Wechselrichter für PV Anlagen

Der Wechselrichter einer PV Anlage wandelt den in den Solarmodulen erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom um, der dann im Haushalt genutzt werden kann. Erfahren Sie, welche Aufgaben Wechselrichter außerdem übernehmen, welche Arten es gibt und wie sie sich unterscheiden.

Welche Arten von Solar Wechselrichtern gibt es?

Stringwechselrichter

Stringwechselrichter eignen sich für kleine bis mittelgroße Anlagen. Sie werden verwendet, wenn mehrere Solarmodule in Reihe geschaltet werden. Dadurch bilden sie einen String, auch Strang genannt. So ein Wechselrichter schließt also eine ganze Reihe von Solarmodulen an das Stromnetz an.

Multistring-Wechselrichter

Gibt es mehrere Strings, muss jeder davon an einen eigenen Stringwechselrichter angeschlossen werden. Alternativ kann aber auch ein Multistring-Wechselrichter verwendet werden, zu dem mehrere Strings führen. Diese PV Wechselrichter werden häufig in Anlagen eingesetzt, bei denen die Solarmodule unterschiedliche Ausrichtungen oder Neigungen haben. Sie eignen sich für mittelgroße Solaranlagen.

Hybridwechselrichter

Hybridwechselrichter kommen bei größeren PV Anlagen zum Einsatz. Sie kombinieren die Funktionen eines Stringwechselrichters mit einem Batteriespeichersystem. Dadurch kann die Solarenergie in Wechselstrom umgewandelt und gleichzeitig die Überschussenergie für den späteren Gebrauch gespeichert werden.

Modul-Wechselrichter

Modul-Wechselrichter oder Mikrowechselrichter eignen sich für kleinere PV Anlagen. Bei dieser Bauart wird jedem Solarmodul ein einphasiger Wechselrichter zugeordnet. Modul-Wechselrichter bieten eine höhere Flexibilität und den Vorteil, dass die Anlage leichter zu optimieren ist, wenn die Module unterschiedlich ausgerichtet sind. Auch Verschattungsprobleme lassen sich dadurch verringern.

Zentral-Wechselrichter

Bei sehr großen Anlagen ab etwa 100 kWp Leistung werden Zentralwechselrichter verwendet, da andernfalls eine große Zahl von Multistring-Wechselrichtern zum Einsatz kommen müsste. Für private PV Anlagen kommen sie nicht infrage.

Wie unterscheiden sich selbstgeführte Wechselrichter von fremdgeführten Wechselrichtern?

Wechselrichter für Solaranlagen lassen sich hinsichtlich ihrer Regelung und Steuerung in zwei Arten unterscheiden:

• Selbstgeführte Wechselrichter funktionieren unabhängig von einem externen Stromnetz und eignen sich daher für Inselsysteme, die nicht ins öffentliche Stromnetz integriert sind. Im Gegensatz zu fremd- oder netzgeführten Wechselrichtern regeln sie eine Arbeitsfrequenz und -phase ohne externe Einflüsse. Dafür nutzen sie interne Regelkreise.
• Fremdgeführte Wechselrichter werden in netzgekoppelten PV Anlagen eingesetzt, die mit dem öffentlichen Stromnetz verbunden sind. Diese Wechselrichter synchronisieren sich mit der vorhandenen Netzspannung oder einer anderen externen Signalquelle.

Welche Aufgaben übernimmt ein PV Wechselrichter?

Netzwechselrichter sind für die Nutzung solarer Energie unverzichtbar. Sie nutzen elektronische Bauelemente wie Transistoren oder Dioden, um den Gleichstrom, der in den Solarmodulen produziert wird, in Wechselstrom umzuwandeln. Das ist nötig, um den selbst erzeugten Solarstrom ins öffentliche Netz einzuspeisen oder im eigenen Haushalt zu verwenden.

Darüber hinaus optimiert der Wechselrichter die Leistung der Solarmodule. Er sucht den Maximum Power Point (MPP) - den Betriebspunkt, an dem die Leistungsausbeute am höchsten ist. Ist die Solaranlage mit dem öffentlichen Stromnetz verbunden, synchronisiert der Wechselrichter den erzeugten Wechselstrom mit der Frequenz und Phase des Netzes und gewährleistet so eine sichere Einspeisung. Er überwacht das Stromnetz und stellt sicher, dass nur dann Energie eingespeist wird, wenn es betriebsbereit ist.

