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Solar-Wechselrichter Test-Überblick, Testsieger, Kosten, Erfahrungen, Vergleich und Kaufberatung 2023/2024

Solarstrom scheint nicht nur in der politischen Debatte, sondern auch bei den Käufern die beliebteste Form der regenerativen Energien zu sein. Das ist nicht verwunderlich, denn Sonnenlicht steht der Menschheit immer kostenlos und zumindest für bis zu 16 Stunden pro Tag zu Verfügung. Dabei ist die Technologie der Solarmodule auf dem Dach von Einfamilienhäusern enorm weit fortgeschritten, doch ein vergleichsweise unbekanntes Bauteil verringert die Effizienz erheblich, wenn es nicht auf die Fotovoltaikanlage abgestimmt ist – der Solar-Wechselrichter. Doch welche Funktion erfüllt dieses ominöse Bauteil?

Solar-Wechselrichter Test

Solar-Wechselrichter Test, Testsieger, Vergleich und Kaufberatung

Das Wichtigste im Überblick:
  • Solar-Wechselrichter nehmen erzeugten Gleichstrom von Solarmodulen auf und wandeln ihn in Wechselstrom zur Benutzung um
  • Solar-Wechselrichter optimieren den Stromertrag und überwachen das Netz, um Ausfälle der Solarmodule zu melden
  • Solar-Wechselrichter sind sowohl für Inselanlagen, Mini-Solaranlagen als auch ganze Solarparks erhältlich und haben entsprechende Eigenschaften, um der Leistung der Module zu entsprechen

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Was ist ein Solar-Wechselrichter?

Ein Solar-Wechselrichter ist ein Bauteil, das zwischen Hausnetz und Fotovoltaikanlage sitzt und eine Art elektrischen Wandler darstellt.

Der Wechselrichter hat die Aufgabe, Gleichstrom in Wechselstrom mit einer Netzfrequenz umzuwandeln, denn andernfalls ist der erzeugte Strom nicht verwertbar. Diesen Strom speist der Solar-Wechselrichter entweder in das öffentliche Stromnetz oder gibt es an das Hausnetz weiter.

Überdies optimiert das Bauteil die Leistung des erzeugten Stroms und ist auch bei der Netzüberwachung tätig. So erhöht der Solar-Wechselrichter die Effizienz der Solarmodule und liefert einen idealen Stromertrag.

Sollte ein Solarmodul oder ein ganzer String an Solarmodulen ausfallen, stellt er den Leistungsabfall fest und sendet eine Fehlermeldung.

Wann ist der Einsatz sinnvoll?

Der Einsatz eines Wechselrichters ist nicht nur sinnvoll, sondern auch nötig, wenn es sich um eine Fotovoltaikanlage auf Hausdächern oder um eine Inselanlage handelt. Eine Inselanlage ist eine kleinere Fotovoltaikanlage, die in einem Gartenhaus oder Wohnmobil/Wohnwagen installiert ist, während die Fotovoltaikanlage aus mehreren Solarmodulen besteht. Ist der Solar-Wechselrichter nicht installiert, können beide Arten von Solaranlagen keinen Strom an Verbraucher weitergeben.

Bei ganzen Fotovoltaikanlagen übernimmt der Solar-Wechselrichter die Aufgabe, zu entscheiden, ob der erzeugte Strom in das Hausnetz fließt oder in das öffentliche Stromnetz gespeist wird. Zudem optimiert er die Energieerzeugung, weshalb sein Einsatz besonders sinnvoll ist. Beim Kauf eines hochwertigen Solar-Wechselrichters sparst Du langfristig Geld, denn er reduziert den Energieverlust bei der Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom.

Bei Inselanlagen hingegen übernimmt der Solar-Wechselrichter die Aufgabe, die Batterie zu schützen. In einem Wohnmobil/Wohnwagen oder einem Gartenhaus ist immer eine Batterie zwischengeschaltet. Sie lädt sich tagsüber auf und entlädt sich in der Nacht, wenn die Solarmodule keinen Strom erzeugen. Daher ist der Einsatz des Solar-Wechselrichters besonders sinnvoll, denn sollte die Batterie tagsüber bereits geladen sein und dennoch die Sonne scheinen, überlädt das Solarmodul die Batterie, denn es speist dauerhaft Strom ein. Ist der Solar-Wechselrichter stattdessen zwischengeschaltet, verhindert er die Stromweitergabe und lädt die Batterie erst, wenn diese nicht mehr vollständig geladen ist.

Solar-Wechselrichter Bild

Wie funktioniert ein Solar-Wechselrichter?

