Bei der Beschäftigung mit erneuerbaren Energien stolpert man unweigerlich über den Begriff „Wechselrichter“. Aber was ist ein Wechselrichter? Welche Rolle spielt er bei der Erzeugung von Solarenergie? Und was sind die wichtigsten Arten von Wechselrichtern, die heute auf dem Markt erhältlich sind? In diesem Artikel werden wir all diese Fragen und mehr beantworten.
Was ist ein Wechselrichter?
Ein Wechselrichter ist ein elektronisches Gerät, das Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) umwandelt. Warum ist das wichtig? Ganz einfach: Die meisten unserer Alltagsgeräte – von den Lichtern in unserem Haus bis hin zu unseren Küchengeräten – laufen auf Wechselstrom. Doch viele erneuerbare Energiequellen, wie z.B. Solarmodule, erzeugen Gleichstrom. Hier kommt der Wechselrichter ins Spiel: Er „übersetzt“ den Gleichstrom in Wechselstrom, damit wir ihn in unseren Häusern nutzen können.
Arten von Wechselrichtern
Es gibt verschiedene Arten von Wechselrichtern, die in verschiedenen Anwendungen eingesetzt werden. Lassen Sie uns die wichtigsten einmal genauer betrachten.
String-Wechselrichter
String-Wechselrichter sind die am häufigsten verwendeten Wechselrichter in Wohngebäuden. Sie verbinden mehrere Solarmodule in einer „Reihe“ (daher der Name „String“) und wandeln den von diesen Modulen erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom um.
Mikro-Wechselrichter
Mikro-Wechselrichter sind eine neuere Entwicklung in der Solarbranche. Im Gegensatz zu String-Wechselrichtern, die mehrere Module in einer Reihe verbinden, wird bei Mikro-Wechselrichtern jedem einzelnen Modul ein eigener Wechselrichter zugeordnet. Dies verbessert die Gesamtleistung des Systems, insbesondere bei teilweise beschatteten Bedingungen.
Hybrid-Wechselrichter
Hybrid-Wechselrichter kombinieren die Funktionen eines traditionellen Wechselrichters mit denen eines Ladereglers für Batterien. Sie werden hauptsächlich in Solaranlagen eingesetzt, die über ein Batteriespeichersystem verfügen.
Wie funktioniert ein Wechselrichter?
Die Funktionsweise eines Wechselrichters kann auf den ersten Blick etwas verwirrend erscheinen, aber mit einem Grundverständnis für Elektrizität und ein wenig Geduld können Sie es durchaus verstehen.
Umformung von Gleichstrom in Wechselstrom
Ein Wechselrichter wandelt Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) um, indem er den eingehenden Gleichstrom in eine Wechselspannung umformt. Diese Wechselspannung wird dann durch eine Reihe von Transformatoren und Filtern geleitet, um den Wechselstrom zu erzeugen.
Regelung und Schutzmechanismen
Moderne Wechselrichter sind mit einer Vielzahl von Regel- und Schutzmechanismen ausgestattet. Sie sind in der Lage, die Ausgangsspannung und -frequenz zu regulieren, um sie an die Netzbedingungen anzupassen. Zudem verfügen sie über Schutzmechanismen, um das System vor Überlastung, Kurzschlüssen und anderen potenziellen Gefahren zu schützen.
Die Rolle des Wechselrichters in Solarenergie-Systemen
Der Wechselrichter spielt eine Schlüsselrolle in jedem Solarenergie-System. Ohne ihn wäre die von den Solarmodulen erzeugte Energie nutzlos.
Energieumwandlung
Der wichtigste Job des Wechselrichters besteht darin, den von den Solarmodulen erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln, den unsere Haushaltsgeräte nutzen können.
Systemüberwachung
Viele moderne Wechselrichter bieten auch Funktionen zur Systemüberwachung an. Sie können Daten zur Leistung der Solarmodule, zur Energieerzeugung und zum Energieverbrauch sammeln und anzeigen.
