Wechselrichter für die PV-Anlage: Alles, was Sie wissen müssen
Geschrieben von:
Patrick Meyer
Veröffentlicht am:
17.02.2025
Photovoltaik
Technische Grundlagen & Funktionsweise
Sie wollen eine PV-Anlage und fragen sich, wie ein Wechselrichter funktioniert? Ein Wechselrichter in einer PV-Anlage wandelt den erzeugten Gleichstrom in nutzbaren Wechselstrom um.
In diesem Beitrag lernen Sie die verschiedenen Arten von Wechselrichtern und ihre Funktionen kennen.
Zusammenfassung
Wechselrichter wandeln Gleichstrom (DC) der Solarmodule in nutzbaren Wechselstrom (AC) um und sichern die Energieeffizienz durch MPPT.
Es gibt verschiedene Typen: String-, Mikro-, Hybrid-, Batterie-, Insel- und Zentral-Wechselrichter, die sich für unterschiedliche Anwendungen eignen.
Hybrid-Wechselrichter ermöglichen Notstrom und erhöhen den Eigenverbrauch auf bis zu 30 % durch Batterienutzung.
Die maximale Kabellänge zwischen Solarpaneelen und Wechselrichter sollte 50 Meter nicht überschreiten, um Energieverluste zu vermeiden.
Wechselrichter halten etwa 10–15 Jahre, sollten trocken installiert und jährlich gewartet werden
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Wofür brauche ich einen Wechselrichter?
Ein Wechselrichter wandelt den von Solarmodulen erzeugten Gleichstrom (DC) in nutzbaren Wechselstrom (AC) um. Haushaltsgeräte und das Stromnetz arbeiten mit Wechselstrom. Ohne diesen Spannungswandler funktioniert Solarenergie im Haus nicht.
Auch die Einspeisung in das öffentliche Stromnetz erfordert Wechselspannung.Wechselrichter maximieren die Energieausbeute durch Maximum Power Point Tracking (MPPT). Sie überwachen zudem die Photovoltaikanlage und erkennen Fehler. Schutzfunktionen wie Inselnetz-Schutz oder Kurzschlussschutz sorgen für Sicherheit.
Die maximale Kabellänge zwischen Solarpaneel und Wechselrichter sollte 50 Meter nicht überschreiten, um Verluste zu vermeiden.
Arten von Wechselrichtern
Es gibt verschiedene Wechselrichter-Typen, die je nach Bedarf genutzt werden können. Sie beeinflussen den Stromfluss und den Eigenverbrauch deiner Photovoltaikanlage.
String-Wechselrichter
String-Wechselrichter verbinden mehrere Photovoltaikmodule in Reihen. Sie arbeiten effizient mit einem Wirkungsgrad zwischen 87 % und 99,9 %. Diese Geräte passen die Gleichspannung der Module an und wandeln sie in Wechselspannung um.
Damit speisen sie den Strom ins Stromversorgungsnetz oder nutzen ihn für den Eigenverbrauch.
Die AC-Nennleistung eines String-Wechselrichters liegt zwischen 0,25 kW und über 30 kW. Sie sind kompakt und einfach zu installieren. Häufig bieten sie Schutzarten wie IP65 oder IP66, was sie wetterfest macht.
Mit bis zu 12 MPP-Trackern optimieren sie den Stromfluss aus mehreren Strängen von Photovoltaikanlagen.
Mikro-Wechselrichter
Mikro-Wechselrichter sitzen direkt an einzelnen Solarpanels. Sie wandeln den von den Solarzellen erzeugten Gleichstrom in nutzbaren Wechselstrom um. Mit einer AC-Nennleistung von 0,25 kW bis über 30 kW sind sie ideal für kleinere PV-Anlagen.
Diese Geräte sind kompakt und leicht zu installieren. Sie arbeiten effizient, auch wenn ein Panel verschattet ist. Schutzarten wie IP65 und IP66 machen sie wetterfest, was sie für Außeninstallationen geeignet macht.
Maximale PV-Eingangsleistung reicht von 290 W bis 30.000 W.
Hybrid-Wechselrichter
Hybrid-Wechselrichter kombinieren die Funktionen eines Solarwechselrichters und eines Batterie-Wechselrichters. Sie steuern den Stromfluss zwischen Solaranlage, Batteriespeicher und Netzstrom.
