Das hat es mit einem Wechselrichter mit Laderegler auf sich

Solaranlagen werden in Deutschland immer beliebter. Es gibt jedoch unterschiedliche Möglichkeiten, Module und Bestandteile, die bei der Planung einer PV-Anlage bedacht und überprüft werden sollten. Ein solches Bauteil wird in diesem Blogbeitrag aufgegriffen. Denn es geht um den Wechselrichter mit einem Laderegler. Wann und wo dieser eingesetzt wird, erfahren Sie hier.

Damit auch der Wechselrichter seine Arbeit verrichten kann, gibt es den Laderegler. Kurz gesagt: Dieser prüft und steuert den Ladezustand der Batterien im System. Da beides wichtige Aufgaben für das Funktionieren einer Solaranlage haben, ist es wichtig, den Unterschied zu kennen.

Wechselrichter sind essenziell für das Funktionieren einer Solaranlage mit Speicher. Solarzellen speichern Sonnenenergie als Gleichstrom. Die meisten Haushaltsgeräte verwenden jedoch den sogenannten Wechselstrom. Ein Wechselrichter wandelt den Gleichstrom um, sodass der Strom aus der Steckdose bezogen werden kann.

Meist beträgt die Wechselstromfrequenz dabei 50 Hertz. Das bedeutet, der Strom aus der Steckdose wechselt seine Polung rund 50-mal pro Sekunde. Es gibt verschiedene Wechselrichter, zum Beispiel den PV-Wechselrichter für Solaranlagen ohne Batteriespeicher - oder den Wechselrichter für einen Batteriespeicher als Zusatzgerät. Dabei muss der Wechselrichter zur Anlagengröße passen.

Man unterscheidet zwischen:

• PV-Wechselrichter: Diese wandeln die Sonnenenergie in den Wechselstrom für den Haushalt um.
• Batterie-Wechselrichter: Ist eine Solarbatterielösung an die Solaranlage angeschlossen, kommt ein Batterie-Wechselrichter zum Einsatz. Dieser stellt sicher, dass die Batterie mit überschüssigem Gleichstrom und der Haushalt mit Wechselstrom versorgt wird.
• Hybrid-Wechselrichter: Diese Art Wechselrichter vereint die Funktionen des PV-Wechselrichters und des Batterie-Wechselrichters.

Es lässt sich festhalten, ohne einen Wechselrichter wäre die Nutzung des Sonnenstroms nicht möglich. Der durch die Sonne erzeugte Strom bliebe nutzlos. Ein Wechselrichter gehört daher zu jeder PV-Anlage.

Laderegler kommen zum Einsatz, sobald ein Stromspeicher an die Solaranlage respektive den Wechselrichter angeschlossen ist. Er kontrolliert beispielsweise, wie voll die Batterien sind. Damit verhindert der Laderegler, dass sie zu voll oder zu leer werden. Das verlängert die Lebensdauer der Batteriespeicher und sichert, dass die gespeicherte Energie bestmöglich zur Verfügung steht.

Der Laderegler wird daher auch zwischen dem Solarpanel und der Batteriebank angebracht. Der Markt bietet zwei Typen von Solar-Ladereglern: den MPPT und den PWM. Die können in der gleichen Solaranlage verbaut werden, unterscheiden sich allerdings in ihren Funktionen. Das führt zu verschiedenen Wirkungsgraden der Anlage.

• MPPT-Laderegler (Maximum Power Point Tracking): Dieser erkennt den idealen Betriebspunkt der Anlage, da er kontinuierlich die Spannung und die Stromproduktion des Solarpanels überwacht. Überschüssige Panel-Spannung wandelt dieser dann in zusätzlichen Ladestrom um.
• Der PWM-Solar-Regler: Ein PWM-Laderegler lädt die Batterie, indem er die Verbindung zwischen dem Solarpanel und der Batterie schnell umschaltet. Er regelt damit den Ladestrom. Die Dauer der "Ein"-Phase passt er an die Batteriespannung und den Ladezustand an. Wenn die Batterie fast voll ist, verkürzt der Regler die Einschaltzeit und verringert so den Strom, um eine Überladung zu vermeiden.
• Shunt-Laderegler: Ein einfacher Regler, der überschüssige Energie als Wärme ableitet, wenn der Batteriespeicher voll ist. Er arbeitet weniger effizient und kommt daher hauptsächlich in kleinen Systemen zum Einsatz.
• Serie-Laderegler: Diese Art Regler trennt Solarpanels von den Batterien, sobald der Batteriespeicher voll ist. So wird ein Überladen vermieden.

