Neben den Solarmodulen ist der Wechselrichter die wichtigste Komponente einer PV-Anlage. Denn er macht den Strom vom Dach überhaupt erst nutzbar, indem er Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt.
In Solarzellen von PV-Modulen produzierter Strom ist immer Gleichstrom (DC: Direct Current); die Elektronen fließen also immer in die gleiche Richtung. Das öffentliche Stromnetz, das Hausstromnetz und viele Elektrogeräte nutzen dagegen Wechselstrom (AC: Alternating Current); hier wechselt der Ladefluss 50x pro Sekunde die Richtung.
Auch Edison musste vor über 100 Jahren erkennen, dass Wechselstrom, obwohl gefährlicher, erhebliche Vorteile gegenüber Gleichstrom hatte.
Was leisten Wechselrichter?
Außer einfach den PV-Strom in Wechselstrom umzuwandeln, haben Wechselrichter noch weitere Funktionen, die man nicht so einfach erkennt:
- Leistungsoptimierung:
Mittels eines sogenannten MPP-Trackers regelt der Wechselrichter, dass Ihre Anlage zu jedem Zeitpunkt die größtmögliche Leistung liefert. - Netzüberwachung: Der Wechselrichter trennt die Anlage vom Netz, falls Fehlströme oder andere Probleme auftreten.
- Anlagen-Monitoring:
Ein moderner Wechselrichter ist auch die Schnittstelle für die Kommunikation zur Photovoltaikanlage. Auf Knopfdruck oder per App werden zum Beispiel die aktuellen Daten an ein Energiemanagementsystem übertragen, um die Effizienz des Energieflusses im Haushalt zu optimieren. - Sicherheit:
Um bei Wartungsarbeiten oder im Brandfall die Sicherheit zu erhöhen, verfügen Wechselrichter über eine seit 2006 gesetzlich vorgeschriebene Trennvorrichtung. Damit kann die Gleichstromquelle, also die Solaranlage, bei Bedarf sicher abgetrennt werden.
PV-, Batterie- und Hybrid-Wechselrichter
Aufgabenbezogen unterscheidet man zwischen Photovoltaik-Wechselrichtern, Batterie-Wechselrichtern und Hybridwechselrichtern.
- Ein PV-Wechselrichter hat, wie zuvor beschrieben, die Funktion, den Gleichstrom der PV-Module in netztauglichen Wechselstrom umzuwandeln.
- Ein Batterie-Wechselrichter kehrt dieses Prinzip dagegen um. Wenn Ihr Batteriespeicher hinter dem PV-Wechselrichter angeschlossen wird, ist eine Rückumwandlung notwendig bevor der Strom gespeichert werden kann.
Um diese mehrfache Umwandlung und den damit verbundenen Stromverlust zu vermeiden, kann ein Batteriespeicher aber auch auf der Gleichstromseite in die PV-Anlage integriert werden. - In diesem Fall benötigt man einen Hybrid-Wechselrichter, der den Gleichstrom der PV-Anlage direkt in den Batteriespeicher befördert und sowohl den Solarstrom als auch den gespeicherten Batteriestrom in Wechselstrom umwandeln kann.
Einphasige und dreiphasige Wechselrichter
Diese beiden technischen Varianten gibt es, weil das öffentliche Stromnetz in Deutschland dreiphasig ist, die Nutzung im privaten Haushalt dagegen überwiegend einphasig ausgelegt ist. Dreiphasig bedeutet, dass drei stromführende Leiter vorhanden sind (auch Drehstrom genannt). Einphasige Wechselrichter sind in Deutschland nur zugelassen bis zu einer Anlagengröße von 6 kWp. Bei größeren Anlagen sind 3-phasige Wechselrichter vorgeschrieben. Dieser muss dann auch an einer Drehstromleitung angeschlossen werden.
String-, Multistring- und Modul-Wechselrichter
String-Wechselrichter wandeln den Strom mehrerer in Reihe geschalteter PV-Module (String) in Wechselstrom um. In einem String werden aber möglichst nur Module mit gleicher Leistung, Verschattung, Ausrichtung und Neigung zusammengefasst. Die Anzahl Module im String ist auch wieder begrenzt; In Reihe geschaltet addiert sich die Spannung; bei max 1000V liegt die Grenze.
Ein Multistring-Wechselrichter kann dagegen den Strom mehrerer Strings umwandeln, ohne dass es zu größeren Ertragsverlusten aufgrund unterschiedlicher Lichtintensitäten an den Modulen kommt.
Modulwechselrichter, auch Mikrowechselrichter genannt, werden wiederum direkt an jedem einzelnen PV-Modul angebracht. Das summiert sich bei großen Anlagen; sie können für sehr verwinkelte Anlagen jedoch Sinn machen. Auch für Balkonkraftwerke werden in der Regel Modulwechselrichter eingesetzt.
Welcher Wechselrichter ist der richtige für meine PV-Anlage?
Wissen Sie jetzt, wie Sie den optimalen Wechselrichter finden? Wollen Sie Ihren Wechselrichter noch immer bei ebay kaufen? Selbst anschließen dürfen Sie ihn auf keinen Fall.
Jede Solaranlage benötigt einen oder mehrere Wechselrichter, um Gleichstrom vom Dach in haushaltstauglichen Wechselstrom umzuwandeln. Je nach Größe und Konstruktion der PV-Anlage kommen hierfür unterschiedliche Typen in Frage. Bei der Wahl des passenden Wechselrichters für Ihre Solaranlage ist es empfehlenswert, sich von einem Experten beraten zu lassen.
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