Wechselrichter: Die unverzichtbare Komponente für die Photovoltaikanlage
Wechselrichter sind das Herzstück jeder Photovoltaikanlage. Sie wandeln den von den Solarmodulen erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom um, der im Haushalt genutzt werden kann. In diesem Ratgeber erfahrt ihr alles über die verschiedenen Arten von Wechselrichtern und unseren Mikrowechselrichtern – die flexible und effiziente Lösung für eure PV-Anlage.
Was ist ein Wechselrichter und warum ist er so wichtig?
Ein Wechselrichter ist das zentrale Element einer PV-Anlage. Ohne ihn könnten die von den Solarmodulen erzeugten Strommengen nicht in das Stromnetz eingespeist oder im Haushalt genutzt werden. Wechselrichter sorgen dafür, dass der erzeugte Gleichstrom in Wechselstrom umgewandelt wird und so von euren Haushaltsgeräten verwendet werden kann.
Was macht ein Wechselrichter an der PV-Anlage?
Die Solarmodule einer Photovoltaikanlage wandeln das Sonnenlicht in elektrische Energie um. Die lässt sich jedoch erst mit einem Wechselrichter im Haushalt nutzen. Denn dieser transformiert den produzierten Gleichstrom in Wechselstrom, der für den Betrieb von elektrischen Geräten im Haushalt benötigt wird. Nach der Umwandlung kann der Strom ins öffentliche Stromnetz eingespeist oder zu Hause verbraucht werden.
Wechselrichter haben zudem die Aufgabe, die volle Leistung aus der PV-Anlage herauszuholen. Mit ihrem integrierten MPP-Tracker (MPP = Maximum Power Point) sorgen sie dafür, dass die Leistung der Solarmodule immer optimal auf die aktuelle Einstrahlung abgestimmt ist.
Wechselrichtertypen im Überblick
Neben der unterschiedlichen Leistung gibt es auch verschiedene Arten von Wechselrichtern. In der Regel unterscheidet man zwischen Stringwechselrichtern, Modulwechselrichtern und Zentralwechselrichtern. Aber wie unterscheiden sie sich? LichtBlick gibt euch einen Überblick.
Stringwechselrichter
Der Stringwechselrichter wird am häufigsten eingesetzt. Sein Name kommt daher, dass er mehrere in Reihe (bzw. einem String) geschaltete Solarmodule bedient, die in etwa die gleiche Ausrichtung und ähnliche Einstrahlungswerte haben. Er besitzt einen MPP-Tracker, kann als sogenannter Multistringwechselrichter jedoch auch über mehrere MPP-Tracker verfügen. Das hat den Vorteil, dass auch mehrere Strings von PV-Modulen mit unterschiedlicher Ausrichtung an einem Wechselrichter zusammengeschaltet werden können.Modulwechselrichter
Direkt am Solarmodul angebrachte Modelle nennt man Modulwechselrichter. Sie haben einen geringeren Wirkungsgrad, sind anfällig für Störungen und im Gegensatz zu anderen Arten von Wechselrichtern recht teuer. Sie eignen sich in der Regel nur für kleine Anlagen, die häufigen Veränderungen in der Sonneneinstrahlung ausgesetzt sind. Allerdings können Modulwechselrichter besser und schneller auf spontane Änderungen der Lichtverhältnisse reagieren und damit die optimale Leistung abrufen.Zentralwechselrichter
Sehr große Photovoltaikanlagen ab einer Leistung von 30 Kilowatt-Peak werden normalerweise mit einem Zentralwechselrichter ausgestattet. Solarmodule einer solchen Anlage sind meist gleich ausgerichtet, sodass ihre Leistung ähnlich ist und sie über einen Wechselrichter zusammengeführt werden können. Zentralwechselrichter vereinfachen die Wartung, da diese teilweise sogar per Fernüberwachung durchgeführt werden kann.Mikrowechselrichter
Mikrowechselrichter werden direkt unter einem Solarmodul montiert und arbeiten unabhängig von den anderen. Dadurch wird der maximale Ertrag jedes Moduls sichergestellt – auch bei wechselnden Lichtverhältnissen. Zudem entfallen zusätzliche Installationsorte im Haus, da die Mikrowechselrichter direkt auf dem Dach angebracht werden.
Mikrowechselrichter von LichtBlick: flexibel, sicher & effizient
Mikrowechselrichter bieten zahlreiche Vorteile, die sie zu einer hervorragenden Wahl für moderne Photovoltaikanlagen machen:Maximale Flexibilität: Jeder Mikrowechselrichter arbeitet unabhängig, sodass Ausfälle einzelner Module nur geringe Auswirkungen auf die Gesamtleistung haben.