Ist ein Solarspeicher an die PV Anlage gekoppelt, kann der Wechselrichter die Ladung und Entladung der Batterien steuern. Er maximiert nicht nur den Photovoltaik Ertrag, sondern erhöht auch die Eigenverbrauchsrate.

Welchen Wirkungsgrad haben Solar Wechselrichter?

Der Wirkungsgrad von Solar Wechselrichtern bezeichnet die Effizienz bei der Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom. Er liegt je nach Typ und Qualität des Geräts etwa bei 95 bis 98 Prozent. Allerdings ist der Wirkungsgrad nicht konstant. Er hängt von verschiedenen Faktoren wie der Eingangsspannung, der Auslastung und den Umgebungsbedingungen ab. Je höher der Wirkungsgrad des Wechselrichters ist, desto höher ist die Nennleistung der gesamten Anlage. Somit wirkt sich ein hoher Wirkungsgrad beim Wechselrichter unmittelbar auf die Gesamteffizienz der Photovoltaik Anlage aus.

Wie unterscheiden sich Wechselrichter voneinander?

Wechselrichter für PV Anlagen können sich in mehrerer Hinsicht voneinander unterscheiden. Neben dem Typ, dem Hersteller und dem Wirkungsgrad gibt es folgende Unterscheidungsmerkmale:

• Nennleistung: Es gibt Wechselrichter in unterschiedlichen Leistungsklassen, die jeweils auf die Gesamtleistung der PV Anlage abgestimmt sind.
• Anzahl der MPP Tracker: Es gibt Wechselrichter mit einem oder mit mehreren MPP Trackern, die für die Optimierung der Leistungsausbeute verantwortlich sind. Mehrere Tracker können zum Beispiel besser auf Verschattungseffekte reagieren.
• Eingangsspannungsbereich: Er gibt an, welche Spannung der Wechselrichter von den Solarmodulen oder der PV Anlage akzeptieren kann. Er ist wichtig, um sicherzustellen, dass der Wechselrichter optimal mit den angeschlossenen Modulen arbeiten kann.
• Kommunikationsschnittstellen: Einige Wechselrichter haben integrierte Schnittstellen wie WLAN oder Ethernet. Dadurch kann das System über externe Geräte oder eine Online-Plattform überwacht und gesteuert werden.
• Schutzfunktionen: Wechselrichter können verschiedene Schutzfunktionen haben, um sich vor Überlastung, Überspannung, einem Kurzschluss und anderen Fehlern zu schützen.
• Art der Kühlung: Möglich sind luftgekühlte und wassergekühlte Wechselrichter. Die Art der Kühlung kann sich auf die Betriebstemperatur und die Effizienz auswirken.

Was kostet ein Wechselrichter für Solaranlagen?

Für einen Wechselrichter sollten Sie etwa zwischen 10 und 15 Prozent der Gesamtkosten Ihrer Solaranlage einrechnen. Bei einer PV Anlage für ein Einfamilienhaus kostet der Wechselrichter meist 1.500 bis 4.000 Euro. Pro kWp Anlagenleistung können Sie ungefähr mit 300 Euro rechnen. Wie teuer das Bauteil ist, hängt neben der Art des Wechselrichters vor allem vom Hersteller, von der Nennleistung und vom Funktionsumfang ab.

Worauf sollten Sie beim Kauf eines Wechselrichters achten?

Der Wechselrichter spielt für eine Anlage zur solaren Stromerzeugung eine entscheidende Rolle. Daher sollten Sie sich am besten bei einem Fachbetrieb informieren, der Sie bei der Wahl des passenden Geräts beraten kann. Das gilt nicht nur beim Kauf einer neuen Solaranlage, sondern auch, wenn der Wechselrichter Ihrer bestehenden Anlage defekt ist und ausgetauscht werden muss.

Sind Sie nicht vom Fach, sollten Sie nicht einfach einen Wechselrichter im Online-Shop kaufen. Lassen Sie sich eine komplette PV Anlage planen, ist der Wechselrichter im Gesamtpaket enthalten. Welches Gerät der Fachbetrieb plant, sehen Sie im Angebot. Über den dort ausgewiesenen Solar Wechselrichter können Sie sich beim Hersteller genauer informieren und mögliche Bedenken dem Betrieb gegenüber ansprechen.