Da eine Photovoltaikanlage Gleichstrom produziert und dieser nicht für den Betrieb handelsüblicher elektrischer Geräte verwendet werden kann, muss mittels Wechselrichter eine
Umwandlung in netzkonformen Wechselstrom (230 Volt) stattfinden. Neben den PV-Modulen, spielt der Wechselrichter eine zentrale Rolle im gesamten System der Solarstromanlage. Im Grunde
stellt dieser das Herzstück einer netzgekoppelten Photovoltaikanlage dar. Fällt er aus, kann kein Strom in das Stromnetz eingespeist werden und es kann entsprechend auch kein Strom an
den Netzbetreiber verkauft werden.
Allgemeines über Wechselrichter
Solar Wechselrichter werden in Fachkreisen auch Inverter genannt und dienen der Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom. Dies ist notwendig, da viele Verbraucher Wechselstrom
benötigen, jedoch Gleichstrom durch einen Generator erzeugt und z.B. in einem Akku gespeichert wird. Da auch eine Photovoltaikanlage Gleichstrom produziert, wird ein Solar
Wechselrichter benötigt, um diesen in Wechselstrom umzurichten. Da es sich bei einem Inverter um ein technisch sehr komplexes Bauteil handelt, besteht hier auch die größte Gefahr
eines Ausfalls. Wie die Praxis zeigt, ist der Wechselrichter bei genauer Betrachtung der Solaranlage das anfälligste Bauteil, das im Durchschnitt etwa 5-10 Jahre fehlerfrei
funktioniert. Oftmals müssen aufwändige Reparaturen durchgeführt werden oder das Gerät sogar komplett ausgetauscht werden. Viele Hersteller bieten mittlerweile gegen einen Aufpreis
eine Verlängerung der Garantie auf bis zu 20 Jahre. Diese Garantie kann sinnvoll sein, da ein Ausfall des Wechselrichters sich unweigerlich auf den wirtschaftlichen Betrieb der
PV-Anlage auswirkt. Da die meisten Solaranlagen finanziert werden, könnte eine nicht unerhebliche Ertragsverringerung ein finanzielles Loch in der Haushaltskasse verursachen.
Welcher Wechselrichter für die Photovoltaikanlage?
Um herauszufinden, welche Leistung ein Solar Wechselrichter erfüllen soll, muss man sich an der Anzahl der Photovoltaik-Module orientieren bzw. an der durch die Photovoltaikanlage erzeugten Leistung. Hierbei gilt die Grundregel,
dass der Konverter optimal ausgelastet sein sollte, denn dadurch verringert sich der Kostenanteil. Wichtig, für eine lange Lebensdauer, ist die Qualität. Hier sollte man darauf
achten, dass ein CE-Zeichen vorhanden ist, welches eine Garantie für die Einhaltung der Bestimmungen zur Elektrosicherheit ist. Achten sollte man ebenfalls darauf, dass die DIN EN
bzw. IEC 61683 (Messung des Wirkungsgrades) eingehalten wurden.
Kommen für die PV-Anlage Dünnschichtmodule zum Einsatz, muss darauf geachtet werden, dass der benötigte Wechselrichter alle elektrischen Eigenschaften der Module problemlos bewältigt.
Ein Fachinstallateur für Photovoltaik, muss jedoch mit dieser Problematik vertraut sein.
Aufgaben eines Wechselrichters im Überblick:
- Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom
- Einspeisung des Stromes
- MPP-Regelung des Eingangsstromes
- Netzüberwachung (Spannung, Frequenz und Impedanz)
Installation
Meist werden Solar Wechselrichter bei Dachanlagen auf Einfamilienhäusern im Keller an einer dafür vorgesehenen Wand installiert. Um einen Wechselrichter zu installieren benötigt
man etwa eine Fläche von einem viertel Quadratmeter. Bei größeren Projekten z.Bsp. auf einem Hallen- oder Flachdach, wird der Wechselrichter nicht an der Wand montiert,
sondern in einen elektrischen Betriebsraum gestellt. Bei Solarparks werden Wechselrichterstationen (Schelter), ähnlich begehbarer Trafostationen aufgestellt und mit
Wechselrichtern bestückt. Optimal ist eine Installation des Wechselrichters in der Nähe der Photovoltaikanlage, da es durch lange Leitungen zu Leitungsverlusten kommt. Weiterhin
sollte man darauf achten, dass der oder die Wechselrichter möglichst gut belüftet und ausreichend gekühlt werden. Die meisten Wechselrichter sind zwar optimal gegen Staub und
Feuchtigkeit geschützt, könnten daher auch im freien installiert werden, jedoch empfiehlt sich ein gut belüfteter Raum als Aufstell- bzw. Installationsort. Wichtig ist, dass man im
Notfall problemlos an das Gerät gelangt, um evtl. anfallende Reparaturen zügig durchzuführen. Da die meisten Wechselrichter durch die Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom
Geräusche hervorrufen, sollte man ebenfalls darauf achten, dass diese nicht die Lebens- bzw. Wohnqualität mindern.
