Wechselrichter
Wechselrichter, auch Inverter genannt, sind ein elementarer Bestandteil jeder Solaranlage. Sie werden benötigt, um den Gleichstrom, der in den Solarmodulen erzeugt wird, als Wechselstrom ins Netz zu bekommen.
Dabei spielt es erstmal keine Rolle, ob der Strom ins öffentliche Netz fließen soll oder nur in den eigenen vier Wänden verwandt wird – ein Wechselrichter wird für Solaranlagen in Deutschland immer benötigt.
Allerdings kommen je nach System unterschiedliche Wechselrichter zum Einsatz. Zum Teil werden in einem System (Photovoltaikanlage) auch mehrere Inverter verbaut; für von uns angebotene Eigenheimlösungen genügt in den meisten Fällen einer.
Welche Lösung die jeweils richtige ist und welches Modell genau benötigt wird, hängt von den individuellen Gegebenheiten und Ansprüchen der individuellen Energieversorgung ab. Auch die geplante Größe der Gesamtanlage spielt dabei eine wichtige Rolle. Wir beraten Sie gerne vorab, welche Möglichkeiten in Ihrem Fall infrage kommen und sinnvoll sind.
Aufgaben des Wechselrichters
Die Hauptaufgabe des Wechselrichters ist es, Gleich- in Wechselstrom zu verwandeln. Dabei hat er aber noch einige weitere Anforderungen zu erfüllen. So ist es wünschenswert, dass bei der Umwandlung möglichst wenig Energie verloren geht. Moderne Geräte kommen auf einen Wirkungsgrad von bis zu 98%.
Gleichzeitig ist der Inverter dafür zuständig, den optimalen Arbeitspunkt, den MPP des Moduls, zu finden. Das ist der Punkt, an dem die Solaranlage die meiste Energie erzeugt. Er errechnet sich aus Stromstärke und Spannung, auch Temperatur und Sonneneinstrahlung spielen dabei eine Rolle. Der Tracker sorgt dafür, dass ein Modul so nahe wie möglich an seinem Optimum arbeitet, um die Stromausbeute zu maximieren.
Auch bei der Sicherheit einer PV-Anlage spielt der Wechselrichter eine wichtige Rolle. Er zeigt einerseits Störungen der Solarmodule an und trennt andererseits die Solaranlage vom Stromnetz, wenn es hier zu einer Störung kommt. Der Inverter ermöglicht auch die Überwachung wichtiger Parameter; moderne Geräte lassen sich ganz einfach via Bluetooth oder WLAN auslesen.
Unterschiedliche Arten von Wechselrichtern
Zuerst ist es wichtig, den richtigen Inverter für den angestrebten Zweck auszuwählen. Wechselrichter können danach unterschieden werden, wie viele Solarmodule sie abdecken. Entscheidet man sich für Modulwechselrichter, wird an jedes Modul ein eigener Inverter angeschlossen. Das ist von Vorteil, wenn am Standort oft unterschiedliche Lichtverhältnisse herrschen, zum Beispiel weil ein Teil der Anlage beschattet wird. In diesem Fall können die PV-Module unterschiedliche Leistung liefern, ohne dass die Gesamtleistung der Anlage heruntergezogen wird.
Für jeweils einen Strang Module ist ein Stringwechselrichter zuständig. Diese Modelle kommen oft bei privaten Anlagen zum Einsatz, sie bieten eine gute Mischung aus Flexibilität und Kosteneffektivität. Eine andere Form ist der Multistrangwechselrichter, hier enthält ein Inverter mehrere MPP-Tracker, die für jeden Strang den optimalen Arbeitspunkt ermitteln.
Bei gewerblichen Anlagen kommen häufig Zentralwechselrichter zum Einsatz. Diese Geräte sind besonders leistungsstark und können eine große Anzahl Module oder eine ganze Reihe Stränge gleichzeitig steuern. Für den Hausgebrauch spielen diese Wechselrichter kaum eine Rolle, da sie im Vergleich sehr teuer sind, und die hohe Leistung bei kleineren Anlagen nicht benötigt wird.
Ist ein Akku Teil des heimischen Kraftwerks, wird ein Batteriewechselrichter benötigt. Stromspeicher können nämlich wiederum nur Gleichstrom speichern, der vor der Abgabe ins Netz – genau wie der Strom aus den Solarmodulen – in Wechselstrom umgewandelt werden muss. Wer nicht nur einen Akku angeschlossen hat, sondern für den Notfall eine weitere Stromquelle in das Hausnetz eingebunden hat (zum Beispiel einen Dieselgenerator), kann einen Hybridwechselrichter nutzen. Bei einem solchen System ist man auch im Falle eines Stromausfalls mit Energie versorgt.
Besteht keine Verbindung zum öffentlichen Netz, ist ein Inselwechselrichter die richtige Wahl. Sogenannte Insellösungen können zum Beispiel in sehr abgelegen Gegenden, auf Berghütten oder in Ferienimmobilien praktisch oder sogar nötig sein. Der Inselwechselrichter regelt Spannung und Frequenz selbst und garantiert Versorgungssicherheit im geschlossen System.
Auch bei der Leistung gibt es Unterschiede: Die verfügbare Leistung für Heim-Solar-Anlagen beginnt bei etwa zwei Kilowatt. Geräte in dieser Größenordnung kommen bei sehr kleinen Anlagen oder in Campingbussen zum Einsatz. Für eine typische private Hausdachanlage werden etwa ab fünf Kilowatt benötigt, bei einem Hallendach oder einer kleinen gewerblichen Anlage wird man eher Geräte mit einer Leistung von 20 bis 50 Kilowatt antreffen.
Sicherer Betrieb
Wechselrichter werden beim Betrieb heiß, kommen aber mit hohen Temperaturen nicht gut zurecht. Deshalb ist es wichtig, dass sie in einem kühlen Raum installiert werden, der sich auch in den Sommermonaten nicht zusätzlich aufheizt. Gleichzeitig ist es ratsam, dass der Raum trocken ist, da Feuchtigkeit und Elektrizität in keinem Fall eine gute Kombination sind.
Aus Betreiber-Sicht muss außerdem bedacht werden, dass diese Geräte nicht geräuscharm arbeiten. Das Brummen kann durchaus als störend wahrgenommen werden. Besonders gut eigenen sich also Garagen und Kellerräume als Aufstellungsort.
Ist der Wechselrichter mit einem entsprechenden Gehäuse ausgestattet, das die empfindliche Elektronik vor Wind, Wetter und anderen Umwelteinflüssen schützt, kann er auch im Außenbereich angebracht werden. Ob eine solche Vorgehensweise in Ihrem Fall ratsam ist, klären wir gerne bei einer individuelle Beratung ab. Wie bei allen Komponenten der Photovoltaikanlage ist auch hier ein detailliertes Konzept essentiell. Nur so liefert die Anlage über Jahre optimale Leistung.
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