Wechselrichter

Der Wechselrichter ist ein Grundbestandteil jeder Photovoltaikanlage. Da über den photovoltaischen Effekt nur eine Gleichspannung erzeugt werden kann, muss der von den Modulen gelieferte Strom in die netzübliche Wechselspannung verwandelt werden. Nur so kann der erzeugte Solarstrom auch eingespeist oder am Stromkreis anliegende elektrische Geräte betrieben.

Wechselrichter sind in der Lage, sowohl einphasigen als auch dreiphasigen Wechselstrom zu erzeugen. Als Stromrichter sind sie eine ausgereifte Technik. Mit den modernsten Halbleiter-Geräten sind Wirkungsgrade bis 98 % möglich, d.h. der Energieverlust bei der Umwandlung ist minimal.

 

Aufbau eines Wechselrichter

 

Wechselrichter für Anlagen bis 10 kWp sind nicht größer als ein Aktenkoffer und sind deshalb leicht in das elektrische Netz eines Objekts zu integrieren. Sie stellen die Verbindung zwischen den Solarmodulen und dem Eingang in das Stromnetz dar. Auf der Seite der solaren Stromproduktion befindet sich der Gleichstromsteller, der mit einem Maximum-Power-Point-Tracker die Spannungszufuhr regelt. Im Zwischenstromkreis des Gleichrichters wird die Netzspannung hergestellt und entsprechend der Synchronisation an das Stromnetz ein- bis dreiphasig ausgegeben.

 

Arten von Wechselrichtern

Modulwechselrichter sind mit jeweils einem einzigen Solarmodul verbunden, daher meist einphasig und zunehmend bereits in die Anschlussdose integriert. Mit dem Einsatz von Modulwechselrichtern entfällt die Verkabelung der Module. Sinnvoll ist dieser Anschluss eines Wechselrichters bei transportablen Inselanlagen, Hochleistungsmodulen oder Photovoltaikanlagen, deren Module unterschiedlich ausgerichtet sind, z.B. bei Fahrzeugen, die mit Solarantrieb funktionieren.

Strangwechselrichter bzw. Multi-Strang-Wechselrichter nehmen die Energie von einem oder mehreren Strängen aus unterschiedlichen Modulen auf. Allerdings werden dafür auch mehrere MPP-Tracker benötigt. Stringwechselrichter optimieren den Anlagenertrag, da die Leistungsübertragung hauptsächlich auf der Gleichstromseite bis 1.000 Volt erfolgt und auf der Wechselstromseite bei 400 Volt ausgegeben wird. Sie übernehmen ebenfalls die Funktion von Zentralwechselrichtern, indem sie die Leistungsspitzen glätten und als Hybridsystem die Speicherung der überschüssigen erzeugten Energie steuern.

Zentralwechselrichter werden für Anlagen ab 100 kWp eingesetzt und haben dann auch schon die Größe eines Schaltschrankes oder eines Containers.