Wechselrichter – Gehirn Ihrer Solaranlage
Neben den Solarmodulen ist der Wechselrichter die wichtigste Komponente Ihrer Solaranlage.
Er wandelt den Gleichstrom, den die PV-Module erzeugen, in Wechselstrom. Dieser Wechselstrom wird dann verwendet, um die elektrischen Geräte im Haushalt mit Strom zu versorgen oder ihn in das Stromnetz einzuspeisen.
Welche Aufgaben der Wechselrichter hat und worauf Sie noch achten sollten, erklären wir Ihnen in diesem Artikel.
Welche Aufgaben hat der Wechselrichter einer Photovoltaikanlage?
Der Wechselrichter einer Photovoltaikanlage erzeugt aus dem Gleichstrom der Module einen Wechselstrom für die elektrischen Verbraucher.
Dieser Wechselstrom muss stets synchron mit der Frequenz im Stromnetz (50 Hertz) sein, damit er in Deutschland von den Verbrauchern im Haushalt genutzt und ins Netz eingespeist werden kann.
Er hat weitere Funktionen für die Photovoltaikanlage, die die Bezeichnung “Gehirn” rechtfertigen:
- Besonders wichtig ist die Leistungsoptimierung. Sie sorgt dafür, dass die Solaranlage ihren höchsten Wirkungsgrad erreicht. Deshalb passt der Wechselrichter Strom und Spannung laufend an, damit sie im optimalen Verhältnis stehen und die maximale Leistung erzeugen.
- Wechselrichter überwachen die Solaranlage. Sie speichern die Daten der Anlage, wie Strom, Spannung und Leistung. Damit lassen sich Fehler schnell finden und Ertrag sowie Eigenverbrauch optimieren.
- Eine wichtige Funktion ist die Netzüberwachung. Der Wechselrichter kontrolliert, dass alle Netzparameter eingehalten werden, damit das Netz stabil bleibt. Falls notwendig, passt er die Leistung der Anlage an oder trennt sie vom Netz.
- Um ohne Gefahr Wartungsarbeiten am Wechselrichter vornehmen zu können, verfügt er über eine Sicherheitseinrichtung. Diese ermöglicht eine Trennung der Gleichstromseite vom Wechselrichter, sodass er nicht mehr unter Spannung steht.
- Wenn die Solaranlage mehr Strom produziert, als der Haushalt benötigt, speist der Wechselrichter den überschüssigen Strom ins öffentliche Stromnetz ein und generiert Einnahmen für die Besitzer der Anlage.
- Wechselrichter können bei einem Netzausfall automatisch umschalten und den Strom aus den Batteriespeichern der Solaranlage oder von Notstromgeneratoren beziehen. Damit kann der Wechselrichter auch als Notstromversorgung verwendet werden, um bei Stromausfällen die Stromversorgung aufrechtzuerhalten, solange er Strom liefern kann.
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Arten von Wechselrichtern
Je nach Größe, Aufbau und Art der Anlage kommen unterschiedliche Arten von Wechselrichtern zum Einsatz:
- Ein zentraler Wechselrichter ist besonders bei größeren Solaranlagen verbreitet und wird oft an einer zentralen Stelle installiert. Er kann mehrere Strings von Solarmodulen zu einem Gesamtsystem zusammenführen. Ein String besteht normalerweise aus mehreren Modulen, die zusammen einen höheren Strom erzeugen können als jedes Modul für sich alleine.
- Bei einem String-Wechselrichter werden die Solarmodule in Strings zusammengefasst und über einen Wechselrichter mit dem Stromnetz verbunden. Diese Art von Wechselrichter eignet sich gut für kleinere Anlagen.
- Bei einem Mikro- oder Modul-Wechselrichter ist jedes Solarmodul mit einem eigenen Wechselrichter ausgestattet. Dadurch kann jedes Modul unabhängig arbeiten und der Ertrag der Anlage kann optimiert werden.
- Ein Hybrid-Wechselrichter ist ein Wechselrichter, der auch als Stromspeicher für den Haushalt verwendet werden kann. Er kann überschüssigen Strom der Solaranlage speichern und bei Bedarf an das Stromnetz oder den Haushalt abgeben.
- Einphasige Wechselrichter werden in der Regel für kleinere Solaranlagen in Wohngebäuden und kleineren Gewerbebetrieben eingesetzt. Sie sind für den Betrieb an einem Stromnetz ausgelegt, das aus einer Stromleitung (Phase) besteht.
