Wechselrichter - deren Varianten und die Auswahlkriterien

Wird eine Photovoltaikanlage angeschafft und der erzeugte Solarstrom möchte genutzt werden, so ist ein Wechselrichter unabdingbar.

Ein Wechselrichter für PV-Anlagen wandelt den erzeugten Gleichstrom in den im Haushalt benötigten Wechselstrom um. Diese Umwandlung ist unbedingt erforderlich, um den Solarstrom im Haushalt nutzen zu können. Es werden verschiedene Solarwechselrichter im Handel angeboten und der folgende Beitrag soll Ihnen helfen, den richtigen Wechselrichter zu wählen.

Wechselrichter für PV-Anlagen werden umgangssprachlich auch PV Wechselrichter oder Solar Wechselrichter genannt. Der von der PV-Anlage erzeugte Gleichstrom wird durch den Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt und dadurch nutzbar gemacht.

In unseren Haushalten benötigen wir Wechselstrom, um die vorhandenen Geräte sowie die Beleuchtung mit Energie versorgen zu können, damit diese ihre Aufgaben ausführen können. Die Umwandlung in Wechselstrom ist jedoch auch dann notwendig, wenn der erzeugte Solarstrom in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden soll. Wechselstrom hat im Gegenteil zum Gleichstrom den Vorteil, dass er über sehr lange Strecken transferiert werden kann, ohne dass ein Energieverlust eintritt.

Des Weiteren übernimmt der Wechselrichter weitere Aufgaben im PV-Anlagen-System. So schützt er zum Beispiel vor der Überladung des Stromnetzes, stellt Informationen bei Störungen oder Fehlern zur Verfügung oder sammelt Daten über die PV-Anlagenleistung.

In erster Linie jedoch ist der Wechselrichter dafür zuständig, die maximale Leistung der PV-Anlage zu fördern. Es ist daher unbedingt notwendig, dass der Wechselrichter an das gesamte Fotovoltaik-System angepasst wird. Hierzu zählen die Solarmodule, der Standort der Anlage, die Art des Aufbaus der Anlage und weitere Gegebenheiten des Einsatzortes.

Wurde der Wechselrichter gewählt, ist ein weiterer wichtiger Faktor zu beachten. Der Ort, an dem der PV-Anlage Wechselrichter aufgestellt wird. Eine kühle Umgebung wirkt sich positiv auf den Wechselrichter aus. Die Abgabe der Wärme wird dadurch erleichtert und die Lebensdauer des Gerätes verlängert. Am geeignetsten sind ein Keller oder eine Garage für die Aufstellung des Wechselrichters für PV-Anlagen. Zudem arbeitet das Gerät nicht geräuscharm und diese Orte lassen keine Lärmbelästigung auftreten.

Einige Wechselrichter können zudem direkt an ein Solarmodul angeschlossen werden. Diese Variante wird Mikrowechselrichter oder auch Modulwechselrichter genannt. Eingesetzt werden diese Wechselrichter für Solaranlagen zumeist bei Balkonkraftwerken, die nur ein oder zwei Module aufweisen oder bei komplexen Photovoltaikanlagen.

Um den unterschiedlichsten Anforderungen entsprechen zu können, wurden verschiedene Wechselrichter für PV-Anlagen entwickelt. Ein kurzer Überblick über die angebotenen Wechselrichter und deren Einsatzweise.

Der Zentralwechselrichter steuert die zahlreichen Module von Großanlagen. Hier haben die Module die gleiche Neigung und Ausrichtung. Durch den Zentralwechselrichter werden sowohl die Wartung erleichtert als auch die Wirkungsgrade verbessert.

Die Modulwechselrichter werden bei einzelnen Modulen eingesetzt und sind in der Regel nicht oft in Verwendung. Sind Module oft verschaltet oder unterschiedlich ausgerichtet, so ist der Einsatz eines Modulwechselrichters sinnvoll.

Der Stringwechselrichter wird auch netzgeführter Wechselrichter genannt. Dieser Wechselrichter für die PV-Anlage findet seinen Einsatz bei netzgekoppelten PV-Anlagen. Wie sich aus dem Namen bereits erahnen lässt, nimmt der Stringwechselrichter die Energie aus den in Serie geschalteten Modulen. (Die in Serie oder Reihe geschalteten Module werden Stränge genannt, Strang bedeutet im Englischen String, wodurch sich der Name entwickelt hat.)

Durch den Stringwechselrichter kann eine PV-Anlage in verschiedene Stränge geteilt werden. Tritt auf einem Teil der Module eine Verschattung auf oder arbeiten einige Module nicht effizient genug, wird die Anlagengesamtleistung nicht beeinflusst. Durch die technische Weiterentwicklung werden mittlerweile Multistring-Wechselrichter angeboten, die mehrere Stränge in einem Wechselrichter zusammenführen.