Mit einem Wirkungsgrad von 87 % bis 99,9 % arbeiten sie sehr effizient. Die AC-Nennleistung reicht von 0,25 kW bis über 30 kW, passend für Haushalte oder größere Anlagen.
Diese Geräte optimieren den Eigenverbrauch von Solarstrom und sorgen für unterbrechungsfreie Stromversorgung bei Stromausfall. Speicherlösungen mit Hybrid-Wechselrichtern erhöhen die Eigenverbrauchsquote um bis zu 30 %.
Batterie-Wechselrichter
Batterie-Wechselrichter speichern Sonnenstrom für später. Sie sichern die unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV). Solaranlagen mit diesen Wechselrichtern erhöhen den Eigenverbrauch auf bis zu 30 %.
Sie arbeiten mit einer AC-Nennleistung von 0,25 kW bis über 30 kW. Der Wirkungsgrad liegt zwischen 87 % und 99,9 %.
Diese Geräte sind für den Inselbetrieb ideal. Batterie-Wechselrichter schützen empfindliche Leistungselektronik und sorgen für Notstrom. Mit Schutzarten wie IP65 oder IP66 funktionieren sie auch in rauen Umgebungen.
Ihre Lebensdauer beträgt meist zwischen 10 und 15 Jahren.
Effiziente Speicherlösungen sichern Energieautarkie und erhöhen Unabhängigkeit.
Insel-Wechselrichter
Insel-Wechselrichter arbeiten unabhängig vom Stromnetz. Sie versorgen Inselanlagen wie Berghütten oder abgelegene Häuser mit unterbrechungsfreier Stromversorgung. Der Wirkungsgrad reicht von 87 % bis 99,9 %.
Diese Geräte wandeln Gleichstrom von Photovoltaik-Modulen in nutzbaren Wechselstrom um. Ein Stromspeicher ergänzt sie oft, um Energie für die Nacht zu speichern.
Die maximale Kabellänge zwischen Insel-Wechselrichter und Solarmodulen beträgt 50 Meter. Schutzarten wie IP65 oder IP66 schützen sie vor Staub und Wasser. Einige Modelle schalten innerhalb von 10 bis 20 Millisekunden auf Ersatzstrom um.
Zentral-Wechselrichter
Zentral-Wechselrichter eignen sich für große Solaranlagen oder Windkraftanlagen. Sie bündeln den Gleichstrom von mehreren PV-Modulen und wandeln ihn in Wechselstrom um. Die AC-Nennleistung reicht von 0,25 kW bis über 30 kW, während die maximale PV-Eingangsleistung zwischen 290 W und 30.000 W liegt.
Ihr Wirkungsgrad erreicht bis zu 99,9 %, was sie äußerst effizient macht.
Diese Wechselrichter funktionieren gut in Hochspannungsgleichstromübertragungen (HGÜ). Mit Schutzarten wie IP65 oder IP66 sind sie robust und wetterbeständig.
Zentralwechselrichter bieten hohe Spannungshöhen und eignen sich für Einspeisevergütungs-Systeme. Ihre Lebensdauer beträgt zwischen 10 und 15 Jahren.
Installation des Wechselrichters
Die richtige Platzierung des Wechselrichters sichert hohe Effizienz und schützt das Gerät.
Wo sollte der Wechselrichter montiert werden?
Ein Wechselrichter sollte an einem trockenen Ort mit guter Belüftung installiert werden. Der Keller oder Dachboden eignet sich gut, ebenso ein Platz nahe den Solarmodulen.
Wechselrichter mit Schutzart IP65 oder IP66 können auch im Außenbereich installiert werden. Für Innenräume reicht IP20 aus. Eine Montage im Schatten schützt vor Überhitzung und erhöht die Effizienz des Systems.
Wie funktioniert die Notstromfähigkeit?
Hybridwechselrichter sorgen bei Stromausfall für eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV). Sie schalten innerhalb von 10 bis 20 Millisekunden auf Notstrombetrieb um. Das ist schnell genug, damit Geräte wie Router oder Lampen weiter funktionieren.