Die Lithiumzellen der Fotovoltaikanlage erzeugen keinen Wechselstrom, sondern Gleichstrom. Bei Gleichstrom bewegen sich Elektronen immer stets in dieselbe Richtung, während sie sich bei Wechselstrom anders verhalten. Sie ändern die Geschwindigkeit/Stärke und Richtung dauerhaft, aber in regelmäßigen Abständen, wodurch sie weitaus längere Strecken bewältigen können.

Daher erzeugen Kraftwerke ausschließlich Wechselstrom und bringen diesen auf weiten Strecken zu Haushalten. So erfordern auch alle angeschlossenen Verbraucher Wechselstrom, weshalb der Solar-Wechselrichter den Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt. Dieser Prozess nennt sich DC-AC-Wandlung.

Mittels Dioden und Transistoren wird der Strom dabei so umgewandelt, dass er den Eigenschaften des Wechselstroms entspricht. Der Solar-Wechselrichter übernimmt diese Aufgabe und kann gleichzeitig Gleichstrom an einen Stromspeicher abgeben, falls er ausschließlich Gleichstrom einlagern kann. Ferner entscheidet der Solar-Wechselrichter, ob und wann Strom in den Batteriespeicher eingelagert wird.

Welche Arten von Solar-Wechselrichtern gibt es?

Solar-Wechselrichter sind in mehreren Arten erhältlich, deren Funktionsweise sich durch die Anlagengröße ändert. Folgende Arten von Solar-Wechselrichtern sind erhältlich:

Modul-Wechselrichter

Modul-Wechselrichter stellen die simpelste Form der Wechselrichter dar und sitzen direkt am Solarmodul. Daher eignen sie sich für kleine Anlagen aus wenigen Modulen oder sogar nur einer Solarzelle. Dies sind Mini-Solaranlagen, auch Stecker-Solargeräte genannt. Der Vorteil der Modul-Wechselrichter ist, dass Du sie optimal bei Beschattungen einstellen kannst. Sind mehrere Solarmodule hintereinander geschaltet und eins davon beschattet, reduziert es die Leistung der gesamten Anlage oder des Strings.

Schaltest Du jedoch eine Solarzelle ab und beziehst lediglich Strom aus den anderen, bleibt die Leistung weiterhin hoch. Dies ist nur möglich, wenn es sich um Modul-Wechselrichter handelt. Problematisch ist einzig, dass Du mehrere Wechselrichter erwerben musst und dass es häufiger zu Störungen kommt, da Modul-Wechselrichter anfälliger für Störungen sind.

String-Wechselrichter

Der String-Wechselrichter kommt bei kleineren bis mittleren Fotovoltaikanlagen zum Einsatz, weshalb sie die meistgekauften Wechselrichter sind. Statt an jedes Solarmodul einen Wechselrichter zu installieren, ist der String-Wechselrichter für einen ganzen ,,String“ an Solarzellen zuständig und regelt deren Leistung. Ein String an Solarzellen sind mehrere Solarmodule, die hintereinander geschaltet sind. Dadurch minimiert sich der Leistungsverlust, denn durch das Verbinden mehrerer Module bleibt die Leistung erhalten. Bedeutet aber auch, dass bei einer Teilbeschattung eines Strings die Leistung mehrerer Module abnimmt und nicht nur von einer.

Multistring-Wechselrichter

Der Multistring-Wechselrichter fasst mehrere Strings zusammen und verschaltet diese miteinander. Daher eignet er sich vorrangig für mittlere bis größere Anlagen. Diese Art von Wechselrichter ist ideal für Fotovoltaikanlagen, die einen zeitlich versetzten Ertrag erzielen. Heißt, wenn Du Solarmodule in unterschiedliche Himmelsrichtungen ausrichtest, kann der Wechselrichter die unterschiedlichen Erträge zusammenführen und die ideale Leistung errechnen.

Zentral-Wechselrichter

Zentral-Wechselrichter sind ausschließlich bei größeren Fotovoltaikanlagen zu finden, deren Ertrag mindestens 100 kW entspricht. Dies sind gewerbliche Solarparks und seltenst Fotovoltaikanlagen für Privatpersonen. Der Zentral-Wechselrichter ist für diese Anlagen die günstigere Option, denn die Anschaffung, Installation und Wartung mehrerer Multistring-Wechselrichter wäre zu teuer. Sie erzielen enorme Wirkungsgrade und können die extremen Leistungen der zahlreichen Solarmodule verarbeiten, was mit anderen Arten von Solar-Wechselrichtern nicht möglich wäre.

Hybridwechselrichter

Die letzte Art der Solar-Wechselrichter eignet sich insbesondere für Inselanlagen, denn der Hybridwechselrichter ist nicht nur ein Solar-Wechselrichter, sondern auch ein interner sowie externer Stromspeicher. Er garantiert die gleichbleibende Stromversorgung des Netzes der Inselanlage und optimiert den Eigenverbrauch.

Wo liegen die Vor- und Nachteile eines Solar-Wechselrichters?

