Wechselrichter für die PV-Anlage
Welche Aufgabe hat der Wechselrichter?
In Photovoltaikmodulen sind Solarzellen verbaut, die Sonnenlicht in Gleichstrom umwandeln. Da jedoch die meisten Haushaltsgeräte Wechselstrom benötigen, ist ein Wechselrichter erforderlich, um den erzeugten Gleichstrom in eine für den Haushaltsgebrauch geeignete Form umzuwandeln. Der Wechselrichter, das Herzstück einer PV-Anlage, spielt eine entscheidende Rolle bei dieser Umwandlung und bei der Einspeisung in das öffentliche Stromnetz.
Der Wechselrichter übernimmt zudem Aufgaben wie die Maximierung der Energieausbeute durch das sogenannte Maximum Power Point Tracking (MPPT), indem er stets den optimalen Arbeitspunkt der PV-Module ermittelt. Außerdem stellt er Überwachungsfunktionen für die Leistung der Anlage bereit, um deren Effizienz sicherzustellen. Ein intelligenter Wechselrichter lässt sich in moderne Energieverwaltungssysteme integrieren, die die Energieflüsse optimieren und den Eigenverbrauch erhöhen können.
Die Umwandlung des von den Solarmodulen erzeugten Gleichstroms in Wechselstrom geschieht durch elektronische Schaltungen, die die Gleichspannung in eine wechselnde Spannung und Frequenz transformieren. So ermöglicht der Wechselrichter die effiziente Nutzung von Solarenergie.
Arten von Wechselrichtern
Der Solar-Wechselrichter ist das Herzstück der Anlage. Beim Kauf müssen Sie sich zwischen den unterschiedlichen angebotenen Ausführungen entscheiden. Welche Wechselrichter-Art zu Ihrer PV-Anlage passt, hängt zum Beispiel von ihrer Größe, der Verschattung und der Ausrichtung der Solarmodule ab. Zusätzlich sollten Sie beachten, dass in kleineren Anlagen einphasige Wechselrichter verwendet werden, die an eine Stromleitung bzw. Phase angeschlossen werden. In größeren Anlagen kommen typischerweise leistungsstärkere dreiphasige Wechselrichter, die entsprechend an drei Stromleitungen oder Phasen angeschlossen werden, zum Einsatz.
- String-Wechselrichter: String-Wechselrichter sind ideal für kleine bis mittelgroße Anlagen. Sie werden genutzt, wenn mehrere Solarmodule in Reihe geschaltet sind, um einen sogenannten String zu bilden, der dann an das Stromnetz angeschlossen wird.
- Multistring-Wechselrichter: Wenn es mehrere Strings gibt, benötigt jeder einen eigenen String-Wechselrichter. Alternativ kann auch ein Multistring-Wechselrichter verwendet werden, der mehrere Strings zusammenführt. Diese Wechselrichter werden oft in Anlagen eingesetzt, bei denen die Solarmodule unterschiedliche Ausrichtungen oder Neigungen haben.
- Modul-Wechselrichter: Modul-Wechselrichter oder Mikrowechselrichter eignen sich für kleinere PV-Anlagen. Hier wird jedem Solarmodul ein eigener Wechselrichter zugeordnet. Diese bieten mehr Flexibilität und helfen, Verschattungsprobleme zu minimieren.
- Hybridwechselrichter: Hybridwechselrichter werden in größeren PV-Anlagen eingesetzt. Sie vereinen die Funktionen eines String-Wechselrichters mit einem Batteriespeichersystem. Dadurch kann Solarenergie in Wechselstrom umgewandelt und überschüssige Energie für späteren Gebrauch gespeichert werden.
Es ist ratsam, sich bei der Auswahl von Fachleuten beraten zu lassen. Planen Sie eine neue Solaranlage zusammen mit einer Fachfirma, müssen Sie sich selbst nur wenig Gedanken um die passenden Einzelteile machen, denn in der Regel werden Komplettanlagen mit auf die Module abgestimmtem Wechselrichter verkauft.
Der Wirkungsgrad von PV-Wechselrichtern
Die Effizienz von Wechselrichtern, gemessen als ihr Wirkungsgrad, ist entscheidend für die Leistung von Photovoltaikanlagen. Der Wirkungsgrad beschreibt die Effizienz der Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom und variiert je nach Typ und Qualität des Wechselrichters zwischen 95 und 98 Prozent.