Damit das klappt, braucht man einen Speicher wie eine Batterie. Ohne Speicher ist die Notstromfunktion nicht möglich.
Die Notstromfähigkeit hängt von Schutzarten wie IP65 oder IP66 ab. Diese schützen den Wechselrichter vor Staub und Wasser.
Mit einem passenden Speicher steigt der Eigenverbrauch der Solaranlage auf bis zu 30 %. Hybridwechselrichter machen damit die Nutzung von Solarenergie noch flexibler und sicherer.
Lebensdauer und Wartung eines Wechselrichters
Ein Wechselrichter hat eine Lebensdauer von 10 bis 15 Jahren. Die Standardgarantie beträgt meist 12 Jahre.
Wartung und regelmäßige Kontrolle verlängern die Nutzung deutlich. Staub und Überhitzung können Schäden verursachen.
Austausch oder Reparatur der Gleichstromkabel kann nötig werden. Der Inverter sollte vor Feuchtigkeit geschützt montiert sein.
Fazit
Wechselrichter sind das Herz jeder PV-Anlage. Sie wandeln Gleichstrom in nutzbaren Wechselstrom um. Ohne sie könnte keine Solaranlage effektiv arbeiten. Typen wie Stringwechselrichter oder Hybrid-Wechselrichter bieten verschiedene Lösungen für unterschiedliche Bedürfnisse.
Die Auswahl beeinflusst die Effizienz und Lebensdauer der Anlage direkt.
Hybrid-Wechselrichter ermöglichen die Nutzung von Batterien und bieten Notstrom bei Ausfall. Inselwechselrichter sichern Stromversorgung unabhängig vom Netz. Eine gute Wartung erhöht ihre Lebensdauer.
Mit der passenden Wahl können Kilowatt-Peak-Leistungen optimal genutzt werden.
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Häufig gestellte Fragen
Warum brauche ich einen Wechselrichter für meine PV-Anlage?
Ein Wechselrichter wandelt den von den Solarmodulen erzeugten Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) um, der für Haushaltsgeräte und das öffentliche Stromnetz erforderlich ist. Ohne ihn kann Solarstrom nicht genutzt oder eingespeist werden.
Welche Arten von Wechselrichtern gibt es und welche ist die beste für mich?
Es gibt verschiedene Wechselrichter-Typen: String-Wechselrichter sind für größere Anlagen mit mehreren Modulen in Reihe geeignet, während Mikro-Wechselrichter an einzelnen Modulen sitzen und sich für kleine Anlagen oder bei Teilverschattung eignen. Hybrid-Wechselrichter ermöglichen die Nutzung eines Batteriespeichers und bieten Notstrom, Batterie-Wechselrichter speichern überschüssigen Solarstrom, Insel-Wechselrichter arbeiten unabhängig vom Netz, und Zentral-Wechselrichter werden für große Solaranlagen genutzt.
Wie lange hält ein Wechselrichter und wie wird er gewartet?
Ein Wechselrichter hat eine Lebensdauer von etwa 10 bis 15 Jahren. Eine trockene, gut belüftete Installation verlängert seine Haltbarkeit. Regelmäßige Wartung, wie das Entfernen von Staub und die Überprüfung der Kabel auf Schäden, trägt zur zuverlässigen Funktion bei.
Welche Rolle spielt der Wechselrichter für den Eigenverbrauch?
Der Wechselrichter optimiert die Energieausbeute der Solaranlage durch Maximum Power Point Tracking (MPPT). Besonders Hybrid- und Batterie-Wechselrichter ermöglichen die Speicherung von Solarstrom, sodass der Eigenverbrauch auf bis zu 30 % steigen kann. Dies macht unabhängiger vom Stromnetz und erhöht die Effizienz der PV-Anlage.
Kann ein Wechselrichter auch bei Stromausfall Strom liefern?
Ja, aber nur Hybrid-Wechselrichter mit einem Batteriespeicher können eine Notstromversorgung bieten. Sie schalten innerhalb von 10 bis 20 Millisekunden auf Notstrombetrieb um, sodass wichtige Geräte wie Router oder Lampen weiter betrieben werden können. Ohne Speicher ist eine Notstromfunktion nicht möglich.
