Alles über Wechselrichter: Funktion, Varianten und Praxistipps für Solaranlagen

Wechselrichter sind das zentrale Bindeglied in jeder Photovoltaikanlage – sie sorgen dafür, dass der von den Solarmodulen erzeugte Strom im Haushalt nutzbar wird. Doch die Wahl des richtigen Wechselrichters ist oft nicht einfach, denn sie hängt von verschiedenen Faktoren wie Dachform, Verschattung und dem geplanten Einsatz eines Stromspeichers ab. Zudem können im laufenden Betrieb gelegentlich Probleme auftreten, die eine schnelle Lösung erfordern. In diesem Artikel erfahren Sie alles Wesentliche zum Thema Wechselrichter: von der Funktionsweise über die verschiedenen Typen bis hin zu Entscheidungshilfen und typischen Störungen.

Was ist ein Wechselrichter?

Ein Wechselrichter, auch Solarwechselrichter genannt, ist das zentrale technische Bauteil jeder Photovoltaikanlage. Seine wichtigste Aufgabe ist es, den von den Solarpanels erzeugten Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) umzuwandeln. Wechselstrom ist die Stromart, die Sie in Ihrem Zuhause für Steckdosen, Lampen und elektrische Geräte benötigen.

Ohne diese Umwandlung können Sie den Solarstrom weder selbst nutzen noch ins öffentliche Stromnetz einspeisen. Deshalb ist der Wechselrichter unverzichtbar für die Funktion und Effizienz Ihrer Solaranlage.

Wie funktioniert ein Wechselrichter?

Damit Sie den Strom Ihrer Solaranlage zu Hause nutzen können, braucht es ein zentrales Gerät: den Wechselrichter. Aber was genau macht er?

Wenn das Sonnenlicht auf Ihre Solarmodule trifft, erzeugen diese Gleichstrom (DC). Das ist eine Stromform, bei der die Energie nur in eine Richtung fließt – so wie sie auch in Batterien gespeichert wird. Dieser Gleichstrom eignet sich jedoch nicht für die normalen Haushaltsgeräte, die mit Wechselstrom (AC) betrieben werden – also dem Strom, den wir aus der Steckdose kennen.

Hier kommt der Wechselrichter ins Spiel. Er übernimmt die Aufgabe, den erzeugten Strom so umzuwandeln, dass Sie ihn im Haushalt verwenden oder ins Stromnetz einspeisen können. Der Ablauf sieht vereinfacht so aus:

1. Gleichstrom aus den Solarmodulen gelangt über Kabel zum Wechselrichter.
2. Im Inneren des Wechselrichters sorgen elektronische Bauteile dafür, dass der Strom ständig seine Richtung wechselt. So wird aus Gleichstrom sogenannter Wechselstrom, der für Ihre Geräte geeignet ist.
3. Zusätzlich passt der Wechselrichter die Spannung und Frequenz des Stroms an, damit er mit dem öffentlichen Stromnetz kompatibel ist.

Der umgewandelte Wechselstrom wird dann entweder direkt im Haus verbraucht, in einem Stromspeicher zwischengespeichert (falls vorhanden) oder automatisch ins öffentliche Netz eingespeist.

Ein Wechselrichter macht aus dem reinen Sonnenlicht also erst brauchbaren Haushaltsstrom – ohne ihn könnte Ihre Solaranlage zwar Strom erzeugen, aber Sie könnten ihn nicht nutzen.

Die verschiedenen Arten von Wechselrichtern

Je nachdem, wie Ihr Dach beschaffen ist, welche technischen Anforderungen Sie haben und ob Sie einen Stromspeicher einbinden möchten, kommen verschiedene Wechselrichtertypen infrage. Hier finden Sie einen Überblick über die gängigsten Varianten:

String-Wechselrichter

Bei dieser klassischen Variante werden mehrere Solarmodule in Reihe zu einem sogenannten „String“ verbunden und an einen gemeinsamen Wechselrichter angeschlossen.

