Wechselrichter sind bedeutende Komponenten gerade bei großen Photovoltaikanlagen, welche den Gleichstrom aus den Generatoren der Solarmodule in Wechselstrom umwandeln, um ihn in Stromnetze einzuspeisen. Sie sind sehr flexibel im Einsatz und reagieren blitzschnell auf kleinste Änderungen der Witterungsbedingungen. Außerdem sind Wechselrichter in der Lage sowohl mit niedriger als auch mit hoher Eingangsspannung zu arbeiten, wodurch sich eine Vielzahl von möglichen Konstruktionen und Einsatzbereichen ergibt.

Je nach Funktionsumfang und Einsatzart unterscheidet man zwischen Zentralwechselrichtern, Modulwechselrichtern und Strangwechselrichtern. Modulwechselrichter werden direkt am Solarmodul montiert, Strangwechselrichtern dagegen in mehreren Reihen von Solarmodulen dezentral parallel geschaltet.

So funktionieren Zentralwechselrichter

In einem Zentralwechselrichter werden die Eingangsspannungen der Solargeneratoren in ein zentrales System zusammengeführt, was vor allem bei Photovoltaikanlagen mit ähnlichen Eigenschaften der Konstruktion und technischen Ausstattung einen großen Vorteil bietet. So findet man Zentralwechselrichter zum größten Teil bei weiträumigen Solarparks, weil hier der Einsatz von vielen Strangwechselrichtern aufgrund hoher Wartungskosten nicht sinnvoll wäre. In Großanlagen von Industrieunternehmen und in industriellen Photovoltaikanlagen kommen ebenfalls meist Zentralwechselrichter zum Einsatz. Dank ihres sehr hohen Wirkungsgrades eignen sie sich auch optimal für Kraftwerke mit mehreren Megawatt Leistung.

Vorteile der Zentralwechselrichter im Einsatz

Neue und innovative Zentralwechselrichter erhöhen die Wirtschaftlichkeit der Solaranlage um bis zu 40 %. Dies ist eine deutliche Steigerung gegenüber den Vorgängermodellen. Sie verfügen über eine hohe Leistung von bis zu 1,44 Megawatt, was mitunter ein Sparpotential von bis zu 30 %, vor allem durch Reduzierung der Anzahl eingesetzter Inverter, mit sich bringt.

Außerdem leiten Zentralwechselrichter den Wechselstrom mit einer Spannung von bis zu 20.000 Volt sogar direkt in öffentliche Stromnetze weiter. Dank der Tatsache, dass die wichtigsten Bereiche der Zentralwechselrichter von äußeren Einflüssen geschützt, wind- und wasserdicht sind, kann man sie auch bei extremen klimatischen Bedingungen wie hoher Hitze und Kälte bis -50 Grad Celsius einsetzen.

Ein weiterer Vorteil ist die effiziente Nutzung des Inverters dank eines intelligenten Energiemanagementsystems. Zu Zeiten geringer Sonnenintensität nimmt die Anlage den Strom aus eigenen Batterien, welche zu sonnenintensiven Zeiten aufgeladen werden.

Als Nachteil der Zentralwechselrichter ist aufzuführen, dass bei einem Ausfall des Zentralwechselrichters auch die gesamte Anlage für einige Zeit außer Betrieb gesetzt ist. Des Weiteren sind in diesen Systemen große Wärmeverluste von bis zu 288 kW (Solar Max Power) festzustellen, was eine unmittelbare Folge der hohen Leistung ist.

Hersteller bieten allerdings oft Komplettpakete mit umfangreichen Wartungs- und Serviceverträgen an. Die meisten Wartungsarbeiten können dabei auch per Fernsteuerung und Fernüberwachung durch ein Verwaltungs- und Monitoringsystem geplant werden. So werden etwaige Störungen sofort registriert und schnell beseitigt.

Innovative Lösungen auf dem Markt

Einer der Marktführer im Bereich der Photovoltaik-Wechselrichter ist die deutsche Firma SMA.

Das Unternehmen produziert eine breite Palette von hochtechnologisierten Modellen für große und kleine Solarparks. Die Produkte von SMA eignen sich durch ihre höchste Leistungsdichte vor allem für den Außeneinsatz.

Zum einen bietet hier die OptiCool-Technologie einen hochwertigen Schutz vor Überhitzung, zum anderen ist die Anlage besonders sicher bei Erdbeben, Stürmen und sonstigen Umwettern. Auch die Wartungs- und Logistikkosten werden hier durch intelligente Sensorensysteme auf ein Minimum reduziert.

Das Unternehmen SolarMax aus Bayern bietet umfassende Lösungen für Zentralwechselrichter. Durch eine besonders kompakte Bauweise der Systeme wird eine hohe Leistungsdichte erreicht, was sich unmittelbar im hohen Wirkungsgrad von bis zu 98 % widerspiegelt. Fertige Lösungen gibt es sowohl für mittlere Anlagen als auch für große Kraftwerke. Ein komplettes Monitoring des ganzen Systems per Fernsteuerung sowie innovative Sicherheitssysteme sorgen für einen langlebigen, zuverlässigen und sicheren Einsatz.

Dies sind nur zwei Beispiele für das umfangreiche Angebot an Zentralwechselrichtern auf dem Markt. Vor dem Kauf einer neuen Anlage muss jedoch immer sorgfältig geplant werden, egal für welches Modell man sich entscheidet. Denn je nach Größe, Art und Umfang der Anlagen gibt es erhebliche Preisunterschiede. Außerdem ist der Einsatzort wichtig. Ferner kann es bei einigen Solarparks aufgrund der Konstruktion und unterschiedlicher Funktionsweise der Module sinnvoll sein, mehrere kleinere Zentralwechselrichter statt eines großen einzusetzen. Eine Auswahl von gebrauchten, neuen und neuwertigen Wechselrichtern sowie umfangreiche Informationen sind bei SecondSol zu finden.