Wechselrichter: Kosten und Typen im Überblick
Wechselrichter sind an einer Photovoltaikanlage unverzichtbar. Sie wandeln den von der Anlage produzierten Gleichstrom in Wechselstrom um. So kann dieser im Haushalt genutzt werden. Es gibt verschiedene Wechselrichter, die für unterschiedliche Arten von PV-Anlagen eingesetzt werden. Welche das sind und welche Vor- und Nachteile sie jeweils haben, erfahrt ihr im Ratgeber.
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Zum SolarPaket von LichtBlickDer Wechselrichter: zentrale Komponente beim Umwandeln von Strom
Ein Wechselrichter wandelt Gleichstrom in Wechselstrom um und macht ihn dadurch für herkömmliche Elektrogeräte nutzbar. Er ist nicht nur zentraler Bestandteil einer PV-Anlage, sondern kommt auch in anderen Bereichen zum Einsatz – zum Beispiel in Kraftfahrzeugen beim Zigarettenanzünder.
Was macht ein Wechselrichter an der PV-Anlage?
Die Solarmodule einer Photovoltaikanlage wandeln das Sonnenlicht in elektrische Energie um. Die lässt sich jedoch erst mit einem Wechselrichter im Haushalt nutzen. Denn dieser transformiert den produzierten Gleichstrom in Wechselstrom, der für den Betrieb von elektrischen Geräten im Haushalt benötigt wird. Nach der Umwandlung kann der Strom ins öffentliche Stromnetz eingespeist oder zu Hause verbraucht werden.
Wechselrichter haben zudem die Aufgabe, die volle Leistung aus der PV-Anlage herauszuholen. Mit ihrem integrierten MPP-Tracker (MPP = Maximum Power Point) sorgen sie dafür, dass die Leistung der Solarmodule immer optimal auf die aktuelle Einstrahlung abgestimmt ist.
Welche Leistung braucht euer Wechselrichter?
Für welchen Wechselrichter ihr euch entscheiden solltet, hängt von der Größe eurer PV-Anlage und der Leistung der Solarmodule ab. Anlagen auf Privathäusern haben mindestens einen Wechselrichter, können aber auch mehrere benötigen. An folgenden Werten könnt ihr euch bei der Entscheidung grob orientieren:
Kleine private PV-Anlagen: rund 5 Kilowatt Leistung
Gewerbliche Anlagen (z. B. auf Hallendächern): 10 bis 20 Kilowatt Leistung
Solarkraftwerke: 500 bis 800 Kilowatt Leistung
Da sich jedoch auch die Größen innerhalb dieser groben Einordnung stark unterscheiden können, ist insbesondere das Verhältnis zwischen der Wechselrichterleistung und der eurer PV-Anlage relevant. Im Schnitt sollte es zwischen 90 und 110 Prozent betragen. Aber Vorsicht: Bei Faustregeln ist immer erhöhte Aufmerksamkeit gefordert. Damit ihr den Wechselrichter für eure PV-Anlage richtig dimensioniert, solltet ihr euch am besten direkt Unterstützung von einer Fachperson holen. So vermeidet ihr, dass der Wechselrichter am Ende zu groß oder zu klein ist.
Wechselrichtertypen und ihre Einsatzbereiche
Neben der unterschiedlichen Leistung gibt es auch verschiedene Arten von Wechselrichtern. In der Regel unterscheidet man zwischen Stringwechselrichtern, Modulwechselrichtern und Zentralwechselrichtern. Aber was macht die Modelle genau aus? LichtBlick gibt euch einen Überblick.
Stringwechselrichter
Der Stringwechselrichter wird am häufigsten eingesetzt. Sein Name kommt daher, dass er mehrere in Reihe (bzw. einem String) geschaltete Solarmodule bedient, die in etwa die gleiche Ausrichtung und ähnliche Einstrahlungswerte haben. Er besitzt einen MPP-Tracker, kann als sogenannter Multistringwechselrichter jedoch auch über mehrere MPP-Tracker verfügen. Das hat den Vorteil, dass auch mehrere Strings von PV-Modulen mit unterschiedlicher Ausrichtung an einem Wechselrichter zusammengeschaltet werden können.Modulwechselrichter
Direkt am Solarmodul angebrachte Modelle nennt man Modulwechselrichter. Sie haben einen geringeren Wirkungsgrad, sind anfällig für Störungen und im Gegensatz zu anderen Arten von Wechselrichtern recht teuer. Sie eignen sich in der Regel nur für kleine Anlagen, die häufig mit Veränderungen in der Sonneneinstrahlung konfrontiert werden. Allerdings können Modulwechselrichter besser und schneller auf spontane Änderungen der Lichtverhältnisse reagieren und damit die optimale Leistung abrufen.Zentralwechselrichter
Sehr große Photovoltaikanlagen ab einer Leistung von 30 Kilowatt-Peak werden normalerweise mit einem Zentralwechselrichter ausgestattet. Solarmodule einer solchen Anlage sind meist gleich ausgerichtet, sodass ihre Leistung ähnlich ist und sie über einen Wechselrichter zusammengeführt werden können. Das ist beispielsweise bei Photovoltaik-Freiflächenanlagen der Fall. Zentralwechselrichter vereinfachen die Wartung, da diese teilweise sogar per Fernüberwachung durchgeführt werden kann.