Ein Laderegler misst stets, wie voll eine Batterie ist. Er empfängt Strom von den Solarmodulen und passt ihn an, damit die Batterien am effektivsten geladen werden. Ist die Batterie voll, vermindert er das Laden, um eine Überladung zu vermeiden.

Sinkt der Batteriestand, schützt der Regler vor zu starker Entladung. So bewahrt er die Batterie vor einer Tiefenentladung und verbessert gleichzeitig die Energie-Nutzung der Solaranlage.

Es gibt viele Dinge, die Sie bei der Auswahl einer Solaranlage, einer Solarbatterielösung, dem Wechselrichter mit Laderegler oder auch einem Home Energy Management System beachten sollten. Hier eine Auswahl:

• Kosten: Die Anschaffung einer Solaranlage wirkt sich erst langfristig auf Ihren Geldbeutel aus. Haben Sie daher ein Budget vor Augen, dass Sie investieren möchten und können? Auch sollten Sie bei diesem Thema die Fördermittel des Bundes nicht außer Acht lassen.
• Systemspannung: Bei der Wahl einer Solaranlage Batterielösung gehört ein Wechselrichter mit Laderegler dazu. Hier sollten Sie die Systemspannung beachten. Diese liegt bei 12V, 24V oder 48V und muss zum Laderegler passen.
• Maximaler Ladestrom: Der Laderegler sollte den maximalen Strom verarbeiten können, der von den Solarpanels kommt.
• Batterielösung: Verschiedene Akkutypen, wie Blei-Säure oder Lithium-Ionen, brauchen spezifische Einstellungen, Platz oder Bedingungen für eine lange Lebensdauer.
• Effizienz: Achten Sie darauf, dass der Wechselrichter mit Laderegler zur Solaranlage passen. Manche Laderegler, besonders MPPT-Regler, steigern die Energieausbeute der Solarpanels.
• Schutzfunktionen: Achten Sie auf Sicherheitsmerkmale wie der Schutz vor Überladung, Tiefentladung und Überhitzung.

Die Auswahl der passenden Solaranlage mit ihren Komponenten kann kompliziert sein. Hier kann Ihnen ein Fachmann helfen. Häufig können Sie bereits bei der Beratung von Fördermitteln des deutschen Bundes profitieren.

Sobald eine Photovoltaikanlage eine Batterielösung anbietet, muss ein Wechselrichter mit Laderegler versehen werden. Während der Wechselrichter das Herz der Solaranlage ist, übernimmt der Laderegler die Schutzfunktion des Speichers. Der Wechselrichter kann damit den produzierten Gleichstrom in Wechselstrom umwandeln. Der Laderegler prüft, dass die Batterie weder zu voll noch zu tief geladen wird.

Hier ist es ratsam, den Rat eines Experten einzuholen. Dieser kann Ihnen helfen, beispielsweise die richtige Größe für Ihre Anlage zu finden, kann Sie bei Fördermitteln unterstützen und ausrechnen, welche Batterielösung für Sie und Ihren Haushalt in Frage kommen.

Ein Wechselrichter wandelt den von den Solarmodulen erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom um, damit Haushaltsgeräte ihn nutzen können. Der Laderegler schützt die Batterien vor Überladung und Tiefentladung und verlängert so ihre Lebensdauer. Beide Komponenten sind für eine PV-Anlage mit Speicher unverzichtbar.

Ein MPPT-Laderegler optimiert kontinuierlich den Betriebspunkt der Solarmodule und kann so bis zu 30 Prozent mehr Energieausbeute bringen. Ein PWM-Regler ist günstiger und einfacher, arbeitet aber weniger effizient. MPPT-Regler sind vor allem bei größeren Anlagen empfehlenswert.

Wichtige Kriterien sind die Systemspannung (12V, 24V oder 48V), der maximale Ladestrom, die Kompatibilität mit dem gewählten Batteriespeicher (z. B. Lithium-Ionen oder Blei-Säure), sowie Schutzfunktionen gegen Überladung, Tiefentladung und Überhitzung. Auch die Effizienz – besonders bei MPPT-Reglern – spielt eine große Rolle.