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Der Wechselrichter einer Photovoltaikanlage, Solaranlage



Das Bindeglied zwischen Stromgenerator und örtlichen Stromnetz



Der Wechselrichter einer Photovoltaikanlage ist das Bindeglied zwischen dem Photovoltaik-Generator und Wechselstromnetz bzw. Wechselstromverbraucher. Seine grundlegende Aufgabe ist es, den vom Photovoltaik-Generator erzeugten solaren Gleichstrom in Wechselstrom umzuformen. Dabei muss die Einspeisung an die Frequenz und Höhe der Spannung des Stromnetzes angepasst werden. Der Wechselrichter der Solaranlage gleicht Spannungsspitzen aus und reguliert den Stromfluß so, dass i.d.R. keine Probleme bei der Einspeisung ins Stromnetz auftreten und ein sehr hoher Wirkungsgrad (in der Praxis 97 - 99%) erzielt wird.

Bei netzgekoppelten Photovoltaik-Systemen ist der Wechselrichter mit dem öffentlichen Stromnetz direkt oder über das Hausnetz verbunden. Die Einspeisung des erzeugten Stroms erfolgt bei direkter Verbindung an das öffentliche Netz. Bei der Koppelung über das Hausnetz wird der mit Hilfe der Photovoltaikanlage erzeugte Strom erst im Haus verbraucht. Überschüsse aus der Solarstromproduktion werden gegebenenfalls in das öffentliche Stromnetz eingespeist.
Solarwechselrichter erfüllen folgende Funktion:

  • Umwandlung des vom Photovoltaik-Generator erzeugten Gleichstroms in einen netzkonformen Wechselstrom
  • Anpassung des Arbeitspunktes des Wechselrichters an den MPP des Photovoltaik-Generators
  • Betriebsdatenerfassung und Signalisierung (z.B. Anzeige, Datenspeicherung, Datenübertragung)
  • DC- und AC-Schutzeinrichtung (z.B. Verpolungsschutz, Überspannungs- und Überlastungsschutz, Überwachungs- und Schutzeinrichtungen zur Einhaltung der VDEW-Richtlinien für Energieerzeugungsanlagen)
  • Netzüberwachung, ggf. Netzmanagement

In der Praxis wird zwichen Wechselrichtern "mit" oder "ohne" Transformator unterschieden.

Wechselrichter erzeugt Wechselstrom zur Einspeisung ins Stromnetz

Im Idealfall wird über ein Kupferkabel dieser Gleichstrom zum sogenannten „Wechselrichter“ geleitet. Der Wechselrichter trägt seinen Namen von der Funktion: Im Wechselrichter einer Photovoltaikanlage wird der Gleichstrom von den Solarmodulen durch Spulen und Magnete geleitet und ein Wechselstrom erzeugt. Mit Hilfe der Elektronik im Wechselrichter wird der haushaltsübliche Strom, 230 Volt mit 50 – 60 Herz erzeugt und ins öffentliche Netz eingespeist. Je nach Konfiguration einer Photovoltaikanlage kann der erzeugte Strom auch vor Ort vom Betreiber / Besitzer genutzt werden. Durch das EEG („Erneuerbare-Energien-Gesetz“) wird dieser „private Eigenverbrauch des erzeugten Stroms“ besonders vergütet und kann sich je nach Ausgangssituation des Besitzers einer Photovoltaikanlage rechnen.