Sonnenlicht ist der Ausgangspunkt jeder Photovoltaikanlage. Trifft es auf die Solarmodule, entsteht elektrische Energie in Form von Gleichstrom. Damit dieser Strom jedoch im Haushalt genutzt oder ins öffentliche Netz eingespeist werden kann, muss er zunächst umgewandelt werden. Hier kommt der Wechselrichter ins Spiel: Er bildet das Herzstück der Anlage, sorgt für die nötige Stromumwandlung und übernimmt zugleich wichtige Steuerungs- und Sicherheitsaufgaben. Es ist daher ausschlaggebend, dass Sie Ihren Wechselrichter genau auf Ihre PV-Anlage anpassen, um so eine reibungslose und effiziente Energieversorgung zu gewährleisten.
- Was ist die Aufgabe eines Wechselrichters in der PV-Anlage?
- Wie funktioniert die Umwandlung von Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC)?
- Was unterscheidet Zentral-, String- und Mikrowechselrichter?
- Darf ich den Wechselrichter selbst anschließen?
- Welche Haftungsrisiken bestehen bei Eigenmontage?
- Welche Anschlüsse hat ein typischer Wechselrichter?
- Wie erfolgt die Verbindung vom Wechselrichter zu den Solarmodulen?
- Wie wird ein Wechselrichter montiert und angeschlossen?
- Wie funktioniert die Kommunikation eines Wechselrichters?
- Was ist bei Belüftung, Wandbeschaffenheit und Abstand für den Wechselrichter zu beachten?
- Was muss bei Inbetriebnahme und Konfiguration des Wechselrichters beachtet werden?
- Wie erkenne ich Fehler oder Störungen des Wechselrichters?
- Welche Sicherheitsvorschriften gelten beim Anschluss?
- Welche Normen und Vorschriften gelten für den Anschluss eines Wechselrichter?
- Was kostet der Anschluss eines Wechselrichters durch einen Fachbetrieb?
- Was ist in einem Komplettpreis einer PV-Anlage enthalten?
- Diese 5 Dinge sollten Sie beachten
- Fazit
- Wechselrichter anschließen: Häufig gestellte Fragen
Alles auf einen Blick:
- Der Wechselrichter, auch Inverter genannt, ist ein zentrales Bauelement im Photovoltaiksystem. Er wandelt den von den PV-Modulen erzeugten Gleichstrom (Direct Current, DC) in haushaltsüblichen Wechselstrom (Alternating Current, AC) um.
- Damit stellt er sicher, dass der erzeugte Solarstrom überhaupt genutzt und zuverlässig ins Hausnetz eingespeist werden kann.
- Zudem sorgt der Wechselrichter dafür, dass alle Systemkomponenten miteinander kommunizieren und reibungslos zusammenarbeiten
- Es wird zwischen unterschiedlichen Wechselrichterarten wie zentralen Geräten, String-Wechselrichtern und Mikro-Wechselrichtern unterschieden. Im privaten Bereich mit mittelgroßen Anlagen kommen meist String-Wechselrichter zum Einsatz.
- Welche Wechselrichterart im Einzelfall geeignet ist, hängt unter anderem von der Leistung der Solarmodule, dem Standort sowie möglichen Verschattungen der Module ab.
- Beachten Sie, dass der Netzanschluss sowie generell alle Arbeiten auf der AC-Seite nur durch qualifizierte Elektrofachkräfte durchgeführt werden kann.
Was ist die Aufgabe eines Wechselrichters in der PV-Anlage?
