Wechselrichter: Gleichstrom in Wechselstrom

Wechselrichter: Einführung in das Thema

Der Wechselrichter ist das Herz einer Photovoltaikanlage. Da die Solarmodule Gleichstrom produzieren und im Regelfall Wechselstrom benötigt wird, elektrische Geräte in einem Haushalt nutzen zu können, wird ein Wechselrichter oder auch Inverter genannt benötigt. Ein Inverter macht also den Solarstrom für den Eigenverbrauch oder Einspeisung nutzbar. Man kann folgende Typen unterscheiden.

Inverter für Photovoltaik Freilandanlage

Wechselrichter mit und ohne Trafo

Wechselrichter mit Transformatoren wurden sehr lange als Standard bei Photovoltaikanlagen verbaut. Doch heutzutage geht der Trend zu trafolosen Variante. Inverter ohne Trafo sind leichter und aufgrund des fehlenden Transformators günstiger. Darüber hinaus geht bei Wechselrichtern mit Trafo bei der zusätzlichen Wandlung Leistung verloren. Trafolose Modelle haben somit einen höheren Wirkungsgrad.

Doch ist der Einsatz von trafolosen Invertern nicht immer möglich. Einige Modultypen darunter amorphe Solarmodule (Dünnschichtmodule) benötigen einen Wechselrichter mit Transformator. Im Regelfall ist die Wahl eines Wechselrichters ohne Trafo die Richtige, dennoch sollte man sich beim Modulhersteller erkundigen, ob die Solarmodule hierfür geeignet sind.

Wechselrichtertypen und Unterschiede

Es gibt drei wesentliche Wechselrichtertypen. Strangwechselrichter (auch Stringwechselrichter genannt), Modulwechselrichter und Zentralwechselrichter. Der für kleinere bis mittelgroße Photovoltaikanlagen häufig eingesetzte Invertertyp ist der Stringwechselrichter.

Stringwechselrichter

Der Stringwechselrichter bzw. Strangwechselrichter ist durch ein Kabel mit jeweils einem Block an in Reihe geschaltete Photovoltaikmodule verbunden. Durch diese Art der Verschaltung können Mismatching-Verlust möglichst klein gehalten werden. Durch den Stringwechselrichter kann der Ertrag optimiert werden.

Modulwechselrichter

Der Modulwechselrichter wird direkt an dem jeweiligen Solarmodul montiert. Das erhöht den Wartungsaufwand deutlich, dafür punktet der Modulwechselrichter beim Materialaufwand und ist gegenüber Verschattungen bzw. beim Matching von sich verändernden Einstrahlverhältnissen im Vorteil.

Zentralwechselrichter

Der Zentralwechselrichter kommt häufig bei großen gewerblichen und industriellen Photovoltaikanlagen zum Einsatz. Durch einen zentralen Wechselrichter wird die Wartung erleichtert, aber bei einem Ausfall erzeugt die gesamte PV-Anlage keinen Solarstrom. Zudem werden Störungen schneller erkannt und die Überwachung erleichtert.

Hybridwechselrichter

Ein Hybridwechselrichter ist die Kombination von Inverter und Solarakku. Ein Hybridwechselrichter wird auch gerne als Batteriewechselrichter bezeichnet. Durch den Solarstromspeicher des Hybridwechselrichters kann ein Teil des produzierten Solarstroms direkt gespeichert werden. Dadurch kann mehr von dem produzierten Solarstrom der Photovoltaikanlage verwendet werden. Durch einen hybriden Inverter ist man auch gegen Stromausfall und bei ungünstigen Wetterverhältnissen gewappnet.

Inverter von Fronius für eine Photovoltaikanlage

Wechselrichter Kosten & Lebensdauer

Die Wechselrichter Kosten sind von Kilowatt Peak der Photovoltaikanlage, auch gerne als Größe der Photovoltaikanlage bezeichnet, abhängig. Der Wechselrichter macht ungefähr 10 – 12% der Kosten für die gesamte Photovoltaikanlage aus. Man sollte mit 800€ bis 2.900€ bei einem Wechselrichter für eine Solarstromanlage eines Einfamilienhauses rechnen.

Im Regelfall wird eine Photovoltaikanlage auf 20 Jahre ausgelegt. Schließlich haben die Photovoltaik Module häufig eine Lebensdauer von mindestens 20 Jahre. Ein Inverter hält im Schnitt 10 – 12 Jahre, in Ausnahmen bis zu 15 Jahre und muss im Regelfall innerhalb der 20 Jahre einmal gewechselt werden.

Photovoltaik Inverter der Firma SMA

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