Netzeinspeisung
In Systemen, die an das Stromnetz angeschlossen sind (sogenannte „grid-tied“ Systeme), ist der Wechselrichter auch für die Einspeisung verantwortlich. Dies bedeutet, die erzeugte Energie in das Netz einzuspeisen.
Solarthermie
In diesem Artikel erfahren Sie alles, was Sie über die Funktion und den Aufbau einer Solarthermie-Anlage wissen müssen. Wir verraten Ihnen außerdem, wie hoch die Anschaffungs- und Betriebskosten sind.
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Wie wählt man den richtigen Wechselrichter aus?
Die Auswahl des richtigen Wechselrichters kann eine Herausforderung sein, da es viele Faktoren zu berücksichtigen gibt.
Systemgröße und -art
Die Größe und Art Ihres Solarsystems sind die ersten Faktoren, die Sie berücksichtigen sollten. Ein größeres System benötigt einen leistungsfähigeren Wechselrichter, während ein System mit Batteriespeicher einen Hybrid-Wechselrichter benötigt.
Preis und Qualität
Wie bei den meisten Dingen im Leben, bekommen Sie auch bei Wechselrichtern das, wofür Sie bezahlen. Ein billiger Wechselrichter mag verlockend sein, aber Qualität und Langlebigkeit sind in der Regel den höheren Preis wert.
Herstellergarantien
Achten Sie bei der Auswahl eines Wechselrichters auch auf die Garantien, die der Hersteller bietet. Eine gute Garantie kann Ihnen Sicherheit geben und Ihnen helfen, im Falle eines Defekts Kosten zu sparen.
Was kosten Wechselrichter?
| Art des Wechselrichters | Kosten |
| String-Wechselrichter | 800€ – 2000€ |
| Mikro-Wechselrichter | 100€ – 200€ pro Stück |
| Hybrid-Wechselrichter | 2000€ – 5000€ |
Häufig gestellte Fragen (FAQs) zum Wechselrichter
Was ist ein Wechselrichter in einem Solarpanelsystem?
Ein Wechselrichter ist ein Gerät in einem Solarsystem, das den von den Solarpanels erzeugten Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) umwandelt, den unsere Haushaltsgeräte nutzen können.
Was macht ein Wechselrichter?
Ein Wechselrichter wandelt Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) um. Darüber hinaus kann er auch Funktionen zur Systemüberwachung und zur Einspeisung von Energie in das Stromnetz haben.
Was ist der Unterschied zwischen einem String-Wechselrichter und einem Mikro-Wechselrichter?
Ein String-Wechselrichter verbindet mehrere Solarmodule in einer „Reihe“, während bei Mikro-Wechselrichtern jedem einzelnen Modul ein eigener Wechselrichter zugeordnet wird.
Wie lange hält ein Wechselrichter?
Die Lebensdauer eines Wechselrichters kann stark variieren, aber im Allgemeinen können Sie erwarten, dass ein Wechselrichter 10 bis 15 Jahre hält.
Kann ich meinen Wechselrichter selbst installieren?
Es wird empfohlen, die Installation eines Wechselrichters von einem zertifizierten Elektriker durchführen zu lassen, um Sicherheitsrisiken zu vermeiden und sicherzustellen, dass der Wechselrichter korrekt installiert ist.
Was passiert, wenn der Wechselrichter ausfällt?
Wenn der Wechselrichter ausfällt, kann das Solarsystem keinen Wechselstrom mehr produzieren und somit keine Energie für Ihre Haushaltsgeräte liefern. In solchen Fällen ist eine Reparatur oder der Austausch des Wechselrichters erforderlich.
Weiterführende Informationen
Literatur
Mutschler, P., Wechselrichter für Photovoltaikanlagen, TU Darmstadt, 1994
Schilling, W. Die Wechselrichter und Umrichter: Ihre Berechnung und Arbeitsweise, Walter de Gruyter GmbH & Co KG, 1940