Der Wechselrichter, oder auch Inverter, übernimmt in einer Photovoltaikanlage die zentrale technische Steuerung. Er macht den erzeugten Solarstrom nutzbar, indem er den von den Solarmodulen produzierten Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) umwandelt. Bei Wechselstrom handelt es sich um die Stromart, die in deutschen Haushalten und im öffentlichen Netz verwendet wird. Durch einen Inverter ist es erst möglich, die gewonnene Sonnenenergie tatsächlich zu nutzen. Die Umwandlung geschieht, indem der Gleichstrom in schnelle Stromimpulse zerlegt und anschließend in eine Wellenform gebracht wird, wodurch eine gleichmäßige Wechselspannung entsteht, die mit dem öffentlichen Stromnetz kompatibel ist. Neben der Stromumwandlung übernimmt der Wechselrichter auch folgende Aufgaben im PV-System:
- Überwachung des Stromflusses (Spannung und Frequenz im Netz)
- Koordination von Netzparametern
- Management des Eigenverbrauchs
Moderne Wechselrichter übernehmen nicht nur die Umwandlung des Stroms, sondern fungieren auch als intelligente Systemmanager. Sie sammeln Betriebsdaten, analysieren die Leistung der Anlage und ermöglichen eine effiziente Nutzung des erzeugten Solarstroms. Ein Wechselrichter erkennt automatisch Abweichungen im System, beispielsweise durch Spannungsschwankungen oder Isolationsfehler. In solchen Fällen trennt er die PV-Anlage sofort sicher vom Netz, um Schäden zu vermeiden. Gleichzeitig übernimmt er Aufgaben der Datenkommunikation, etwa für die Fernüberwachung oder zur Einhaltung gesetzlicher Vorgaben. Viele moderne Wechselrichter verfügen zudem über ein sogenanntes Maximum Power Point Tracking (MPPT). Dieses Verfahren berechnet fortlaufend den optimalen Arbeitspunkt der Solarmodule, sodass auch bei wechselnden Lichtverhältnissen stets die maximale Leistung aus der Anlage gewonnen wird.
Warum ist der Wechselrichter für PV-Anlagen unverzichtbar?
Ohne Inverter wäre eine Photovoltaikanlage (link) praktisch nutzlos, denn hiebei handelt es sich um das Bindeglied zwischen Ihrer Solaranlage und dem Stromnetz. Er sorgt dafür, dass die erzeugte Energie sowohl den technischen als auch den rechtlichen Anforderungen entspricht. Damit Sie für den eingespeisten Strom eine Vergütung nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) erhalten, muss der Wechselrichter bestimmte Normen und Kommunikationsstandards erfüllen. Nur mit einem zertifizierten Gerät ist eine Netzzulassung möglich. Zudem gewährleistet der Wechselrichter ein stabiles Stromnetz und sorgt für einen optimalen Energiegewinn.
Wie funktioniert die Umwandlung von Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC)?
Die Solarmodule bestehen aus Solarzellen, in denen die Sonnenenergie zunächst in Gleichstrom (DC) umgewandelt wird. Dieser Strom fließt konstant in eine Richtung und kann nicht direkt genutzt werden, da das öffentliche Stromnetz auf Wechselstrom (AC) basiert. Im Inneren des Wechselrichters übernehmen elektronische Bauteile wie Transistoren und Leistungshalbleiter, sogenannte Leistungsschalter, die Aufgabe, den Gleichstrom in Wechselstrom zu verwandeln. Man kann sich das so vorstellen: Aus einem gleichmäßigen, geraden Wasserstrahl wird eine rhythmische Welle geformt. Die Schalter im Wechselrichter drehen den Stromfluss sozusagen ständig um, sodass eine Abfolge von Impulsen entsteht. Beim Wechselstrom ändert sich die Flussrichtung 50 Mal pro Sekunde, also mit einer Frequenz von 50 Hertz. Diese Impulse werden anschließend geglättet, bis daraus eine gleichmäßige, sinusförmige Welle entsteht, sprich Wechselstrom. So wird der zuvor unbrauchbare Gleichstrom nutzbar und kann ins Hausnetz oder in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden.
Was unterscheidet Zentral-, String- und Mikrowechselrichter?
- Zentralwechselrichter werden hauptsächlich bei sehr großen PV-Anlagen eingesetzt, etwa auf Freiflächen oder Hallendächern mit einheitlicher Ausrichtung. Hier fließt der Strom vieler Solarmodule gebündelt in ein einziges, leistungsstarkes Gerät. Diese Variante ist besonders effizient, wenn zwischen den Modulen keine großen Unterschiede bestehen.
- Stringwechselrichter sind die gängigste Lösung für Einfamilien- und kleinere Mehrfamilienhäuser. Sie werden in der Regel so installiert, dass ein Gerät eine oder mehrere Modulreihen, die sogenannten Strings, steuert. Die Module sind dabei wie in einer Kette hintereinander verbunden. Diese Technik bietet eine ausgewogene Kombination aus Effizienz, Kosten und Flexibilität, solange die Verschattung gleichmäßig ist.
- Mikrowechselrichter sitzen direkt an den einzelnen Solarmodulen und wandeln den Gleichstrom unmittelbar dort in Wechselstrom um. Der Vorteil: Jedes Modul arbeitet unabhängig vom Rest der Anlage. Diese Lösung eignet sich besonders bei unterschiedlich ausgerichteten Dachflächen oder teilweiser Verschattung, etwa durch Gauben oder Bäume. Auch für kleine PV-Anlagen, die lediglich über eine Steckdose betrieben werden, wie ein Balkonkraftwerk, ist dieser Wechselrichtertyp in der Regel die beste Wahl.
