Sinus Wechselrichter

Nicht netzgekoppelte Wechselrichter oder Inselwechselrichter sind in der Regel darauf beschränkt, bestimmte Arten von Verbrauchern mit Strom zu versorgen, beispielsweise über Solarmodule auf einem Campingbus. Den von den Zellen gelieferten Gleichstrom wandelt der Inverter in die übliche 230-Volt-Wechselspannung um. Dessen Qualität hängt allerdings unmittelbar von der Wellenform der Spannung ab – denn neben reinen Sinuswellen lassen sich auch Rechteckwellen sowie modifizierte Sinuswellen erzeugen. 

Der Rechteck-Wechselrichter ist der einfachste und kostengünstigste, wird aber heute nur noch selten verwendet. Größter Nachteil von Rechteck- und modifizierten Sinus-Wechselrichtern: Sie erzeugen oft Oberwellen und damit Interferenzen, die bei elektronischen Geräten Störungen verursachen können. Reine Sinus-Spannungswandler bieten dagegen in der Regel eine harmonische Verzerrung von weniger als 3 Prozent, Störungen durch Oberwellen sind damit stark reduziert. So können mit den Geräten auch hochempfindliche Geräte wie Fernseher, Computer oder Audioanlagen absolut störungsfrei betrieben werden. Auch der hohe Einschaltstrom induktiver Lasten ist bei hochwertigen Spannungswandlern im Allgemeinen kein Problem.

Wechselrichter sind ein essenzieller Bestandteil jeder Photovoltaikanlage, von der Installation auf dem Dach eines Einfamilienhauses bis zum großflächigen Aufbau im Freien oder auf den Dächern von Betriebsgebäuden. Sie verwandeln den von Solarmodulen erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom, im Allgemeinen sowohl für die unmittelbare Nutzung von Elektrogeräten als auch zur Speicherung in Batterien mit großer Kapazität. Möglich ist nach wie vor auch die Einspeisung des überschüssigen Wechselstroms in das Stromnetz des Versorgungsunternehmens. Je nach Leistung der Anlage lassen sich laut EEG 2023 die Stromkosten für den Eigenverbrauch um bis zu 20 Prozent reduzieren.

1. PV-Generator  |  2. PV-Abzweig  |  3. Trennstelle vor dem Wechselrichter  |  4. Wechselrichter  |  5. Hausnetz  |  6. EVU-Zähler  |  7. Einspeisung  |  8. Bezug

Abhängig ist die Auswahl des Geräts naturgemäß vom geplanten Einsatzzweck. Die wichtigsten Leistungsmerkmale sind die Spannungen der Ein- und Ausgangsseite, die Leistung und der Wirkungsgrad bei Nennlast. Hinzu kommen die Anschlussformen, die von Schraubklemmen und Kabeln bis zu Steckdosen und USB-Ports reichen.

Gängige Wechselrichter mit reiner Sinuswelle sind anschließbar an Gleichstromquellen von 12V bis 850V, wobei als Standard die Spannungen 12, 24 und 48 Volt gelten können. Auf der Ausgangsseite der Wechselrichter stehen im Allgemeinen 230V oder 240V Sinus-Spannung zur Verfügung, wenngleich es auch Sinus-Wechselrichter mit Ausgangsspannungen von 5, 200 oder 220 Volt gibt.

Die Leistung der Spannungswandler wird meist in Watt angegeben, für induktive Lasten auch in Voltampere. Sie reicht von 100 Watt bis zu 12.000 Watt, die am häufigsten eingesetzten Geräte liefern 600 Watt bis 3000 Watt. Ein nicht zu unterschätzender Faktor bei der Auswahl eines Sinus-Wechselrichters ist der Wirkungsgrad. Einige wenige Typen begnügen sich mit 80 bis zu 88 Prozent, die Mehrzahl der zu Verfügung stehenden Geräte bietet einen Wirkungsgrad bei Nennlast von 90 Prozent. Manche Inverter schaffen sogar 99,5 Prozent.