Jahren<br />
liegt die Betriebszeit bei einem<br />
Leistungsteil bei etwa<br />
85.600 Stun<strong>de</strong>n.<br />
Nach 13 Jahren<br />
liegt die Betriebszeit bei zwei<br />
Leistungsteilen bei etwa<br />
56.000 Stun<strong>de</strong>n.<br />
Nach 11 Jahren<br />
liegt die Betriebszeit bei drei<br />
Leistungsteilen bei etwa<br />
48.000 Stun<strong>de</strong>n.<br />
Nach 9 Jahren<br />
liegt die Betriebszeit bei 15<br />
Leistungsteilen bei etwa<br />
40.000 Stun<strong>de</strong>n.<br />
40<br />
3/2012<br />
Der Mix macht‘s<br />
Modulares Wechselrichterkonzept<br />
Um Betriebsstun<strong>de</strong>n <strong>de</strong>r Leistungsteile von Photovoltaik-<br />
Anlagen und die Erträge bei Teilauslastung zu erhöhen, setzt<br />
Fronius auf eine Steuerungssoftware und weist <strong>de</strong>n Leistungsteilen<br />
die Rolle <strong>de</strong>s Masters alternierend zu. Diese<br />
Arbeitsteilung bietet Vorteile gegenüber <strong>de</strong>m klassischen<br />
Master-Slave-Konzept.<br />
Wechselrichter arbeiten<br />
am besten unter hoher<br />
Last. Bei sehr geringer<br />
Einstrahlung treten jedoch<br />
verhältnismäßig<br />
hohe Verluste auf. Dies liegt einerseits am Eigenstrombedarf<br />
<strong>de</strong>s Wechselrichters, welcher<br />
sich im unteren Bereich <strong>de</strong>r Stromgewinnung<br />
prozentual höher nie<strong>de</strong>rschlägt. An<strong>de</strong>rerseits<br />
ist dies auf Schaltverluste zurückzuführen,<br />
welche sich bei niedriger Auslastung stärker<br />
auswirken. Da beson<strong>de</strong>rs in unseren geografischen<br />
Breiten <strong>de</strong>r Wechselrichter oft im<br />
Teillastbereich läuft, setzen manche Wechselrichter<br />
Hersteller auf das sogenannte Master-<br />
Slave-Prinzip. Die Weiterentwicklung dieses<br />
Prinzips, das Fronius Mix-Konzept, umgeht<br />
die Schwächen <strong>de</strong>s Master-Slave-Konzepts<br />
und kam bislang in <strong>de</strong>n Wechselrichterserien<br />
IG und IG Plus zur Anwendung. Auch die<br />
CL-Zentralwechselrichter-Serie nutzt die<br />
Vorteile dieser Betriebsweise.<br />
Klassisches Master-Slave-Konzept<br />
Das klassische Master-Slave-Konzept funktioniert<br />
so, dass von zwei o<strong>de</strong>r mehreren<br />
Wechselrichtern einer zum Master ernannt<br />
wird. Dieser Master ist für die Steuerung <strong>de</strong>r<br />
Slaves und damit für die Betriebsführung <strong>de</strong>r<br />
Anlage verantwortlich. Er beginnt<br />
am Morgen mit <strong>de</strong>r Arbeit<br />
und schaltet, sobald die<br />
Sonneneinstrahlung steigt, je<br />
nach Bedarf weitere Slaves<br />
dazu. An wolkigen Tagen o<strong>de</strong>r<br />
im Winter kann das auch dazu<br />
führen, dass ausschließlich <strong>de</strong>r<br />
Master arbeitet, während die Slaves<br />
ausgeschaltet bleiben.<br />
Diese Betriebsweise führt dazu,<br />
dass <strong>de</strong>r Master schon nach kurzer<br />
Zeit wesentlich mehr Betriebsstun<strong>de</strong>n<br />
geleistet hat als die Slaves. Auch verglichen<br />
mit Wechselrichtern, die nicht im<br />
Master-Slave-Betrieb arbeiten, weist ein<br />
solcher Master-Wechselrichter wesentlich<br />
mehr Volllaststun<strong>de</strong>n und damit eine höhere<br />
Bauteilbelastung auf. Diese Tatsache führt<br />
statistisch gesehen dazu, dass <strong>de</strong>r Master einer<br />
höheren Ausfallswahrscheinlichkeit unterliegt<br />
als normale Wechselrichter und erst<br />
Recht als seine Slaves. Das ist beson<strong>de</strong>rs unangenehm,<br />
<strong>de</strong>nn wenn es zum Masterausfall<br />
kommt, können auch die Slaves nicht mehr<br />
arbeiten. Das liegt daran, dass <strong>de</strong>r Master, wie<br />
beschrieben, für die Betriebsführung und damit<br />
<strong>de</strong>n Einsatz <strong>de</strong>r Slaves verantwortlich ist.<br />
Zusammengefasst be<strong>de</strong>utet dies, dass die