Jede dieser Varianten unterscheidet sich daher darin, dass sie für eine bestimmte Anlagengröße und spezifische technische Rahmenbedingungen vorgesehen ist. Soll beispielsweise eine mittelgroße PV-Anlage auf einem Dach mit wenig Verschattung installiert werden, ist in der Regel der Stringwechselrichter die ideale Wahl. Eine individuelle Beratung garantiert, dass Sie für Ihre Solaranlage das richtige Wechselrichtermodell wählen und dass Sie die gewonnene Solarenergie effizient nutzen.
Darf ich den Wechselrichter selbst anschließen?
Wichtig ist, dass der Anschluss des Wechselrichters an das öffentliche Netz sowie an das Hausnetz von einem qualifizierten Profi durchgeführt werden muss. Anders gesagt: Die Wechselstromseite muss von einer Elektrofachkraft installiert werden. Die Installation des Wechselrichters können Sie in der Regel teilweise selbst übernehmen, vorausgesetzt, Sie verfügen über handwerkliche Fachkenntnisse. So ist es möglich, die Verbindung zwischen Wechselrichter und Solarmodulen herzustellen, jedoch ist aus Sicherheits- und Versicherungsgesichtspunkten davon abzuraten. Auch die mechanische Montage des Geräts an einer geeigneten Wand können Sie in der Regel selbst durchführen. Schlussendlich muss die Eigenleistung in der Regel von einem qualifizierten Solarteur abgenommen werden. Für einen reibungslosen Betrieb sollten Sie in die Dienstleistung eines Profis investieren, denn so stellen Sie sicher, dass Ihre Anlage inklusive Wechselrichter sorgfältig und gesetzeskonform installiert wird.
Welche Arbeiten dürfen nur von Elektrofachkräften durchgeführt werden?
- Anschluss des Wechselrichters an das Hausnetz und das öffentliche Stromnetz
- Integration in den Zählerschrank
- Einbindung des Zweirichtungszählers
- Abnahme und Inbetriebnahme inklusive Prüfprotokoll
Beauftragen Sie ausschließlich Betriebe, die im Installateurverzeichnis Ihres Netzbetreibers gelistet sind. Nur dann gelten die Arbeiten offiziell als anerkannt. Die Montage durch einen Profi ist zudem häufig Voraussetzung für Förderprogramme und einen vollwertigen Versicherungsschutz.
Wie wird der Wechselrichter an das Hausnetz angeschlossen und beim Netzbetreiber gemeldet?
Der fachgerechte Anschluss des Wechselrichters an das Hausnetz und den Zählerschrank darf ausschließlich durch einen Fachbetrieb erfolgen. Diese Regelung ist nicht nur gesetzlich vorgeschrieben, sondern auch sicherheitsrelevant. Wer eigenmächtig am Hausstrom arbeitet, gefährdet sich selbst und andere und verliert im schlimmsten Fall Anspruch auf Garantie oder Versicherungsschutz. Zudem muss die Photovoltaikanlage beim Netzbetreiber angemeldet werden, sobald Solarstrom in das öffentliche Netz eingespeist wird. Seit April 2024 sind Balkonkraftwerke, die über eine Steckdose betrieben werden, hier ausgenommen. Die Anmeldung können Sie selbst übernehmen oder vom ausführenden Fachbetrieb durchführen lassen. Der Netzbetreiber überprüft die Anlage und stellt sicher, dass sie die Stabilität des Gesamtnetzes nicht gefährdet und stellt eine entsprechende Genehmigung für den Betrieb und Anschluss aus. Wird diese jedoch nicht erteilt, darf kein Strom in das öffentliche Netz eingespeist werden und so entfällt auch die Auszahlung der Einspeisevergütung.
Welche Haftungsrisiken bestehen bei Eigenmontage?
- persönliche Haftung bei Schäden: Kommt es durch unsachgemäßen Anschluss zu einem Brand, Stromschlag oder Netzfehler, haftet der Betreiber persönlich, auch gegenüber Dritten.
- Verlust des Versicherungsschutzes: Bei einer Eigenmontage riskieren Sie Ihren Versicherungsschutz. Gebäude- und Haftpflichtversicherungen können die Schadensregulierung verweigern, wenn der Wechselrichter ohne Nachweis einer fachgerechten Installation angeschlossen wurde.