- Dreiphasige Wechselrichter hingegen eignen sich besser für größere Anlagen von Gewerbe- und Industriebetrieben sowie für den Betrieb von Elektromotoren und anderen leistungsstarken Geräten. Sie können an einem dreiphasigen Stromnetz angeschlossen werden.
Eine weitere Unterscheidung gibt es für die Einbindung von Batteriespeichern:
Speicher, die parallel zur PV-Anlage an das Stromnetz im Haus (Wechselspannung) angeschlossen werden, benötigen einen eigenen Batterie-Wechselrichter.
Einige Modelle können eine Notstromfunktion im Fall eines Stromausfalls gewährleisten, solange die Batterie Strom liefert. Bei Hybrid-Wechselrichtern erfolgt die Anbindung hingegen auf der Gleichspannungsseite, an der auch die Solarmodule angeschlossen werden. Diese Wechselrichter arbeiten gleichzeitig für die Solaranlage und den Speicher.
Wo wird der Wechselrichter eingebaut?
Wichtig ist, dass der Wechselrichter einen Standort hat, der ihn vor Witterungseinflüssen schützt. Der Einbauort sollte die entstehende Wärme des Wechselrichters aufnehmen können. Die vorgeschriebenen Abstände zu Wand, Decke und anderen Wechselrichtern müssen eingehalten werden. Dies sichert einen ordnungsgemäßen Betrieb und eine lange Lebensdauer.
Da eventuell Geräusche auftreten können, ist es sinnvoll, den Wechselrichter so einzubauen, dass Geräusche die Bewohner nicht belästigen.
Der ideale Einbauort im Einfamilienhaus ist in der Regel der Keller, eine Garage oder der Hauswirtschaftsraum. Dort stört der Wechselrichter nicht, kann seine Wärme abgeben und wird nah am Einspeisezähler eingebaut.
Worauf sollten Sie bei der Auswahl achten?
Wenn Sie einen Einfluss auf die Auswahl Ihres Wechselrichters haben, sollten Sie vor allem auf diese Punkte achten:
Der Wechselrichter erfüllt wichtige Aufgaben für Ihre Photovoltaikanlage. Daher ist Zuverlässigkeit sehr wichtig. Wie hoch ist die Qualität und sind Reparaturen möglich? Ein wichtiger Indikator ist die Dauer der Garantie, die zeigt, wie überzeugt ein Hersteller von seinen Produkten ist.
Ein weiteres wichtiges Kriterium ist die Leistungsfähigkeit. Sie hat großen Einfluss auf den Ertrag der PV-Anlage. Dazu gehört der Wirkungsgrad, der angibt, wie hoch der Stromverbrauch ist. Darüber hinaus muss der Wechselrichter dafür sorgen, dass die PV-Anlage immer die größtmögliche Menge Energie erzeugen kann.
Wichtige Rolle der Wechselrichter für optimalen Ertrag
Photovoltaik-Wechselrichter haben also weitaus mehr Aufgaben als die Umwandlung des Gleichstroms aus den Solarmodulen in Wechselstrom:
Sie sorgen für einen optimalen Ertrag der Solaranlage und ermöglichen die Einbindung von Batteriespeichern. Hinzu kommt häufig ein Anschluss an das Heimnetzwerk, um Daten auszulesen oder ein intelligentes Energiemanagement anzubinden, das elektrische Geräte dann einschaltet, wenn ausreichend Strom erzeugt wird.
Eine gute Planung und Auslegung der Wechselrichter ist daher wichtig. Für Sie als Hauseigentümer kann es sinnvoll sein, sich intensiver mit den Funktionen Ihrer Solaranlage auseinanderzusetzen. Auf diese Weise können Sie besser verstehen, wie diese arbeitet und wie Sie die Energieeffizienz Ihrer Anlage optimieren können.
So können Sie auch besser entscheiden, welche Art von Wechselrichter am besten für Ihre spezifische Anlage geeignet ist. Mögliche Probleme mit der Solaranlage können Sie früher erkennen und schneller lösen, wenn Sie die Funktionen Ihres Wechselrichters gut kennen.
Einbau und Anschluss sollten aber nur durch geschultes Fachpersonal erfolgen, um die Sicherheit und Funktionalität der Anlage zu gewährleisten.