Der Wirkungsgrad ist allerdings nicht konstant, sondern hängt von verschiedenen Faktoren ab. Dazu gehören die Eingangsspannung, die Auslastung des Wechselrichters und die Umgebungsbedingungen wie Temperatur und Sonneneinstrahlung. Hohe Umgebungstemperaturen können den Wirkungsgrad verringern, weswegen es wichtig ist, den Wechselrichter an einem gut belüfteten Ort zu installieren, der vor extremer Hitze geschützt ist. Ein höherer Wirkungsgrad führt zudem zu einer höheren Nennleistung der gesamten Solaranlage.
Der Wirkungsgrad des Wechselrichters hat einen direkten Einfluss auf die Gesamteffizienz der Photovoltaikanlage. Ein Wechselrichter mit einem höheren Wirkungsgrad trägt dazu bei, den Gesamtwirkungsgrad der Anlage zu maximieren und somit die Energieausbeute zu optimieren. Daher ist die Auswahl eines Wechselrichters mit einem hohen Wirkungsgrad von entscheidender Bedeutung für die Effizienz und Wirtschaftlichkeit von Solaranlagen.
Preise & Kosten von Wechselrichtern
Ein Wechselrichter macht etwa 10 bis 15 Prozent der Gesamtkosten einer PV-Anlage aus. Rechnen Sie etwa mit 300 Euro pro kWp Anlagenleistung. Der Preis für einen Wechselrichter in einer PV-Anlage für ein Einfamilienhaus liegt in der Regel zwischen 1.500 und 4.000 Euro. Die Kosten für einen Wechselrichter sind vom Wirkungsgrad bzw. von der Nennleistung des Geräts abhängig.
Neben den Anschaffungskosten sollten Sie beachten, dass die Instandhaltungskosten bei Stringwechselrichtern oft geringer sind als bei Modulwechselrichtern, da sie weniger komplexe Bauteile enthalten.
Lesen Sie auch:
Der von den Solarmodulen erzeugte Gleichstrom wird über den Wechselrichter zu nutzbarem Wechselstrom umgewandelt. Von dort wird der Strom zu den Verbraucherendpunkten wie Ihren Elektrogeräten weitergeleitet.
Einen Wechselrichter für ein Einfamilienhaus kostet meist zwischen 1.500 und 4.000 Euro. Die Kosten sind von der Nennleistung des Geräts abhängig. Je effizienter ein Wechselrichter arbeitet, desto weniger Energie geht bei der Stromumwandlung verloren und desto höher sind in der Regel auch die Anschaffungskosten.
Die Größe des Wechselrichters für eine PV-Anlage hängt von verschiedenen Faktoren ab, etwa von der Nennleistung der PV-Module, dem maximale Strom, den die Module erzeugen können, und der Installationsart. Generell sollte der Wechselrichter so dimensioniert sein, dass er die maximale Leistung der PV-Module unterstützen kann. Für eine netzgekoppelte PV-Anlage mit 5 kWp installierter Leistung empfiehlt sich zum Beispiel ein Wechselrichter mit etwa 5 kW Nennleistung. Bei einer netzunabhängigen Anlage mit einem durchschnittlichen täglichen Strombedarf von 10 kWh könnte ein Wechselrichter mit 3 bis 5 kW ausreichen, abhängig von der Batteriekapazität und maximalen PV-Leistung. Eine Fachfirma kann die optimale Größe bestimmen.
Fachfirmen für Solaranlagen finden
Haben Sie bereits konkrete Vorstellungen zu Ihrem Solaranlagen-Projekt? Dann füllen Sie unseren kurzen Fragebogen aus, um passende Fachfirmen für Photovoltaik in Ihrer Nähe zu finden!
- Ein Fragebogen, bis zu drei Fachfirmen auswählen: Mit einmaligem Aufwand erhalten Sie drei Firmenvorschläge.
- Regional & verfügbar: Wir empfehlen Fachfirmen aus Ihrer Nähe, die wirklich Zeit für Ihr Projekt haben.
- Kostenlose Angebote: Die Erstberatung inklusive Angebot der Fachfirmen sind für Sie kostenlos.