- Erlöschen der Herstellergarantie: Hersteller lehnen Gewährleistungsansprüche ab, wenn keine fachgerechte Installation durch eine Elektrofachkraft nachgewiesen werden kann.
- strafrechtliche Konsequenzen: Ein fahrlässiger Anschluss kann im Extremfall zu strafrechtlicher Verfolgung führen, beispielsweise wenn durch einen fehlerhaften Elektroanschluss ein Brand entsteht und Personen zu Schaden kommen.
- Stilllegung durch Netzbetreiber: Wird eine nicht normgerechte Installation festgestellt, kann der Netzbetreiber die Anlage vom Netz trennen, gegebenenfalls auch rückwirkend.
Welche Anschlüsse hat ein typischer Wechselrichter?
Ein typischer Wechselrichter besitzt mehrere zentrale Anschlüsse, die für die Funktion einer Photovoltaikanlage notwendig sind. Grundsätzlich lassen sich diese in drei Bereiche gliedern:
- DC-Eingänge
- AC-Ausgang
- Datenanschlüsse
Was sind DC-Eingänge, AC-Ausgang, Datenanschlüsse?
- DC-Eingänge: Sie speisen den von den Solarmodulen erzeugten Gleichstrom ein. Die Anzahl der DC-Eingänge variiert je nach Modell. Besonders leistungsstarke Geräte verfügen über mehrere Eingänge, um verschiedene Modulstränge getrennt zu verarbeiten.
- AC-Ausgang: Über diesen Anschluss erfolgt die Einspeisung des erzeugten Wechselstroms in das Hausnetz oder das öffentliche Stromnetz. Dieser Ausgang muss exakt auf die Netzparameter abgestimmt sein, um eine sichere und normgerechte Einspeisung zu gewährleisten.
- Datenanschlüsse: Diese Elemente dienen zur Kommunikation und Überwachung. Über Schnittstellen wie LAN, WLAN oder RS485 wird der Wechselrichter mit Monitoring-Systemen, Smart Metern oder dem Heimnetz verbunden. So lassen sich Leistungsdaten und Störungen in Echtzeit erfassen.
Wie erfolgt die Verbindung vom Wechselrichter zu den Solarmodulen?
Die Verbindung der Solarmodule mit dem Wechselrichter erfolgt über Plus- und Minusleitungen, die als DC-Kabel bezeichnet werden. Diese Kabel sind in der Regel mit speziellen Steckverbindungen ausgestattet, meist mit sogenannten MC4-Steckern, und gewährleisten eine sichere, witterungsbeständige und normgerechte Verbindung. Beim Anschluss ist besonders auf die korrekte Polung der Kabel zu achten, da ein Verpolen zu Schäden am Wechselrichter oder zu Leistungsverlusten führen kann. MC4-Stecker verfügen jedoch meist über eine Verpolungssicherung, die eine falsche Verbindung verhindert. Darüber hinaus müssen die Kabelquerschnitte an die Größe der PV-Anlage angepasst werden, um einen reibungslosen Stromfluss zu gewährleisten und unnötige Energieverluste zu vermeiden. Bei größeren Anlagen kommen häufig sogenannte String-Combiner-Boxen zum Einsatz. Sie fassen mehrere Modulstränge zusammen, sorgen für eine übersichtliche Verkabelung und enthalten zusätzliche Sicherungen, die den Betrieb sicherer machen.
Wechselrichter Montage: Welche technischen Voraussetzungen müssen erfüllt sein?
- geeignete Montagefläche: Der Wechselrichter benötigt einen stabilen, tragfähigen Untergrund oder Wandbereich. Dabei sollte ausreichend Platz für Wartung und Belüftung vorhanden sein.
- Belüftung und Temperaturbedingungen: Der Installationsort muss gut belüftet sein, um eine Überhitzung des Wechselrichters zu vermeiden. Viele Geräte arbeiten nur innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs zuverlässig.
- Dimensionierte Kabelwege: Die DC- und AC-Kabelwege müssen ausreichend dimensioniert sein, um den Stromfluss der Anlage sicher zu führen. Die Kabelquerschnitte müssen der Leistung der PV-Anlage entsprechen.
- Zählerschrank und Schutzgeräte: Im Zählerschrank muss genügend Platz für den zusätzlichen Anschluss und eventuelle Schutzgeräte wie Sicherungen oder Fehlerstromschutzschalter vorhanden sein.