Ein Hybridwechselrichter erlaubt es, eine PV-Anlage direkt mit dem Stromspeicher zu verbinden. Durch diese Möglichkeit muss kein zusätzlicher Wechselrichter für den Stromspeicher installiert werden. Der Hybridwechselrichter kommt auch dann zum Einsatz, wenn die PV-Anlage mit einer Notstrom-Funktion ausgerüstet wird. Durch die Notstromfunktion wird ein Gebäude durch den Stromspeicher oder die PV-Anlage selbst bei einem Stromausfall versorgt.

Eine Inselanlage hat keine Verbindung zum öffentlichen Stromnetz. Inselanlagen werden oft in Gärten oder auch Wohnmobilen eingesetzt, wodurch ein selbstgeführter Wechselrichter eingesetzt wird. Der selbstgeführte Wechselrichter benötigt keinen Stromanschluss im herkömmlichen Sinn, um seine Arbeit durchzuführen.

Um den richtigen selbstgeführten Wechselrichter auszuwählen, ist auf die Ausgangsleistung zu achten. Wichtig sind zudem die Geräte und deren Leistung, die betrieben werden möchten. Wird die Leistung der Geräte berücksichtigt, sollte zudem der Anlaufstrom eingezogen werden. Einige Geräte benötigen nach der Inbetriebnahme mehr Strom für eine kurze Zeit. Daher sollte bei der Wahl des Wechselrichters eine Reserve eingeplant werden.

Mini-Fotovoltaikanlagen oder auch Balkonkraftwerke genannt, dürfen eine maximale Leistung von 600 Watt in Deutschland einspeisen. Die Begrenzung wurde festgelegt, damit keine Überlastung des lokalen Stromnetzes entsteht. Daher müssen die Wechselrichter auf die genannten 600 Watt begrenzt werden, um nicht zu viel Strom einzuspeisen.

Möchte man sich über den passenden Wechselrichter informieren, um selbst die richtige Wahl treffen zu können, sollten einige Kriterien beachtet werden. Hierzu gehören beispielsweise die Nennleistung des Wechselrichters, die Qualität, die MPP-Trackeranzahl und vieles mehr.

Ein Wechselrichter für Solar-Anlagen weist immer eine kürzere Lebensdauer als eine hochwertige PV-Anlage selbst auf. Die Lebensdauer für Wechselrichter liegt bei rund 15 Jahren. Im Handel finden sich bereits auch Wechselrichter, die 20 oder mehr Jahre Lebensdauer versprechen.

Es ist empfehlenswert, bei den Angeboten der Wechselrichter die Garantien genau zu betrachten. In der Regel erfolgt die Installation der Wechselrichter immer im Innenbereich eines Gebäudes. Kann ein Wechselrichter nicht im Innenbereich installiert werden, so sollte darauf geachtet werden, dass er für den Außenbereich zugelassen ist.

Die Solarwechselrichter Nennleistung sollte immer an die Nennleistung der PV-Anlage angepasst werden. Das bedeutet, dass der Wechselrichter für eine Solaranlage bei einer PV-Anlage mit 10 kWp Nennleistung ebenfalls 10 kWp aufweisen sollte. Durch wechselnde Wetterbedingungen ist die Leistung der Module der Anlage jedoch nie zu hundert Prozent gegeben. Ist der Wechselrichter etwas unterdimensioniert, sind dadurch keine gröberen Probleme zu erwarten. Es ist ratsam, die individuell benötigte Wechselrichterleistung durch einen Fachmann feststellen zu lassen.

Bei kleinen PV Anlagen werden in der Regel einphasige Wechselrichter eingesetzt und sind durchwegs ausreichend. Ab einer erreichten Leistung von 5 kWh müssen jedoch dreiphasige Wechselrichter eingesetzt werden, um die benötigten Funktionen gewährleisten zu können.

Maximum Power Point, deutsch der Punkt der höchsten Leistung, wird MPP abgekürzt. Der MPP-Tracker ist dafür zuständig, dass der Stromzufluss geregelt wird. Durch die Regulierung erbringt die PV-Anlage zu jeder Zeit die beste Leistung. Hier gilt es zu beachten, dass pro String ein Wechselrichter mit 1 MPP-Tracker ausreichend ist. Weist eine PV-Anlage eine Ost-West Ausrichtung auf, werden zumindest zwei MPP-Tracker benötigt.

Zusätzliche Funktionen des Wechselrichters sind beispielsweise das Sammeln von Daten oder der Zugriff mittels App. Die Zusatzfunktionen sollten nach den individuellen Bedürfnissen gewählt werden. In jedem Fall sollten Funktionen wie Daten in Echtzeit anzeigen oder die Leistungsprüfung vorhanden sein. Auch ein Fehlerprotokoll ist eine angenehme Zusatzfunktion. Durch die Zusatzfunktionen ist es möglich, den Wechselrichter über eine App zu steuern oder aber mittels WLAN in das Smarthome System einzugliedern.

Wie hier zu erkennen ist, ist die richtige Wahl des Wechselrichters wichtig, um die bestmögliche Rüstung der PV Anlage zu erzielen. Ein Fachmann kann bei der richtigen Wahl gute Unterstützung bieten, um in späterer Folge nicht neuerliche Kosten auf sich nehmen zu müssen.