Solar-Wechselrichter Vorteile Nachteile

Solar-Wechselrichter Vorteile und Nachteile

Die Vorteile

Der größte Vorteil des Solar-Wechselrichters ist, dass ohne ihn gar keine Stromversorgung möglich ist. Stattdessen würde die Solarzelle ausschließlich Gleichstrom produzieren, mit dem sie lediglich eine Batterie aufladen könnte.

Ferner optimiert ein Solar-Wechselrichter immer den Spannungsübertrag. Mithilfe der MPPT-Funktion erkennt der Solar-Wechselrichter den idealen Ertrag an der Spannungskurve und leitet dann den Strom weiter. So ist die Solaranlage effizienter.

Der Solar-Wechselrichter macht die Stromerzeugung nicht nur effizienter, sondern überwacht auch dauerhaft das Netz. Heißt, er erkennt, wann Teile der Solarmodule beschattet sind, meldet dies weiter oder schaltet manche Solarmodule völlig ab. Letzteres ist für die Leistungssteigerung, wohingegen Du mit den Mitteilungen erfährst, ob Blätter auf dem Solarmodul liegen oder es andere Verschmutzungen aufweist.

Letztlich sind Solar-Wechselrichter für kleine als auch große Anlagen erhältlich, sodass Du exakt für die Größe Deiner Fotovoltaikanlage den idealen Solar-Wechselrichter erwerben kannst.

Vorteile auf einen Blick:

  • stellt Strom zur Nutzung bereit
  • optimiert Leistungsertrag
  • überwacht Netz
  • für alle Anlagengrößen verfügbar

Die Nachteile

Der größte Nachteil ist die Montage der Solar-Wechselrichter. Sie darf lediglich ein Fachmann vornehmen und das Gerät muss exakt mit den Werten der Fotovoltaikanlage übereinstimmen. Andernfalls kommt es zu Spannungsspitzen oder Leistungsverlusten, sodass der erzeugte Strom verloren ist.

Ferner ist die Lebensdauer im Vergleich zur Fotovoltaikanlage verkürzt. Während diese über 30 Jahre im Einsatz sein kann, überlebt der Solar-Wechselrichter durchschnittlich 20 Jahre, bis er den Dienst versagt. Nach 20 Jahren jedoch einen Solar-Wechselrichter zu finden, der auf die veraltete Anlage passt, ist umständlich.

Nachteile auf einen Blick:

  • komplizierte Montage
  • muss exakt auf Anlage abgestimmt sein
  • geringere Lebensdauer als Fotovoltaikanlage

Was sollte ich beim Kauf von einem Solar-Wechselrichter beachten?

Damit der Solar-Wechselrichter den maximalen Ertrag für die Fotovoltaikanlage erwirtschaften kann, ist vor dem Kauf auf folgende Faktoren zu achten:

Wirkungsgrad

Der entscheidende Faktor vor dem Kauf ist der Wirkungsgrad des Solar-Wechselrichters, denn er limitiert die Leistung der Fotovoltaikanlage. Sein Wirkungsgrad sollte so hoch wie möglich sein und bei mindestens 96 Prozent liegen. Besonders hochwertige Modelle erreichen einen Wirkungsgrad von beinahe 99 Prozent. Diese wenigen Prozente können auf eine Lebensdauer von 20 Jahren einen erheblichen Unterschied ausmachen.

Lebensdauer

Der Solar-Wechselrichter hat, im Gegensatz zu der Fotovoltaikanlage, eine Lebensdauer von durchschnittlich 20 Jahren. Dadurch ist er bis zu zehn Jahre kurzlebiger als die Fotovoltaikanlage und Du müsstest ihn austauschen. Daher wähle ein Modell, von dem der Hersteller eine Lebensdauer von über 20 Jahren verspricht, sodass Du den Solar-Wechselrichter nicht während der Lebensdauer der Fotovoltaikanlage tauschen musst. Achte auch auf einen kühlen und schattigen Standort für das Gerät, das erhöht die Lebensdauer.

Anzahl der Phasen

Bei Fotovoltaikanlagen sind einphasige und dreiphasige Wechselrichter erhältlich. Während früher einphasige Solar-Wechselrichter beliebter waren, sind heutzutage dreiphasige Wechselrichter der Standard. Dies ist nicht nur auf eine gesetzliche Verordnung seit 2012 zurückzuführen, sondern auch auf den gleichmäßigeren Stromertrag. Allerdings gilt das nur für Anlagen, die größer als 4,6 Kilovoltampere sind. Für kleinere Anlagen lohnt sich der Aufpreis eines dreiphasigen Wechselrichters nicht, weshalb Du zu einphasigen Modellen greifen solltest.