- elektrische Infrastruktur: In älteren Gebäuden ist häufig eine Modernisierung der Elektroverteilung notwendig, um die PV-Anlage normgerecht anzuschließen. Bei neueren Anlagen ist es oft vorgeschrieben, dass der Wechselrichter über ein intelligentes Einspeisemanagement verfügt. Dieses sorgt dafür, dass die Einspeiseleistung ferngesteuert reduziert werden kann, falls die Netzstabilität gefährdet ist.
- Netzanschlussvorgaben: Der Anschluss an das öffentliche Netz darf nur durch eine Elektrofachkraft erfolgen, und es müssen die Vorgaben des Netzbetreibers eingehalten werden.
Wie wird ein Wechselrichter montiert und angeschlossen?
Für die Montage und den Anschluss eines Wechselrichters werden verschiedene Werkzeuge und Materialien benötigt. Dazu gehören Schraubenschlüssel sowie spezielle Werkzeuge wie Abisolierzangen und Crimpwerkzeuge und Multimeter zur Kontrolle elektrischer Verbindungen und Spannungen. Eine Bohrmaschine mit passendem Befestigungsmaterial ist nötig, um den Wechselrichter sicher zu montieren. Verlegt werden geeignete Kabel für die DC- und AC-Seite, geschützt durch Rohrleitungen oder Kabelkanäle. Außerdem müssen passende Sicherungen, Schutzschalter sowie Erdungskabel und Erdungsklemmen installiert werden. Die Installation beginnt mit der Befestigung des Wechselrichters an einem gut belüfteten Ort. Anschließend werden die Kabel zu den Solarmodulen und zum Hausnetz verlegt, dabei ist auf die richtige Polung und den passenden Querschnitt zu achten. Zum Schluss werden Schutzgeräte und Erdung installiert und alle Verbindungen geprüft. Für den Netzanschluss ist stets eine qualifizierte Elektrofachkraft erforderlich.
Wo wird der Wechselrichter am besten installiert?
| geeignete Orte | ungeeignete Orte |
|---|---|
|
|
Warum ist eine direkte Sonneneinstrahlung auf den Wechselrichter zu vermeiden?
Zu hohe Temperaturen führen zur automatischen Leistungsreduzierung („Derating“). Deshalb sind schattige und gut belüftete Standorte deutlich besser geeignet. Planen Sie einen Inverter im Außenbereich zu installieren, dann können Sie sich für einen zusätzlichen Schutz ein Schutzgehäuse installieren. Achten Sie außerdem darauf, dass rund um das Gerät ein Mindestabstand von etwa 30 Zentimeter eingehalten werden stollte, um eine ausreichende Luftzirkulation zu gewährleisten. Elektronische Bauteile reagieren empfindlich auf Hitze und Feuchtigkeit, daher sind Keller- oder Technikräume oder die Garage ideale Installationsorte.
Wie funktioniert die Kommunikation eines Wechselrichters?
Wechselrichter haben sich mittlerweile zu hoch entwickelte Kommunikationszentralen entwickelt. Sie tauschen Daten mit Ihrem Heimnetzwerk, dem Netzbetreiber und oft auch mit einem Energiemanagementsystem aus. Diese Kommunikation kann zum Beispiel über folgende Wege erfolgen:
- WLAN ermöglicht eine drahtlose Verbindung zum Heimnetz. Das ist ideal für Haushalte, die auf zusätzliche Stecker und Kabel verzichten möchten. Allerdings kann die Verbindung durch bauliche Gegebenheiten oder Funkstörungen instabil sein.
- LAN sorgt für eine stabile und sichere Datenübertragung über Netzwerkkabel. Diese Variante ist besonders zuverlässig und empfiehlt sich bei hohem Datenaufkommen oder empfindlichen Anlagen.
- RS485 dient als robuste serielle Schnittstelle, besonders für größere Anlagen und lange Kabelstrecken. Im Gegensatz zu WLAN, das anfällig für Störungen sein kann, bietet RS485 eine stabile Datenübertragung auch über große Entfernungen. Das macht es besonders für Anlagen mit mehreren Gebäuden oder großen Grundstücken interessant.
