Eine Solaranlage ist gut, ein Solarspeichersystem noch besser! Während Ihre Module Solarstrom liefern, den Sie tagsüber sofort in Ihrem Haus verwenden können, sorgt ein zusätzlicher Batteriespeicher dafür, dass Sie den Solarstrom für die zukünftige Verwendung (z. B. nachts) aufbewahren können.
Welche Rolle spielt der Wechselrichter in einem Solarstromspeichersystem? Der Wechselrichter spielt eine sehr wichtige Rolle in Solarspeichersystemen – ohne ihn kann eine Solaranlage nicht funktionieren. Das Gerät wandelt den erzeugten Strom so um, dass dieser im Hausnetz verwendet werden kann.
Ein Wechselrichter sorgt also nicht nur dafür, dass Ihre Solaranlage profitabel wird, sondern ist für deren Funktion sogar unerlässlich. Hier erfahren Sie mehr über diesen essenziellen Bestandteil von Photovoltaikanlagen. Zudem geben wir Ihnen einige hilfreiche Tipps mit auf den Weg, die Sie bei der Wahl Ihres Wechselrichters unterstützen.
Grundlagen: Was ist ein Wechselrichter?
Ein Wechselrichter ist das Fundament einer jeden Solaranlage. Die Funktion des Geräts im Solarstromspeichersystem ist so wichtig, dass es oft als das Herz oder Gehirn der Anlage bezeichnet wird. Alternativ sind Wechselrichter auch unter dem englischen Begriff Inverter bekannt.
Technisch gesehen gehören Wechselrichter zur Gruppe der Stromrichter. Sie sind für die Umwandlung von Strom zuständig oder erledigen die Änderung der eingespeisten Frequenz oder Spannung.
Grundsätzlich verfügen Wechselrichter über einen Eingang für Gleichstrom (auch direct current oder kurz DC) und einen Ausgang für Wechselstrom (auch alternating current oder kurz AC). Sie empfangen den Gleichstrom, der in den Solarmodulen erzeugt wird, und wandeln ihn in Wechselstrom um.
Einfach ausgedrückt: In einem Solarstromspeichersystem oder einer Photovoltaikanlage sorgt ein Wechselrichter dafür, dass der durch die Sonne gewonnene Strom auch tatsächlich im Haus verwendet werden kann.
Funktionen
Im Zusammenhang mit PV-Anlagen und Solarstromspeichersystemen erfüllen Wechselrichter in erster Linie die folgenden drei Funktionen:
1. Umwandlung
Die primäre Aufgabe von Wechselrichtern ist es, eine Stromart in die andere umzuwandeln. Das ist bei Solaranlagen aus folgendem Grund notwendig: Sowohl bei der in Solarpanels erzeugten, als auch bei der in einem Solarbatteriespeicher gespeicherten Energie handelt es sich um Gleichstrom. Im normalen Hausnetz und somit in Ihrem Alltag verwenden Sie allerdings eine andere Stromart, nämlich Wechselstrom.
Der Wechselrichter wandelt nun den Gleichstrom in Wechselstrom um und bereitet ihn so auf, damit Sie ihn in Ihrem Haus verwenden können. Auch für die Einspeisung ins öffentliche Netz ist Wechselstrom empfehlenswerter.
2. Steuerung
Neben der Stromwandlung kann ein Wechselrichter außerdem Sicherheitsfunktionen übernehmen. So verfügen einige Geräte über eine ENS (Einrichtung zur Netzüberwachung mit zugeordneten Schaltorganen) zum Netz- und Anlagenschutz. Das Gerät erkennt Fehler und Risiken und trennt im Notfall die Solaranlage vom Netz.
Des Weiteren können sich Wechselrichter um die kontinuierliche Stromversorgung kümmern, auch wenn es Störungen im normalen Stromnetz gibt – man spricht auch von einer unterbrechungsfreien Stromversorgung (USV). Ist die Stromversorgung durch das Stromnetz nicht mehr gewährleistet, kann der Inverter automatisch umschalten und beispielsweise Solarstrom aus dem Batteriespeicher ziehen.
