Solar-Wechselrichter
Die Umwandlung des Gleichstroms von Photovoltaikmodulen in 230-V-Wechselspannung übernehmen Wechselrichter und Wandler, ohne die sich normale Geräte nicht betreiben lassen. Dazu gehören netzgekoppelte (On-Grid-), Insel- (Off-Grid-) und Hybridtypen, Mikrowechselrichter für einzelne Module sowie Spannungswandler für 12-, 24- und 48-V-Systeme. Solar-Wechselrichter und Wandler unterscheiden sich in Leistung, Form der Ausgangssinuskurve und Möglichkeit zum Anschluss von Batterien, daher werden sie nach Größe der Anlage und Nutzungsart ausgewählt.
Solar-Wechselrichter
Photovoltaikmodule erzeugen Gleichstrom, doch die meisten Haushaltsgeräte und das Stromnetz arbeiten mit 230-V-Wechselspannung. Genau diese Umwandlung übernimmt der Wechselrichter, während der Wandler auch die Höhe der Gleichspannung zwischen den einzelnen Teilen des Systems anpassen kann. Der Wechselrichter steht damit zwischen Modulen, Batterien und Steckdosen als Element, das den gesamten Energiefluss steuert. Ohne ihn bliebe der Ertrag der Module praktisch ungenutzt.
Je nach Anschluss werden mehrere Arten unterschieden. Netzgekoppelte (On-Grid-) Wechselrichter liefern den Strom direkt ins Haus und speisen Überschüsse ins Verteilnetz ein. Insel- (Off-Grid-) Wechselrichter arbeiten netzunabhängig und beziehen Energie aus Batterien, weshalb sie sich für Wochenendhäuser, Wohnmobile und Boote eignen. Hybrid-Wechselrichter vereinen beide Funktionen und steuern auch das Laden der Akkus. Eine eigene Gruppe bilden Mikrowechselrichter, die direkt an den einzelnen Modulen montiert werden und den Ertrag bei Teilverschattung erhöhen.
Bei der Wahl sind die Dauer- und Spitzenleistung in Watt entscheidend, die alle angeschlossenen Geräte abdecken muss, sowie die zur Anlage passende Eingangsspannung, meist 12, 24 oder 48 V. Auch die Form der Ausgangsspannung spielt eine Rolle — der reine Sinus eignet sich für empfindliche Elektronik und Motoren, während der modifizierte Sinus für einfachere Geräte ausreicht. Bei netzgekoppelten Systemen ist zudem die Kompatibilität mit den Vorgaben des Netzbetreibers wichtig, bei Inselsystemen eine ausreichende Kapazität der angeschlossenen Batterien. Ein höherer Wirkungsgrad der Umwandlung verringert dabei die Verluste und schont die erzeugte Energie.
Vor der Anschaffung eines Wechselrichters ist es sinnvoll, die Leistungsaufnahme der gleichzeitig laufenden Geräte zu addieren und eine Reserve für die Anlaufströme von Motoren und Pumpen einzuplanen. Eine Rolle spielen auch die Art der Kühlung, der Schutz gegen Feuchtigkeit und Staub sowie die Anschlussmöglichkeit an einen Laderegler oder eine App zur Ertragsüberwachung. Gut gewählte Solar-Wechselrichter und Wandler halten eine stabile Spannung, schützen die angeschlossenen Geräte und nutzen das Potenzial der gesamten Photovoltaikanlage voll aus.