Wechselrichtertypen

Die wichtigsten Komponenten einer Photovoltaikanlagen sind zweifelsohne die Solarmodule und die verwendeten Wechselrichter. Dabei haben die Solarmodule und deren Kennzahlen den größten Einfluss auf die erwirtschafteten Erträge. Aber auch der Wechselrichter spielt eine bedeutende Rolle, bei der Frage nach dem Gesamtwirkungsgrad der Photovoltaikanlage. Je nach Art der Solaranlage macht dabei der Einsatz bestimmter Wechselrichtertypen Sinn. Welche verschiedenen Arten von Wechselrichtern es gibt, was die Vor- und Nachteile sind und worauf man bei der Auswahl und Dimensionierung achten sollte, erklärt dieser Artikel.

Solarmodule liefern bei Sonneneinstrahlung Gleichspannung. Möchte man den produzierten Strom in das öffentliche Netz einspeisen, muss die Gleichspannung an die 240 Volt und 50 Hertz des Stromnetzes angeglichen werden. Diese Aufgabe übernimmt der Wechselrichter. Er nimmt die Gleichspannung auf der Modulseite entgegen und formt sie auf die 240 Volt auf der Netzseite.

Je nach Art und Dimensionierung einer Photovoltaikanlage können unterschiedliche Wechselrichtertypen zum Einsatz kommen. Die derzeit gängigsten Arten von Wechselrichtern sind Strangwechselrichter, Modulwechselrichter und Zentralwechselrichter. Bei privaten Photovoltaikinstallationen ist der Strangwechselrichter mit Abstand der am häufigsten eingesetzte. Alle Wechselrichter haben einen optimalen Arbeitspunkt an dem deren Wirkungsgrad am höchsten ist.

Bei einem Strangwechselrichter wird ein kompletter Strang von in Reihe geschalteten Photovoltaik-Modulen angeschlossen. Die gelieferte Gleichspannung wird auf der Netzseite in Wechselspannung gewandelt. Hat der Wechselrichter die Möglichkeit gleich mehrere Stränge (Strings) anzuschließen, spricht man von einem Multistring-Wechselrichter.

Ein Modulwechselrichter wird direkt an ein einzelnes Solarmodul angeschlossen und wandelt ebenfalls deren Gleichspannung auf eine Wechselspannung. Die Ausgänge der einzelnen Modulwechselrichter werden parallel geschaltet und gesammelt an das Netz angeschlossen.

Von einem Zentralwechselrichter spricht man in der Regel nur bei sehr großen Photovoltaikanlagen. Er ist in einem eigenen Technikraum untergebracht und nimmt oft viele Quadratmeter in Anspruch. Er kommt hauptsächlich in Anlagen professioneller Betreiber zum Einsatz.

Nachteil des Strangwechselrichters ist, dass einzelne in Reihe geschaltete Module bei Teilverschattung die Leistung des gesamten Strangs negativ beeinträchtigen. Auch die Zuführung von hohen Gleichströmen über längere Entfernungen kann zu Verlusten führen. Als Vorteil ist zu sehen, dass die Installation an zentraler Stelle sehr einfach ist und sie hohe Wirkungsgrade haben.

Eine Leistungsbeeinträchtigung durch Teilverschattungen kann bei Modulwechselrichtern nicht auftreten, da jedes Solarmodul seinen eigenen Wechselrichter hat. Nachteilig sind aber die hohen Kosten für die vielen Wechselrichter und die aufwendige Montage. Der Zentralwechselrichter hat den Vorteil, dass man bei sehr großen Photovoltaikanlagen nur ein einziges Gerät zu überwachen und zu warten hat. Fällt er allerdings aus, ist die komplette Solaranlage ohne Ertrag.

Das wichtigste Kriterium bei der Auswahl ist neben dem Preis und der Qualität, der Wirkungsgrad des Gerätes. Da er bei einem bestimmten Arbeitspunkt am höchsten ist, sollte er auch richtig dimensioniert sein. Ebenfalls sollte man darauf achten, dass der Hersteller eine erweiterte Garantie auf die Funktionstüchtigkeit gibt, die über die üblichen zwei Jahre hinausgeht.