Höhere Erträge: Selbst bei ungünstigen Lichtverhältnissen erzielt jedes Modul dank des Mikrowechselrichters den bestmöglichen Ertrag.
Platzsparend: Da Mikrowechselrichter direkt auf dem Dach installiert werden, ist kein zusätzlicher Installationsort im Haus erforderlich.
Maßgeschneidert: Bei LichtBlick bekommt ihr eure SolarAnlage mit allen Komponenten wie Speicher, WechselRichter und GateWay perfekt aufeinander abgestimmt im Komplettpaket.
Leistungsanforderungen für Wechselrichter¹
Welcher Wechselrichter für euch empfehlenswert ist, hängt von der Größe eurer PV-Anlage und der Leistung der Solarmodule ab. Anlagen auf Privathäusern haben mindestens einen Wechselrichter, können aber auch mehrere benötigen. An folgenden Werten könnt ihr euch bei der Entscheidung grob orientieren:
Kleine private PV-Anlagen: rund 5 Kilowatt Leistung
Gewerbliche Anlagen (z. B. auf Hallendächern): 10 bis 20 Kilowatt Leistung
Solarkraftwerke: 500 bis 800 Kilowatt Leistung
Da sich jedoch auch die Größen innerhalb dieser groben Einordnung stark unterscheiden können, ist insbesondere das Verhältnis zwischen der Wechselrichterleistung und der eurer PV-Anlage relevant. Im Schnitt sollte das Verhältnis zwischen 90 und 110 Prozent² betragen. Dies ist jedoch nur eine Faustregel – und die gilt es, in eurem Fall nochmal genau zu prüfen. Damit ihr den Wechselrichter für eure PV-Anlage richtig dimensioniert, solltet ihr euch am besten direkt Unterstützung von einer Fachperson holen. So vermeidet ihr, dass der Wechselrichter am Ende zu groß oder zu klein ist.
Was kostet ein Wechselrichter?
Als Faustregel gilt: Rund 10 bis 15 Prozent der Gesamtkosten einer Photovoltaikanlage (bzw. rund 300 Euro pro Kilowatt an installierter Leistung) fallen für den Wechselrichter an. Für PV-Anlagen auf Einfamilienhäusern sind das – je nach Art und Qualität des Wechselrichters und Anzahl der Solarmodule – rund 2000 bis 4.000 Euro. Mehr über Photovoltaik KostenInstallation und Wartung von Wechselrichtern
Die optimale Auslegung eines Wechselrichters an der PV-Anlage hängt davon ab, welche Art installiert wird. Wichtig sind unter anderem folgende Punkte:
1. Richtige Dimensionierung:
Wählt die Größe des Wechselrichters entsprechend der Leistung eurer Solarmodule.2. Kompatible Module:
Schließt nur Module an, die ähnliche Einstrahlungsbedingungen haben.3. Hochwertige Kabel:
Verwendet wetter- und temperaturbeständige Kabel, um Leistungsverluste zu minimieren.4. Fachgerechte Installation
Beauftragt professionelle Installateur*innen, um sicherzustellen, dass die Anlage optimal funktioniert.5. Garantie und Service:
Nutzt ein Premium-Produkt. Bei LichtBlick profitiert ihr vom MikroWechselrichter der Marke Enphase mit 25 Jahren Produktgarantie.Was leistet ein Wechselrichter außerdem?
Moderne Wechselrichter wandeln nicht nur Gleichstrom in Wechselstrom um, sondern haben weitere Aufgaben, die für den Betrieb einer Photovoltaikanlage essenziell sind:
Optimierung der Leistung: Wechselrichter halten die Photovoltaikanlage auf ihrem maximalen Leistungspunkt, dem sogenannten Maximum Power Point (MPP). In diesem Stadium verrichten die Solarmodule ihre Arbeit optimal.
Erkennen von Störungen: Wechselrichter identifizieren Störungen wie einen Leistungsabfall oder eine veränderte Spannung, sodass ihr schnell reagieren könnt. Bei einer Netzüberlastung kann das Gerät zudem die gesamte PV-Anlage vom Stromnetz trennen.
Monitoring und Controlling: Wechselrichter überwachen stets alle Daten einer Solaranlage, zum Beispiel die Stromstärke und den Ertrag. Die Zahlen können zudem an Energiemanagementsysteme weitergeleitet werden. So können Anlagenbesitzer*innen die Leistung der Anlage jederzeit einsehen und die Stromnutzung optimieren.
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Quellen: Solaranlagen-Portal.de, pv magazine
Quelle: energie-experten.org