Wechselrichter
das Bindeglied zwischen Stromgewinnung und Stromnutzung
Strom ist nicht gleich Strom. Die von der Photovoltaikanlage erzeugte Energie ist Gleichstrom, der durch den Wechselrichter – oder auch bekannt als Inverter - in Wechselstrom (Einphasenstrom) oder auch Drehstrom (Dreiphasenstrom) umgewandelt wird. Er ist somit eine wichtige Schnittstelle, der den solar erzeugten Strom überhaupt erst nutzbar macht. Alle bei uns verfügbaren Wechselrichter überzeugen durch einfache Montage und robuste, wetterfeste Gehäuse sowie durch eine lange Lebensdauer.
Was ist der Wirkungsgrad?
Hauptaufgabe des Wechselrichters ist also Gleichstrom (DC für direct current) in Wechselstrom (AC für alternating current) umzuwandeln, um die Nutzbarkeit für alle Verbraucher im Haus aber auch um das Einspeisen in das öffentliche Netz zu ermöglichen. Darüber hinaus sorgt ein Wechselrichter aber auch dafür, dass das Beste aus deiner Solaranlage herausgeholt wird, um maximale Erträge erzielen zu können.
Wieviel des gewonnenen Stroms nach der Umwandlung durch den Wechselrichter nutzbar ist, gibt der Wirkungsgrad an. Hat ein Wechselrichter beispielsweise einen Wirkungsgrad von 97 %, so kann er eine Eingangsleistung von 5 kW in 4,85 kW Ausgangsleistung umwandeln.
Was ist MPP-Tracking?
In der Regel ist in einem Wechselrichter direkt ein oder mehrere MPP-Tracker (Maximum Power Point = maximaler Leistungspunkt) integriert, wodurch die Solaranlage immer im bestmöglichen Leistungsbereich für eine maximale Stromausbeute arbeitet.
Warum ist dies nötig? Durch Variablen wie Intensität der Sonneneinstrahlung, Temperaturschwankungen und Schattenwurf variiert entsprechend auch die Leistung der Photovoltaikanlage im Laufe des Tages. Aus diesem Grund ist der MPP-Tracker so wichtig.
Der MPP-Tracker sorgt im Grunde dafür, dass sich der Wechselrichter sozusagen selbst einstellt und die Spannung immer wieder neu angepasst wird. Bei jedem Wechselrichter mit MPP-Tracker ist daher auch explizit der MPP-Spannungsbereich aufgeführt. Dieser gibt Aufschluss darüber, wie flexibel der Tracker bei Veränderungen agieren kann. Je größer also die angegebene Spanne, umso anpassungsfähiger ist der MPP-Tracker.
Welche Wechselrichter gibt es?
Modulwechselrichter
An jedem einzelnen Solarmodul wird jeweils ein Wechselrichter installiert. Zwar sind auf diese Weise die Optimierungsmöglichkeiten sehr gut, allerdings sind die Investitionskosten entsprechend hoch und die Fehlerfindung bei einer etwaigen Störung kann komplizierter sein. Der Wirkungsgrad liegt in der Regel zwischen 96 und 98 %.
Trafowechselrichter
Die Trennung von Gleich- und Wechselstrom durch den Trafowechselrichter sorgt im Falle einer Überspannung für den Schutz der gesamte Photovoltaikanlage. Weiterhin kann er für positiv und negativ geerdete PV-Module eingesetzt werden, was insbesondere von großer Bedeutung ist, wenn Dünnschichtmodule verwendet werden. Sein Wirkungsgrad liegt ungefähr bei 95 %. Oftmals ist zusätzlich ein Lüfter zur Kühlung verbaut, was sich nicht nur negativ auf das Gewicht, sondern auch auf die Geräuschemission auswirkt.
Trafolose Wechselrichter
Akustisch kaum hörbar und wesentlich leichter sind die trafolosen Wechselrichter. Zudem haben sie einen höheren Wirkungsgrad (bis zu 98 %) als Trafowechselrichter und sind auch günstiger in der Anschaffung.
String- und Multistring-Wechselrichter
Der String-Wechselrichter ist oftmals ein 1-Phasen-Wechselrichter an welchem ein oder nur wenige Solarmodule angeschlossen sind. An Multistring-Wechselrichter können – wie der Name sagt – mehrere Stränge oder Reihen angeschlossen werden, weshalb er auch insbesondere für größere Photovoltaikanlagen eingesetzt wird.
Zentralwechselrichter
Sind alle Strings einer großen Photovoltaikanlage gleich ausgerichtet, wird zumeist der Zentralwechselrichter eingesetzt. Dadurch kann er allerdings auch nur einen MPP für alle Solarmodule einstellen, was problematisch werden kann, wenn durch unterschiedliche Verschattung u. ä. die Module verschiedene Bedingungen haben. Das hat zur Folge, dass der Wirkungsgrad geringer ausfällt.
Hybrid-Wechselrichter
Erhältlich sind diese als einphasige und dreiphasige Geräte. Neben der Hauptaufgabe eines Inverters den Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln, kann der Hybrid-Wechselrichter wie eine Solarbatterie eine gewisse Menge an Strom speichern.
Er unterstützt also durch die Speicherfunktion, dass der Eigenverbrauch (durch Nutzbarkeit des selbst erzeugten Stroms auch in den Abendstunden) erhöht wird. Dies hat eine finanzielle Entlastung zur Folge und schafft wiederrum mehr Unabhängigkeit.
Mikro-Wechselrichter
Diese Variante des Wechselrichters wird bei kleineren Anlagen bis max. 8 Modulen eingesetzt, also wie z. B. bei einem Balkonkraftwerk. Hier wird der erzeugte Gleichstrom direkt am Solarpanel in Wechselstrom umgewandelt. Die Kompatibilität des Mikro-Wechselrichters mit den zum Einsatz kommenden Modulen ist enorm wichtig. Bei von Experten zusammengestellten Komplettsets für Balkonkraftwerke kann man daher sicher sein, dass ein optimales Zusammenspiel von Modulen und Wechselrichter gegeben ist.
Beste Standortbedingungen für deinen Wechselrichter
Empfehlenswert ist es, den Wechselrichter nah an den Solarmodulen anzuschließen. Auf diese Weise kann man etwaige Leistungseinbußen durch unnötig lange Kabel minimieren.
Der Standort an sich sollte einerseits gut erreichbar sein, andererseits aber weit genug weg von Schlaf- und Wohnbereichen sein, um eine Lärmbelästigung zu vermeiden. Am besten sollte der Inverter auf jeden Fall kühl und trocken stehen und der Raum sollte gut belüftet sein.