Wechselrichter von LichtBlick: flexibel, sicher, effizient
LichtBlick bietet euch eine weitere Form des Wechselrichters an: den Mikrowechselrichter. Wie der Name bereits verrät, sind Mikrowechselrichter sehr kleine Geräte, die jeweils unterhalb eines Solarmoduls befestigt werden. Jeder Wechselrichter arbeitet unabhängig von anderen, sodass der Ausfall eines Geräts nicht automatisch den Ausfall der ganzen Reihe bedeutet. Dies ist der größte Unterschied zum Stringwechselrichter, dessen Leistung vom schwächsten Glied der Kette abhängt: Ist ein Modul verschattet, wird im gesamten String weniger Strom erzeugt. Mikrowechselrichter liefern den nahezu maximalen Ertrag, da die Module unabhängig arbeiten. Ein weiterer Vorteil: Anders als Stringwechselrichter werden Mikrowechselrichter direkt auf dem Dach installiert. Sie benötigen also keinen zusätzlichen Installationsort im Haus.Was kostet ein Wechselrichter?
Als Faustregel gilt: Rund 10 bis 15 Prozent der Gesamtkosten einer Photovoltaikanlage bzw. etwa 300 Euro pro Kilowatt an installierter Leistung werden für den Wechselrichter ausgegeben. Für PV-Anlagen auf Einfamilienhäusern sind das – je nach Art und Qualität des Wechselrichters und Anzahl der Solarmodule – rund 2000 bis 4.000 Euro.
Mehr über KostenWas leistet ein Wechselrichter außerdem?
Moderne Wechselrichter wandeln nicht nur Gleichstrom in Wechselstrom um, sondern haben auch weitere Aufgaben, die beim Betrieb einer Photovoltaikanlage sehr hilfreich sind:
Optimierung der Leistung: Wechselrichter sind dafür zuständig, die Photovoltaikanlage auf ihrem maximalen Leistungspunkt zu halten, dem sogenannten Maximum Power Point (MPP). In diesem Stadium verrichten die Solarmodule ihre Arbeit optimal.
Erkennen von Störungen: Störungen wie einen Leistungsabfall oder eine veränderte Spannung identifiziert ein Wechselrichter sofort, sodass ihr schnell reagieren könnt. Bei einer Netzüberlastung kann das Gerät zudem die gesamte PV-Anlage vom Stromnetz trennen.
Monitoring und Controlling: Wechselrichter überwachen stets alle Daten einer Solaranlage, zum Beispiel die Stromstärke und den Ertrag. Die Zahlen können zudem an Energiemanagementsysteme weitergeleitet werden. So können Anlagenbesitzer*innen die Leistung der Anlage jederzeit einsehen und die Stromnutzung optimieren.
Wie werden Wechselrichter optimal installiert?
Die optimale Auslegung eines Wechselrichters an der PV-Anlage hängt davon ab, welche Art installiert wird. Wichtig sind unter anderem folgende Punkte:
Den Wechselrichter richtig dimensionieren:
Wählt die Größe des Wechselrichters ungefähr nach der Gesamtleistung der Solarmodule aus.
Nur gleiche Module zusammenschließen:
Schließt nur Module an einen Wechselrichter an, die die gleichen Bedingungen haben (z. B. Einstrahlung, Neigung). Ausnahmen gibt es bei Multistringwechselrichtern.
Die richtigen Kabel verwenden:
Legt nur einadrige Solarkabel aus, die wetter- und temperaturbeständig sind. Setzt insbesondere bei längeren Kabeln auf Hochwertigkeit, um Leistungsverluste zu minimieren.
Auslegungshilfe beachten und Fachperson einbeziehen:
Um den oder die Wechselrichter optimal zu installieren, beachtet auch die Auslegungshilfen bekannter Anbieter. Zieht in jedem Fall unterstützend eine*n Solarteur*in zurate.Richtig eingestellt: mit dem SolarPaket von LichtBlick
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