Wechselrichter

Was macht ein Wechselrichter?

Solarmodule liefern Gleichstrom, Ihre Haushaltsgeräte und das Stromnetz arbeiten mit Wechselstrom. Der Wechselrichter übernimmt diese Umwandlung mit hohem Wirkungsgrad. Gleichzeitig sorgt er über das sogenannte MPP-Tracking dafür, dass die Module immer im optimalen Betriebspunkt laufen und den maximalen Ertrag liefern. Moderne Geräte übernehmen zusätzlich das Energiemanagement, also die Verteilung zwischen Eigenverbrauch, Speicher und Netzeinspeisung. Dazu kommen Aufgaben, die im Alltag kaum auffallen: Das Gerät überwacht Netzspannung und Netzfrequenz, trennt die Anlage bei einer Störung selbsttätig vom Netz, protokolliert die Erträge und meldet Fehler an die Monitoring-App. Der Wechselrichter ist damit Energiewandler, Regler und Schutzeinrichtung in einem.

Hybrid-, String- und Mikrowechselrichter

Es gibt drei Grundtypen. Ein Hybrid-Wechselrichter kann direkt einen Batteriespeicher ansteuern und ist die richtige Wahl, wenn Sie jetzt oder später Solarstrom speichern möchten, etwa der Huawei SUN2000-10K-MAP0 mit 10 kW für ein typisches Einfamilienhaus. Ein reiner String-Wechselrichter speist ohne Speicher ein und ist günstiger, wenn keine Batterie geplant ist. Mikrowechselrichter sitzen an einzelnen Modulen und eignen sich für kleine Anlagen, Balkonkraftwerke oder verschattete Dächer, bei denen jedes Modul einzeln arbeiten soll. In der Praxis wählen die meisten Haushalte heute ein Hybridgerät, weil der Aufpreis gegenüber einem String-Wechselrichter deutlich kleiner ausfällt als ein späterer Gerätetausch. Welche Modelle sich in welcher Preisklasse lohnen, zeigt unser Wechselrichter-Vergleich.

Ein- oder dreiphasig, was passt zu Ihrem Haus?

Ein einphasiger Wechselrichter speist auf einer der drei Phasen Ihres Hausnetzes ein. In Deutschland ist die zulässige Schieflast auf 4,6 kVA je Phase begrenzt, größere Anlagen werden deshalb dreiphasig angeschlossen. Ein dreiphasiges Gerät verteilt die Leistung gleichmäßig auf alle drei Phasen und ist immer dann die bessere Wahl, wenn im Haus große Verbraucher wie Wärmepumpe, Wallbox oder Durchlauferhitzer arbeiten, denn diese ziehen ihren Strom ebenfalls dreiphasig. Auch für eine Ersatzstromversorgung, die im Netzausfall mehr als einzelne Steckdosen versorgen soll, ist ein dreiphasiges Gerät in der Regel Voraussetzung. Geräte ab rund 5 kW sind in unserem Sortiment nahezu durchgängig dreiphasig, die genaue Angabe finden Sie im Datenblatt auf der jeweiligen Produktseite.

Welche Leistung brauche ich?

Die Wechselrichterleistung sollte zur Modulleistung passen. Als Faustregel gilt ein Verhältnis von etwa 0,8 bis 1,0 kW Wechselrichterleistung je kWp Modulleistung. Eine leichte Überbelegung der Module ist gewollt, weil die Anlage ihre Nennleistung nur an wenigen Stunden im Jahr erreicht und das Gerät sonst die meiste Zeit im Teillastbereich läuft. Für die passende Größe haben wir eigene Kategorien nach Leistung: 5 kW, 8 kW, 10 kW, 15 kW und 20 kW. Einfamilienhäuser liegen häufig bei 5 bis 10 kW, große Dächer und Gewerbe entsprechend höher. Wie Sie von Stromverbrauch und Dachfläche zur richtigen Gerätegröße kommen, rechnet unser Ratgeber Wechselrichter richtig dimensionieren Schritt für Schritt vor.