Vorteile:

• Kostengünstig
• Einfach zu warten
• Bewährte und erprobte Technik

Nachteile:

• Wenn ein Modul sich im Schatten befindet oder defekt ist, kann das die Leistung des gesamten Strings verringern
• Weniger geeignet für Dächer mit unterschiedlichen Ausrichtungen oder komplexen Strukturen

Mikro-Wechselrichter

Hier bekommt jedes Solarmodul seinen eigenen kleinen Wechselrichter, der direkt am Modul montiert ist. Diese Variante ist besonders gut geeignet bei Verschattung oder wenn Ihr Dach verschiedene Ausrichtungen hat.

Vorteile:

• Jedes Modul arbeitet unabhängig, was zu höherer Gesamtleistung führen kann
• Ideal für komplexe Dachformen
• Einfach erweiterbar
• Lange Garantiezeiten von oft 20 bis 25 Jahren

Nachteile:

• Höhere Anschaffungskosten
• Wartung ist auf dem Dach aufwändiger

Hybrid-Wechselrichter

Hybrid-Wechselrichter vereinen die Funktionen eines Solarwechselrichters und eines Batterie-Management-Systems. Sie wandeln den Solarstrom um und steuern zugleich das Laden und Entladen eines Stromspeichers – alles in einem Gerät.

Vorteile:

• Zentrale Steuerung von Solaranlage und Speicher
• Zukunftssicher, wenn Sie später einen Speicher installieren möchten
• Oft längere Garantiezeiten als bei klassischen Wechselrichtern

Nachteile:

• Nicht alle Modelle sind mit allen Batterietypen kompatibel – vor dem Kauf prüfen

Batterie-Wechselrichter

Diese Geräte sind speziell für die Umwandlung des in einem Speicher gespeicherten Stroms zuständig. Sie werden meist zusätzlich zum bestehenden Wechselrichter installiert, wenn Sie später einen Speicher nachrüsten möchten.

Vorteile:

• Ermöglicht die Nutzung von Stromspeichern bei bestehenden Solaranlagen
• Flexible Nachrüstung von Batteriespeichern möglich

Nachteile:

• Funktioniert meist nur in Kombination mit einem Solarwechselrichter
• Zusätzliche Investition neben der PV-Anlage erforderlich

Welcher Wechselrichter ist der Richtige für mich? 

Die Wahl des passenden Wechselrichters hängt vor allem von den technischen Gegebenheiten Ihres Daches, der Schatten, Ihrem Budget und Ihren Zukunftsplänen ab – insbesondere, ob Sie einen Stromspeicher (Batterie) nutzen möchten oder planen.

Einfaches Dach, keine Verschattung, kein Speicher geplant

Wenn Ihr Dach gleichmäßig ausgerichtet ist, keine Verschattung besteht und Sie keinen Speicher einbauen möchten, ist ein String-Wechselrichter meist die beste und kostengünstigste Lösung. Diese bewährte Technik verbindet mehrere Solarmodule zu einer Reihe („String“) und sorgt zuverlässig für die Umwandlung des Solarstroms. Solange alle Module unter ähnlichen Bedingungen arbeiten, liefert dieser Wechselrichter effizient Strom.

Dach mit mehreren Ausrichtungen oder teilweiser Verschattung

Haben Sie ein Dach mit verschiedenen Ausrichtungen oder werden einzelne Solarmodule regelmäßig durch Bäume, Schornsteine oder andere Hindernisse verschattet, sind Mikro-Wechselrichter ideal. Da jeder Wechselrichter direkt an einem Modul sitzt, können einzelne Module unabhängig voneinander arbeiten. Dadurch wird der Ertrag Ihrer gesamten Anlage nicht durch einzelne schwächere Module beeinträchtigt.

Stromspeicher ist geplant oder bereits integriert

Planen Sie, einen Batteriespeicher zu installieren oder haben Sie bereits einen, ist ein Hybrid-Wechselrichter die beste Wahl. Dieses Gerät kombiniert die Funktionen eines klassischen Solarwechselrichters mit denen eines Batteriewechselrichters. So kann der Wechselrichter sowohl den Solarstrom als auch den gespeicherten Strom optimal verwalten und für den Haushalt nutzbar machen.