3. Kontrolle
Ein Wechselrichter überwacht nicht nur den Sicherheitszustand der PV-Anlage, sondern behält auch den allgemeinen Zustand des Systems im Blick. Dazu gehören beispielsweise Kennzahlen wie die Erträge und der Verbrauch der Anlage.
Die meisten Anbieter stellen eine App bereit, mit der Sie einfach auf die Daten des Wechselrichters zugreifen können. So haben Sie die Möglichkeit, Ihr System aus der Ferne zu überprüfen und bei Fehlern einzugreifen.
Arten von Wechselrichtern
Wechselrichter gibt es in verschiedenen Auslegungen. Sie funktionieren immer nach dem gleichen Grundprinzip, unterscheiden sich aber etwas in ihrer Arbeitsweise. Hier finden Sie eine Übersicht der bekanntesten Arten von Invertern:
- Modulwechselrichter / Mikrowechselrichter: Sie wandeln den Strom einzelner Module um und werden vor allem in kleineren Anlagen oder bei verwinkelten bzw. vielen verschiedenen Ausrichtungen der Solarpanels verwendet.
- String-Wechselrichter: Diese Art ist am häufigsten im Einsatz. String-Wechselrichter wandeln den Strom einer ganzen Reihe von Panels (eben die “an einem String” hängen) mit ähnlicher Leistung um.
- Multistring-Wechselrichter: Hierbei handelt es sich gewissermaßen um eine Erweiterung des String-Wechselrichters. Diese Geräte erledigen die Umwandlung von Strom aus mehreren Strings.
- Zentralwechselrichter: Bei dieser Art Wechselrichter werden alle Solarpanels einer Anlage zusammengefasst. Dies ist nur dann sinnvoll, wenn alle Panels die gleiche Leistung bringen – etwa auf einer Freifläche ohne Schatten. Das ist vor allem der Fall, wenn es sich um ein großes kommerzielles Solarstromspeichersystem handelt.
- Hybrid-Wechselrichter: Hiervon spricht man in Verbindung mit einem Stromspeicher. Diese Art Wechselrichter kann den Strom zwischen den Solarpanels, der Batterie, der Verwendung im Haus und der Einspeisung je nach Bedarf umwandeln.
- Insel-Wechselrichter: Das sind sogenannte netzunabhängige Wechselrichter. Sie sind nicht ans öffentliche Stromnetz gekoppelt. Das damit verbundene netzunabhängige Solarspeichersystem kümmert sich ausschließlich um die Stromversorgung im eigenen Haus. Es kommt etwa dann zum Einsatz, wenn Privathäuser off-grid gehen möchten.
Zusätzlich gibt es eine weitere Unterscheidung in zwei Inverter-Typen: die einphasigen und dreiphasigen Wechselrichter.
Einphasige Inverter haben weniger Funktionen und niedrigere Leistungen (meist maximal 6 kW), sind dafür aber günstiger. Sie reichen für die Nutzung im eigenen Haus – soll Strom eingespeist werden, sollte der Wechselrichter dreiphasig sein.
Dreiphasige Wechselrichter kommen mit höheren Leistungen bis über 10 kW klar und sorgen für eine effizientere Stromübertragung.
Bedeutung von Wechselrichtern in Solaranlagen
Ein PV-Wechselrichter ist essenziell, damit eine Solaranlage funktionieren kann. Ohne die Umwandlung in Wechselstrom ist die von Ihren Solarpanels erzeugte Energie praktisch nutzlos. Ein Wechselrichter sorgt demnach für die zuverlässige Stromversorgung in Ihrem Haus mit Ihrer eigens erzeugten Solarenergie.
Zudem tragen Inverter maßgeblich zur Sicherheit und somit auch zur Langlebigkeit Ihrer PV-Anlage bei. Durch Funktionen wie einen Schutz gegen niedrige Batteriespannung wird ein vollständiger Schutz der Anlage gewährleistet.