MPP-Tracker, Verschattung und Dachausrichtung

Ein MPP-Tracker sucht laufend den Arbeitspunkt, an dem ein Modulstrang die höchste Leistung abgibt. Liegen alle Module in derselben Ausrichtung und Neigung, genügt ein Tracker. Sobald Sie zwei Dachseiten belegen, etwa Ost und West, oder Teile der Fläche zeitweise im Schatten von Schornstein, Gaube oder Baum liegen, sollten die betroffenen Stränge auf getrennten MPP-Trackern liegen. Sonst zieht das schwächste Modul den gesamten Strang nach unten. Die meisten Hausgeräte in unserem Sortiment bringen zwei MPP-Tracker mit, Modelle für Gewerbedächer entsprechend mehr. Wie viele Module Sie je Strang anschließen dürfen, ergibt sich aus der maximalen Eingangsspannung des Wechselrichters und der Leerlaufspannung der Module bei Kälte. Beide Werte stehen in den Datenblättern. Bei stark verschatteten Dächern sind Mikrowechselrichter oder Leistungsoptimierer die bessere Lösung.

Welche Marken führen wir?

Wir führen die etablierten Hersteller mit eigenen Kategorien: Huawei, Fronius, Sungrow, SMA sowie EcoFlow, Enphase und Marstek. Welche Marke passt, hängt von Ihrer Anlagengröße, dem geplanten Speicher und Ihren Wünschen an Monitoring und Ersatzstrom ab. Innerhalb der Marken unterscheiden sich die Baureihen teils deutlich, das gilt besonders bei Huawei. Worin sich die Generationen unterscheiden und welche Serie für welche Anlage gedacht ist, erklären wir im Vergleich Huawei MB0 gegen MAP0. Für größere Dächer ist der Huawei SUN2000-20K-MB0 mit 20 kW ein typischer Vertreter der MB0-Reihe, im mittleren Leistungsbereich der Huawei SUN5000-8K-MAP0 mit 8 kW.

Wechselrichter und Speicher

Wenn Sie Solarstrom speichern möchten, müssen Wechselrichter und Speicher zueinander freigegeben sein. Ein Hybrid-Wechselrichter steuert den Batteriespeicher DC-seitig direkt an, das spart einen Umwandlungsschritt und damit Verluste. Für die Steuerung wird zusätzlich ein Smart Meter benötigt, der Erzeugung und Verbrauch im Hausanschluss misst. Als Orientierung für die Speichergröße hat sich rund 1 kWh nutzbare Kapazität je kWp Anlagenleistung eingebürgert. Haben Sie bereits eine Anlage ohne Speicher, können Sie mit einem AC-gekoppelten Speicher nachrüsten, ohne den Wechselrichter zu tauschen. Wann sich dieser Weg lohnt, beschreibt der Ratgeber Batteriespeicher nachrüsten ohne Hybridwechselrichter.

Ersatzstrom und Notstrom, wo der Unterschied liegt

Beide Begriffe werden oft vermischt, meinen aber Unterschiedliches. Ein Notstromausgang ist eine einzelne abgesicherte Steckdose oder ein kleiner Verteilerkreis, den Sie bei einem Stromausfall manuell nutzen. Eine Ersatzstromversorgung schaltet dagegen automatisch um und versorgt weite Teile des Hauses weiter, meist innerhalb weniger Sekunden. Voraussetzung ist in beiden Fällen ein Speicher, denn ohne Batterie liefert die PV-Anlage bei Netzausfall keinen Strom. Für die automatische Umschaltung braucht es zusätzlich eine Umschalteinrichtung im Zählerschrank, die ein Elektrofachbetrieb installiert. Welche Varianten es gibt und was sie im Alltag leisten, ordnet der Beitrag Notstrom bei PV-Anlagen ein.

Installation, Anmeldung und Monitoring

Den Anschluss an das Hausnetz darf nur ein eingetragener Elektrofachbetrieb ausführen, er meldet die Anlage auch beim Netzbetreiber an. Zusätzlich muss jede PV-Anlage im Marktstammdatenregister der Bundesnetzagentur eingetragen werden, üblicherweise innerhalb eines Monats nach Inbetriebnahme. Steuerbare Verbrauchseinrichtungen wie Wärmepumpe oder Wallbox fallen unter Paragraf 14a EnWG und werden separat angemeldet. Auf die Lieferung von Solarmodulen und Wechselrichtern für Wohngebäude wendet der Handel den Nullsteuersatz nach Paragraf 12 Absatz 3 UStG an. Nach der Inbetriebnahme sehen Sie Erträge, Eigenverbrauch und Speicherstand in der App des Herstellers, etwa FusionSolar bei Huawei, iSolarCloud bei Sungrow oder Solar.web bei Fronius. Prüfen Sie vor dem Kauf, ob die App den Funktionsumfang bietet, den Sie sich wünschen.