Moderne Kommunikation per App und Portal
Neben diesen Hauptschnittstellen bieten viele Wechselrichter heute auch Mobilfunkmodule, Bluetooth oder offene Protokolle wie Modbus zur Integration in Smart-Home-Systeme. Heutige Wechselrichter lassen sich bequem über Apps oder Webportale steuern. So haben Betreiber jederzeit Zugriff auf Leistungsdaten, Erträge und mögliche Fehlermeldungen. Zusätzlich werden häufig auch Datenlogger integriert, die eine Langzeitanalyse ermöglichen. Besonders praktisch ist, dass sich Updates von einigen Firmware-Systemen online durchführen lassen, sodass der Wechselrichter immer auf dem neuesten Stand bleibt. Über Smartphone, Tablet oder PC können Sie dabei bequem
- Einspeisegrenzen anpassen,
- den Speicherbetrieb steuern,
- Ertrags- und Verbrauchsdaten in Echtzeit einsehen,
- Firmware-Updates einspielen und
- Fehlerbenachrichtigungen
aktivieren. Dokumentieren Sie die anfänglichen Einstellungen in einem Protokoll. Das erleichtert spätere Anpassungen, beispielsweise nach einem Firmware-Update oder beim Austausch des Geräts.
Was ist bei Belüftung, Wandbeschaffenheit und Abstand für den Wechselrichter zu beachten?
Eine gute Belüftung ist entscheidend, da Wechselrichter Wärme abgeben und daher auf eine freie Luftzirkulation angewiesen sind. Rund um das Gerät muss genügend Abstand vorhanden sein, damit Luft frei zirkulieren kann. Beton- und Ziegelwände sind ideal, Holz oder Rigips nur mit zusätzlichem Brandschutz. Hersteller geben Mindestabstände vor, die bei der Installtion eingehalten werden sollten. In staubigen Räumen sollten Lüftungsgitter regelmäßig gereinigt werden, um eine zuverlässige Kühlung sicherzustellen. Die Montageanleitungen enthalten verbindliche Vorgaben zu Abständen, Belüftung und Wandbeschaffenheit. Wer diese missachtet, riskiert Überhitzung, verkürzte Lebensdauer und den Verlust von Garantieansprüchen.
Wie erfolgt die Verkabelung zwischen Modulen, Wechselrichter und Zählerschrank?
- Verkabelung der Module zu Strings: Mehrere Solarmodule werden in Reihe beziehungsweise zu einem String geschaltet. Die Plus- und Minusleitungen jedes Strings werden dann über wetterfeste MC4-Stecker miteinander verbunden.
- DC-Leitungsführung zum Wechselrichter: Von den Modulsträngen führen die beiden DC-Kabel (Plus und Minus) zum Wechselrichter. Je nach Anlagengröße gibt es mehrere Stränge, die an getrennte DC-Eingänge angeschlossen werden. Dabei ist auf die korrekte Polung und sichere Kabelführung, meist in den Kabelkanälen oder Schutzrohren, zu achten.
- AC-Anschluss an den Zählerschrank: Vom Wechselrichter führt ein spezielles AC-Kabel zum Zählerschrank des Hauses. Dort wird der Strom in das Hausnetz eingespeist. Überschüsse werden automatisch über den Zweirichtungszähler ins öffentliche Netz weitergeleitet.
- Absicherung und Schutz: Zwischen all den verschiedenen Photovoltaik-Komponenten sind Schutzschalter und Sicherungen vorgeschrieben, etwa ein DC-Freischalter zwischen Modulen und Wechselrichter sowie Leitungsschutzschalter auf der AC-Seite. Diese ermöglichen eine sichere Wartung und verhindern Schäden bei Störungen.
Je höher die Leistung einer PV-Anlage, desto größer müssen die Kabelquerschnitte ausfallen. Zu dünne Leitungen können sich stark erhitzen und stellen ein erhebliches Sicherheitsrisiko dar. Fachbetriebe berechnen im Vorfeld daher die Leitungsquerschnitte anhand der Anlagengröße, der Kabellänge und der Stromstärke.
Wie wird der Wechselrichter mit dem Netz gekoppelt?
Die Netzanbindung erfolgt auf der AC-Seite des Wechselrichters. Über eine Leitung wird der erzeugte Wechselstrom in den Zählerschrank geführt und dort in das Hausnetz eingespeist. Von dort aus gelangt überschüssiger Strom automatisch auch ins öffentliche Stromnetz oder in einen vorhandenen Speicher. Ein fehlerhafter Anschluss kann nicht nur Ertragseinbußen verursachen, sondern auch Schäden an Geräten oder Netzstörungen. Daher darf Kopplung mit dem Netz ausschließlich von einer Elektrofachkraft vorgenommen werden. Der Elektriker überprüft dabei die Phasenzuordnung und erstellt ein Inbetriebnahmeprotokoll, das für die Anmeldung beim Netzbetreiber erforderlich ist.