Effizienzsteigerung durch Wechselrichter
Mit dem richtigen Wechselrichter können Sie eine hohe Gesamteffizienz Ihrer PV-Anlage erreichen. Das Gerät optimiert die Leistung und Funktionsweise Ihrer Solaranlage und macht daraus – in Verbindung mit einem Stromspeicher – ein intelligentes Solarstromspeichersystem.
Ein Batteriespeicher erhöht die Effizienz Ihrer Photovoltaikanlage, weil in ihr der Solarstrom für den nächtlichen Gebrauch gespeichert werden kann. Ein Wechselrichter hilft auch hier bei der Umwandlung und Umverteilung der Energie. Wird gerade kein Strom erzeugt (etwa nachts) und das Stromnetz fällt aus, kann die intelligente Software der Wechselrichters automatisch Strom aus der Batterie ziehen.
Besonders die in den meisten Wechselrichtern eingebauten MPP-Tracker (Maximum Power Point Tracker) sorgen für die optimale Leistung. Dieser passt den Lastwiderstand den Verhältnissen wie Sonneneinstrahlung, Temperatur, Verschattung etc. entsprechend an, damit die Anlage zu jedem Zeitpunkt die maximal mögliche Energie aus den PV-Modulen abruft.
Wechselrichter-Vergleich: Welcher passt zu Ihrem Bedarf?
Welcher Wechselrichter zu Ihnen passt, kommt auf Ihre Solaranlage an. Für eine Photovoltaikanlage in einem durchschnittlichen Einfamilienhaus kommt wahrscheinlich in den meisten Fällen ein String-Wechselrichter infrage. Möchten Sie einen Batteriespeicher hinzufügen, macht ein Hybrid-Wechselrichter Sinn.
Um den optimalen Inverter für Ihre Photovoltaikanlage auszuwählen, sollten Sie die Kapazität Ihres Systems bestimmen. Der Wechselrichter muss auf die Gesamtausgangsleistung aller Solarmodule, die Eingangsspannung und Ausgangsleistung angepasst sein. Es kommt also auch darauf an, wie viele Solarmodule Sie haben und wie viel Leistung diese bringen.
Zuletzt ist auch der Wirkungsgrad ein wichtiger Punkt bei der Wahl eines Wechselrichters. Dieser Wert entscheidet darüber, wie effizient das Gerät die Energie umwandelt und wie viel dabei verloren geht. Von manchen Invertern werden heute Spitzenwerte von 98 % erreicht. Die Wechselrichter von AlphaESS kommen mit fast 98 % bereits sehr nah an diesen Wert heran.
In unserer Übersicht aller Wechselrichter finden Sie verschiedene Modelle der besten Hersteller. Filtern Sie die Produkte nach Ihren Kriterien (allen voran der gewünschten Leistung) und wählen Sie aus den Ergebnissen den für Sie passenden Inverter aus.
Auswahl des richtigen Wechselrichters: Tipps und Tricks
Um Ihnen die Wahl noch einfacher zu machen, haben wir im Folgenden die wichtigsten Tipps für Sie zusammengefasst:
- Passende Wechselrichterleistung: Die Leistung des Wechselrichters sollte in etwa der Systemkapazität entsprechen. Wenn Sie die Leistung Ihres Systems berechnen möchten, nutzen Sie dafür die Einheit Kilowatt-Peak (kWp).
- Kompatibilität: Das gekaufte Gerät sollte mit allen Bestandteilen Ihrer Solaranlage einwandfrei funktionieren.
- Hoher Wirkungsgrad: Sowohl der Wirkungsgrad PV zu Batterie als auch der Wirkungsgrad Batterie zu AC sollte so hoch wie möglich sein – am besten über 96 %.
- MPP-Tracker: Je mehr MPPT, desto besser. So kann Ihr Wechselrichter die installierte PV-Leistung optimal abrufen.
- Monitoring-Optionen: Eine einfache Bedienung und Kontrolle des Systems ist von Vorteil. Am besten bietet der Hersteller eine App oder ein Onlineportal.
