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Photovoltaik Wechselrichter

Ohne Wechselrichter funktionieren Photovoltaikanlagen nicht. Ihre Aufgabe ist es, den mit Solarmodulen erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln.

Erst dann ist es möglich, den mit einer Photovoltaikanlage erzeugten Strom für den Eigenverbrauch zu nutzen oder in das öffentliche Stromnetz einzuspeisen.

Welche Arten von Wechselrichtern es gibt und worin sie sich unterscheiden – hier sind die wichtigsten Fakten.

Die Wahl des Wechselrichters entscheidet über die Höhe des Ertrags

Bei der Planung und dem Kauf einer Photovoltaikanlage ist die Wahl des Wechselrichters, der auch Inverter genannt wird, von entscheidender Bedeutung. Das gilt gleichermaßen für den Standort der Anlage und für die Ausrichtung der einzelnen Solarmodule.

Sind diese Voraussetzungen nicht optimal erfüllt, gehen Leistung und wertvoller Stromertrag verloren – einfach und salopp ausgedrückt: Sie verbrennen Geld. Die auf dem Markt angebotenen Inverter weisen zum Teil deutliche Unterschiede bezüglich ihres Wirkungsgrads auf.

Der Wirkungsgrad gibt an, welche Menge Solarstrom tatsächlich nach der Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom zur Verfügung steht und welche Umwandlungsverluste auftreten.

Photovoltaikanlagen: Die verschiedenen Arten von Wechselrichtern im Überblick

Wechselrichter für Photovoltaikanlagen gibt es in verschiedenen Ausführungen. Unterschieden werden diese Arten:

  • String- und Multistringwechselrichter,
  • Inselwechselrichter,
  • Modulwechselrichter und
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Ein wesentlicher Unterschied besteht darin, dass sie entweder in einer netzgekoppelten Photovoltaikanlage oder in einer Inselanlage verbaut werden. Sie unterscheiden sich außerdem bezüglich der Anzahl der Module oder Strings und darin, ob sie mit einem Trafo betrieben werden oder trafolos sind.

String- und Multistringwechselrichter

Photovoltaik Wechselrichter
Wechselrichter ©Ingo Bartussek – stock.adobe.com

Stringwechselrichter sind die Inverter, die am häufigsten in Photovoltaikanlagen verbaut werden. Um Leistungsverluste bei einer Reihenschaltung von Photovoltaikmodulen zu vermeiden, wird eine Reihenschaltung die einzelnen Paneele am Stringwechselrichter vorgenommen, bei der die Module zu einem Strang zusammengefasst werden.

Wird jeder String an einen Inverter angeschlossen, spricht man von einem Stringwechselrichter. Bei einem Anschluss mehrerer Strings an einen Wechselrichter, wird dieser als Multistringwechselrichter bezeichnet.

Inselwechselrichter

Eine weitere Variante ist der Inselwechselrichter, der den Gleichstrom so umwandelt, dass ein netzunabhängiger Betrieb möglich wird. In diesen Inselanlagen wird der Strom in einer Solarstrombatterie zwischengespeichert oder unmittelbar verbraucht.

Das bedeutet, dass der Inselwechselrichter auf die Batteriespannung abgestimmt wird. Beim Kauf ist es wichtig, auf die Ausgangsleistung zu achten, die für den angeschlossenen Haushalt groß genug sein muss.

Modulwechselrichter

Auch der Modulwechselrichter ist ebenso wie der Inselwechselrichter und der Zentralwechselrichter für netzgekoppelte Photovoltaikanlagen geeignet. Der Modulwechselrichter wird für ein einzelnes Modul eingesetzt, sodass sich die Zahl der Inverter an den vorhandenen Modulen orientiert.

Modulwechselrichter sind vor allem dann sinnvoll, wenn die einzelnen Module unterschiedlich ausgerichtet sind und wenn sie unterschiedliche Leistung erbringen. Geeignet sind sie für kleinere Anlagen. Ihr Vorteil ist, dass sie hervorragende Optimierungsmöglichkeiten bieten.