Was muss bei Inbetriebnahme und Konfiguration des Wechselrichters beachtet werden?
Nach der Montage übernimmt der Fachbetrieb die Inbetriebnahme des Inverters. Dabei werden die Netzparameter geprüft und die Anlage sicher mit dem Haus- und öffentlichen Stromnetz verbunden. Erst nach Freigabe durch den Netzbetreiber darf Strom eingespeist werden.
Zur Konfiguration gehören mehrere Schritte:
- Netzparameter einstellen: Der Wechselrichter muss exakt auf die Netzfrequenz (in Deutschland 50 Hertz) und die zulässigen Spannungsgrenzen abgestimmt sein. Abweichungen führen automatisch zu einer Abschaltung, um das Netz zu schützen.
- System prüfen: Der Solateur kann nach einer ausführlichen Planung und wenn alle Genehmigungen vorliegen einen Testlauf des Systems durchführen. Wichtig ist, dass ohne die vorliegende Genehmiging des Netzbetreibers auch ein Testlauf nicht durchgeführt werden kann.
- Kommunikation mit dem Netzbetreiber: Viele Netzbetreiber verlangen, dass der Wechselrichter bestimmte Signale senden oder empfangen kann, zum Beispiel für das Einspeisemanagement. Diese Schnittstellen werden bei der Inbetriebnahme aktiviert.
- Anmeldung beim Marktstammregister: Installieren Sie in ein bestehendes System einen neuen Inverter, müssen Sie wie bei einer Neuinstallation einer kompletten PV-Anlage diese Montage ebenfalls beim Netzbetreiber anmelden. Das gilt auch für Balkonkraftwerke.
- Einspeisebegrenzung festlegen: In einigen Fällen muss die maximale Einspeiseleistung reduziert werden, zum Beispiel auf 70 Prozent der Modulleistung. Diese Begrenzung wird im Gerät programmiert.
- Anbindung an Speicher oder Smart Meter: Falls ein Stromspeicher vorhanden ist oder ein intelligentes Messsystem genutzt wird, erfolgt die Kopplung ebenfalls während der Konfiguration.
- Monitoring aktivieren: Der Betreiber erhält Zugriff auf ein Online-Portal oder eine App, um die Erträge, den Eigenverbrauch und mögliche Fehlermeldungen im Blick zu behalten.
Wie erkenne ich Fehler oder Störungen des Wechselrichters?
Moderne Inverter zeigen bei einer technischen Störung Fehlercodes entweder auf dem Steuerungsdisplay, im angeschlossenen Webportal oder in der App an. Auch der tägliche Ertrag liefert wichtige Hinweise. Sinkt die Tagesleistung über einen Zeitraum plötzlich ungewöhnlich stark ab, deutet dies auf einen Defekt oder eine fehlerhafte Verbindung hin. Ein schneller Eingriff verhindert größere Schäden und Ertragsverluste.
Welche Fehler können bei der Installation eines Wechselrichters auftreten?
| Fehlerbild | mögliche Ursache |
|---|---|
| Überhitzung des Geräts |
|
| falsche Dimensionierung |
|
| keine Verbindung im Monitoring |
|
| Isolationsfehler |
|
| geringe oder keine Einspeisung |
|
| häufiges Abschalten |
|
| niedriger Tagesertrag |
|
Welche Sicherheitsvorschriften gelten beim Anschluss?
Der Anschluss eines Wechselrichters unterliegt strengen Sicherheitsvorschriften, die insbesondere in der DIN VDE 0100 geregelt sind. Diese Vorschriften dienen dem Schutz von Personen, Gebäuden und der Netzstabilität. Dazu gehören unter anderem klare Vorgaben zu Abschaltvorrichtungen, Schutzleitern und Absicherungen auf der DC- und AC-Seite. Ein Wechselrichter darf niemals ohne geeignete Schutzmaßnahmen betrieben werden. Besonders wichtig sind Fehlerstromschutzschalter (FI) und ein DC-Freischalter, die bei Fehlerströmen oder Wartungsarbeiten ein sicheres Abschalten ermöglichen.
Welche Schutzmaßnahmen sind für den Wechselrichter Pflicht?