Lautstärke

Der Solar-Wechselrichter ist vorrangig im Keller oder im Hauswirtschaftsraum installiert und wandelt dort den Strom um. Solltest Du diese Räume nutzen oder lärmempfindlich sein, darf der Solar-Wechselrichter eine Lautstärke von 55 Dezibel nicht überschreiten. Dieser Wert entspricht in etwa einem normalen Gespräch. Allerdings sind auch Modelle erhältlich, die eine Geräuschkulisse von maximal 40 Dezibel erzeugen. Greife zu diesen Solar-Wechselrichtern, falls Dich die Lautstärke stört oder das Gerät in einem anderen Raum installiert ist.

Solar-Wechselrichter Kaufberatung

Beim Kauf von einem Solar-Wechselrichter sollte vor allem auf den Wirkungsgrad und die Lebensdauer geachtet werden

Wie viel kostet ein Solar-Wechselrichter?

Ein Solar-Wechselrichter kostet zwischen 1500 und 3000 Euro. Das ist lediglich der Gerätepreis und umfasst nicht die Montagekosten, die ortsabhängig sind.

Welche Solar-Wechselrichter-Tests von angesehenen Testmagazinen gibt es? Gibt es einen Test von Stiftung Warentest?

Bisher testete kein angesehenes Testmagazin Solar-Wechselrichter, aber die Stiftung Warentest veröffentlichte ein Buch namens ,,Photovoltaik & Batteriespeicher“. In diesem Buch erläutert das Magazin jegliche Kauffaktoren, gibt Hilfestellungen zur Planung, der Technik und behandelt auch Solar-Wechselrichter.

Was sollte ich beim Einsatz von einem Solar-Wechselrichter beachten?

Beim Einsatz und der optimalen Auslegung eines Solar-Wechselrichters sind mehrere Faktoren zu beachten, damit die Anlage optimal Strom erzeugt. Dazu beachtest Du folgende Kennzeichen:

Modul-Eingangsleistung

Die Modul-Eingangsleistung, auch Eingangsleistung der Module genannt, muss mit dem Solar-Wechselrichter abgestimmt sein. Handelt es sich um einen String an Solarmodulen, sollte die Leistung etwas unter der maximalen Leistung des Solar-Wechselrichters liegen, andernfalls kann es zu Ausfällen kommen. Hierzu rechnest Du den Faktor 0,9 bis 1,2 zwischen Nennleistung und Modulleistung ein, um Ausfälle zu vermeiden.

Minimale und maximale Anzahl der Module

Bei Solar-Wechselrichtern ist nicht nur die maximale Anzahl der Module entscheidend, sondern auch die minimale. Besonders bei niedrigen Temperaturen kommt es durch die Eigenschaften der Solarmodule dazu, dass die Spannung steigt. Diese Spannung muss der Solar-Wechselrichter vertragen können, weshalb die Leerlaufspannung der Solarmodule immer unter der maximalen Eingangsspannung des Wechselrichters liegen sollte. Darüber hinaus solltest Du darauf achten, dass die MPP-Spannung des Solar-Wechselrichters immer durch die Anzahl der Solarmodule übertroffen wird. So kannst Du sicherstellen, dass der Solar-Wechselrichter ausgelastet ist.

Wie kann man einen Solar-Wechselrichter anschließen?

Der Anschluss eines Solar-Wechselrichters ist auch für Laien möglich, insofern diese technisches Fachwissen zu Solarmodulen und Fotovoltaikanlagen besitzen. Allerdings sollte der Einbau immer durch einen Fachbetrieb erfolgen, ansonsten erlischt der Garantieanspruch durch den Hersteller. Sollte ein Kabel nicht richtig angeschlossen sein, ein Kabelbrand entstehen oder ein Solarmodul durchbrennen, bleibst Du auf den Kosten sitzen. Daher kontaktiere mehrere örtliche Betriebe, hole Dir Angebote ein und diese übernehmen den Einbau für Dich.

Solar-Wechselrichter Test-Übersicht und Vergleich: Fazit

Solar-Wechselrichter sind zwingend notwendig für den Gebrauch von Solarmodulen. Sie wandeln Gleichstrom zu Wechselstrom um und überwachen die einzelnen Solarmodule. Dabei nehmen sie Leistungsoptimierungen vor, überwachen die Speisung in das öffentliche Netz und sichern einen angeschlossenen Stromspeicher vor Überspannungen. Durch die vielfältig erhältlichen Arten kannst Du somit sowohl Deine private Inselanlage als auch ganze Solarparks als landwirtschaftlicher Versorger managen.

 

Redaktionshinweis: Die hier dargelegten Ansichten sind ausschließlich die des Autors. Kein Werbetreibender hat den Inhalt unterstützt, geprüft, genehmigt oder finanziell gefördert.  Mehr zu unserer Arbeitsweise.

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