- Garantie: Laut eines Beitrags im PV-Magazine haben Wechselrichter eine durchschnittliche Lebensdauer von bis zu 15 Jahren – geht die Garantie darüber hinaus, ist das von Vorteil.
- Sicherheits- und Schutzfunktionen: Neben einem Spannungsschutz ist zudem der IP-Schutz eines Wechselrichters aussagekräftig. Viele Geräte sind mit IP65-Schutz versehen und so gegen das Eindringen von Staub und Niederdruckwasser geschützt. Stellen Sie unbedingt sicher, dass Ihr Inverter internationalen Standards entspricht.
Fallstudien: Erfolgreiche Implementierung von Wechselrichtern
Der passende Wechselrichter kann Ihren Solaralltag erleichtern. Sie bekommen damit ein Gerät, das Ihr System schützt sowie dessen Kontrolle und Steuerung ermöglicht.
Besonders in Verbindung mit Batteriespeichern hilft ein Inverter Ihnen dabei, Ihren Eigenverbrauch zu erhöhen. So kann Ihre Familie den tagsüber erzeugten Strom auch nachts nutzen, wenn die Sonne nicht scheint. Und wenn der Strom einmal ausfällt, kann ein Wechselrichter automatisch umschalten und gespeicherte Energie dorthin lenken, wo sie benötigt wird.
Zudem können Sie über das Gerät das gesamte System steuern. Auch Wechselrichter und Wallbox sind ein Dream-Team: Eines unserer beliebtesten Beispiele ist die AlphaESS Wallbox, die mit der AlphaESS Smile-Serie verbunden werden kann. Über das sogenannte Alpha Monitoring des Herstellers steuern Sie sowohl Wechselrichter als auch Wallbox und optimieren so Ihren Energieverbrauch.
Sie haben noch weitere Fragen zum Thema Wechselrichter und Co.? Schreiben Sie uns eine Nachricht oder kontaktieren Sie uns über den Website-Chat – wir unterstützen Sie gerne auf dem Weg zu einem nachhaltigen Zuhause.
FAQs: Wechselrichter
Warum sind Wechselrichter in einem Solarstromspeichersystem unverzichtbar?
Wechselrichter sind ein essenzieller Bestandteil eines jeden Solarstromspeichersystems. Sie wandeln den als Gleichstrom erzeugten Solarstrom in Wechselstrom um, damit dieser im normalen Hausnetz verwendet werden kann. Zudem übernimmt ein Inverter Sicherheits- und Kontrollfunktionen.
Welche Arten von Wechselrichtern gibt es und wie unterscheiden sie sich?
Wechselrichter unterscheiden sich grundsätzlich darin, wie viele Module sie bedienen können. Modulwechselrichter etwa sind nur für ein Solarpanel zuständig, Zentralwechselrichter für alle Panels einer Anlage. Netzunabhängige Wechselrichter wiederum sind eine andere Gruppe, die besonders für die Energieautonomie verwendet wird. In Privathaushalten kommen meist String- oder Hybrid-Wechselrichter zum Einsatz.
Wie wähle ich den richtigen Wechselrichter für mein System aus?
Am wichtigsten sind ein hoher Wirkungsgrad und die Kompatibilität der Wechselrichterleistung mit der Systemkapazität. Am unkompliziertesten ist es, wenn Sie sich ein neues Photovoltaik-Komplettsystem zulegen: All-in-one-Lösungen, wie etwa die Produkte aus der Smile-Serie von AlphaESS, beinhalten optimal aufeinander angepasste Stromspeicher und Wechselrichter.
Welchen Einfluss haben Wechselrichter auf die Effizienz einer Solaranlage?
In Invertern verbaute Funktionen wie MPP-Tracker erhöhen die Effizienz einer Solaranlage und die Stromversorgung durch das Solarsystem kann so effizient wie möglich gestaltet werden. Ein Wechselrichter ist zudem notwendig, wenn Sie einen Batteriespeicher nutzen möchten – das wiederum erhöht Ihren Eigenverbrauch und hilft Ihnen dabei, Ihre Stromrechnung zu senken.