Zentralwechselrichter

Zentralwechselrichter kommen in Großanlagen zum Einsatz. Sie sind dann sinnvoll, wenn es sich um homogene Photovoltaikanlagen handelt, deren Strings die gleiche Neigung aufweisen und die gleich ausgerichtet sind. Auf diese Weise erzielen sie gute Wirkungsgrade. Außerdem lassen sich in Großanlagen verbaute Zentralwechselrichter besonders gut warten.

Die Aufgaben eines Wechselrichters

Die Hauptaufgabe eines Wechselrichters ist die Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom, die notwendig ist, weil hausinterne Stromleitungen und die Stromnetze mit Wechselstrom arbeiten. Moderne Inverter übernehmen darüber hinaus noch zahlreiche weitere Aufgaben. Sie sind unter anderem für die Leistungsoptimierung verantwortlich.

MPP-Tracking

Eine Möglichkeit, den Ertrag einer Photovoltaikanlage zu steigern, ist das Maximum-Power-Point-Tracking, kurz MPP-Tracking, das heutzutage in allen modernen Wechselrichtern integriert ist. Der MPP-Tracker ist dafür verantwortlich, dass die Photovoltaikanlage immer im maximalen Leistungsbereich arbeitet und die optimale Menge Strom produziert. Wechselrichter sind außerdem für die Steuerung und die Überwachung der Netzeinspeisung in das öffentliche Stromnetz verantwortlich.

Eine konstante Frequenz von rund 50 Hertz ist für die Stabilität des Stromnetzes unabdingbar. Über eine Kommunikationsschnittstelle können die aktuelle Leistung der Anlage, die Spannung und die Stromstärke überwacht und Störungen schnell identifiziert werden.

Energiemanagement

Kommt es zum Störfall, weil zum Beispiel die Werte über einen vorgeschriebenen Grenzwert steigen, übernimmt der Wechselrichter die Unterbrechung der Netzeinspeisung.

Die gesammelten Ertragsdaten können außerdem an Energiemanagementsysteme oder an entsprechende Online-Dienste weitergeleitet werden, um mit deren Hilfe die Stromerzeugung zu optimieren.

Bei Überlastung eines Wechselrichters, weil er zum Beispiel zu klein dimensioniert ist, kann es zu einer Überhitzung kommen. Deshalb ist er mit einer Kühlfunktion ausgestattet, die die Überhitzung durch regelmäßige Wärmeabfuhr verhindert. Insoweit erfüllt der Wechselrichter einen wichtigen Sicherheitsaspekt.

So finden Sie den passenden Wechselrichter für Ihre Photovoltaikanlage

Welche Anzahl von Wechselrichtern für eine Photovoltaikanlage sinnvoll ist, lässt sich im Zusammenhang mit der gesamten Anlage und den Standortbedingungen beantworten. Bei wenigen Wechselrichtern verläuft die Montage beziehungsweise die Verdrahtung einfacher. Wird nur einer installiert, sind die Kosten geringer.

Auch die Fehlersuche gestaltet sich einfacher. Für eine höhere Anzahl von Wechselrichtern spricht, dass bei einem Störfall nicht die gesamte Anlage lahmgelegt wird.

Wechselrichter lassen sich außerdem sehr gut auf unterschiedlich ausgerichtete Module anpassen, sodass weniger Verschattungsprobleme auftreten.

Damit Ihre Photovoltaikanlage die optimale Leistung erbringt, müssen alle Bestandteile perfekt zusammenpassen. Wir stimmen alle Module für Photovoltaikanlagen bis zum Wechselrichter optimal aufeinander ab.

Das bedeutet für Sie, dass Sie eine Anlage erhalten, die die optimale Leistung erbringt. Sie haben Fragen oder wünschen eine ausführliche Beratung? Dann kontaktieren Sie uns!

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