Bestehende PV-Anlage, nachträglicher Einbau eines Speichers

Wenn Sie bereits eine Solaranlage betreiben und später einen Speicher ergänzen möchten, ist ein separater Batterie-Wechselrichter sinnvoll. Er wandelt den in der Batterie gespeicherten Gleichstrom in Wechselstrom um und arbeitet unabhängig vom ursprünglichen Wechselrichter Ihrer Anlage. So können Sie Ihr System flexibel und schrittweise erweitern.

Häufige Probleme mit Wechselrichtern – Ursachen und Lösungen

Obwohl Wechselrichter technisch sehr zuverlässig sind, können im Laufe der Zeit Störungen oder Leistungsprobleme auftreten. Hier finden Sie die häufigsten Probleme und Hinweise, wie Sie diese erkennen und lösen können.

Kein Strom aus der Solaranlage

Wenn Ihre Solaranlage plötzlich keinen Strom mehr produziert, kann das verschiedene Gründe haben: Der Wechselrichter könnte ausgeschaltet oder vom Stromnetz getrennt sein, oder es liegt ein technischer Defekt vor. Prüfen Sie zuerst, ob das Display oder die Status-LEDs des Wechselrichters leuchten oder Anzeigen zeigen. Wenn keine Reaktion erkennbar ist, sollten Sie einen Fachbetrieb kontaktieren, der den Wechselrichter prüft und gegebenenfalls repariert.

Fehlermeldungen am Gerät oder in der Monitoring-App

Viele Wechselrichter zeigen bei Problemen Fehlercodes an – entweder direkt auf einem Display am Gerät oder über eine App auf Ihrem Smartphone oder Computer. Die Ursachen können von vorübergehenden Netzschwankungen bis zu internen Softwareproblemen oder Überhitzung reichen. Oft hilft ein einfacher Neustart des Wechselrichters. Besteht die Fehlermeldung weiterhin, ist es ratsam, einen Experten hinzuzuziehen, um die genaue Ursache zu ermitteln.

Deutlich geringere Leistung als erwartet

Wenn Ihre Solaranlage plötzlich weniger Strom erzeugt als üblich, sollten Sie folgende Punkte prüfen: Sind die Solarmodule verschmutzt? Gibt es Verschattung durch Bäume, Gebäude oder andere Hindernisse? Liegt vielleicht ein technischer Defekt in der Anlage vor? Auch eine Überhitzung des Wechselrichters, zum Beispiel durch direkte Sonneneinstrahlung ohne ausreichende Belüftung, kann die Leistung reduzieren. Moderne Monitoring-Systeme helfen dabei, solche Leistungsabweichungen frühzeitig zu erkennen. Bei Auffälligkeiten ist es empfehlenswert, eine professionelle Wartung durchführen zu lassen.

Überhitzung des Wechselrichters

Wenn der Wechselrichter zu heiß wird, kann es zu automatischen Abschaltungen oder einer reduzierten Leistung kommen. Ursachen sind meist schlechte Belüftung, direkte Sonneneinstrahlung oder ein zu kleiner Installationsort. Sorgen Sie dafür, dass der Wechselrichter an einem gut belüfteten und schattigen Ort installiert wird. Wiederkehrende Probleme sollten von einem Fachmann überprüft werden.

Kommunikationsprobleme mit dem Monitoring-System

Manchmal werden keine oder nur unvollständige Daten vom Wechselrichter an die Überwachungs-App oder das Monitoring-System übertragen. Dies erschwert die Kontrolle der Anlagengesundheit. Prüfen Sie in diesem Fall Ihre Internetverbindung und die Verkabelung. Ein Neustart des Routers oder Wechselrichters kann oft helfen. Wenn das Problem bestehen bleibt, sollte ein Techniker die Verbindung prüfen.

Spannungsschwankungen im Stromnetz

Unregelmäßige Spannung oder Spannungsspitzen im öffentlichen Netz können Fehlermeldungen oder Abschaltungen des Wechselrichters auslösen. Die Installation eines Netzfilters oder Überspannungsschutzes kann helfen. Ein Fachbetrieb kann die Netzqualität prüfen und passende Lösungen empfehlen.