Die Einhaltung der VDE-Vorschriften ist Pflicht. Wird davon abgewichen, drohen nicht nur Schäden am Gerät, sondern auch der Verlust von Versicherungsschutz und die Stilllegung durch den Netzbetreiber. Nur eine normgerechte Installation gewährleistet langfristig Sicherheit und Zuverlässigkeit, weshalb folgende Schutzmechanismen installiert werden müssen:
- DC-Freischalter: trennt die Solarmodule vom Wechselrichter, beispielsweise bei Wartungsarbeiten oder Notfällen
- Überspannungsschutz: schützt vor Spannungsspitzen durch Blitzeinschläge oder Schalthandlungen im Netz
- FI-Schutzschalter Typ B: erkennt Fehlerströme auf der AC-Seite und unterbricht den Stromfluss zuverlässig
Je nach Größe und Aufbau der Anlage sind weitere Sicherungen sinnvoll, beispielsweise Trennvorrichtungen oder Modulabsicherungen. Diese erhöhen die Betriebssicherheit und erleichtern Wartungsarbeiten. In Regionen mit hoher Blitzdichte sind zusätzliche äußere Blitzschutzmaßnahmen ratsam. Sie verhindern nicht nur Schäden am Wechselrichter, sondern schützen auch das gesamte Gebäude.
Welche Normen und Vorschriften gelten für den Anschluss eines Wechselrichter?
- DIN VDE 0100-712 – Photovoltaik-Stromkreise: legt fest, wie PV-Module und Wechselrichter elektrisch zu verbinden sind, inklusive Kabelquerschnitten, Absicherungen und Trennvorrichtungen
- DIN VDE 0100-410 – Schutz gegen elektrischen Schlag: schreibt Maßnahmen wie Fehlerstromschutzschalter (FI) und Schutzleiter vor, um Personen vor gefährlichen Stromschlägen zu schützen
- VDE-AR-N 4105 – Netzanschluss kleiner Erzeugungsanlagen: regelt, wie Wechselrichter mit dem öffentlichen Stromnetz zusammenarbeiten müssen, etwa bei Einspeisemanagement oder Spannungsregelung
- DIN VDE 0100-551 – Stromerzeugungseinrichtungen: enthält Anforderungen an den Anschluss von Eigenstromerzeugern wie PV-Anlagen an das Hausnetz
- DIN EN 50549 – Netzanschluss von Erzeugungsanlagen: europäische Norm, die Vorgaben zur Netzstabilität und zu Schutzmechanismen enthält, insbesondere bei größeren Anlagen
- DIN EN 50524 (VDE 0126-13) – Datenblatt- und Typenschildangaben: Regelung der technischen Datenblattangabe, durch die Anlagensystem vergleichbar sind und Sicherheit gewährleisten
Was kostet der Anschluss eines Wechselrichters durch einen Fachbetrieb?
Die Kosten für die sachgemäße Montage eines Wechselrichters durch einen Fachbetrieb können je nach Region, Anlagengröße und Wechselrichtertyp stark variieren. Im Durchschnitt müssen Sie mit Ausgaben zwischen 600 und 1.500 Euro rechnen, in Einzelfällen auch mehr. Die Anmeldung beim Netzbetreiber ist in der Regel kostenfrei. Für eine genaue Kosteneinschätzung empfiehlt es sich, mehrere Angebote von Solarteuren in Ihrer Nähe einzuholen und zu vergleichen. So finden Sie das beste Preis-Leistungs-Verhältnis.
Was beinhaltet die Installation?
- Einbau
- Anschlussarbeiten
- Konfiguration
- Inbetriebnahme
- elektrische Verkabelung der Solarmodule mit dem Wechselrichter (DC-Seite)
- Verbindung des Wechselrichters mit dem Hausnetz beziehungsweise Stromzähler (AC-Seite)
- Anfahrtskosten
Wie hoch sind die Gesamtkosten für die Installation eines Wechselrichters?
Die Gesamtkosten setzen sich neben den Arbeitskosten auch aus den Kosten für den Wechselrichter selbst zusammen. Bei einer neuen PV-Anlage macht der Wechselrichter im Schnitt etwa 10 bis 15 Prozent der Gesamtkosten aus. Je nach Hersteller, Leistung und Zusatzfunktionen liegen die Kosten für Wechselrichter (Link) zwischen 500 und 3.000 Euro. Soll ein alter Inverter ausgetauscht werden, fallen die Installationskosten in der Regel niedriger aus.
Welche Preisunterschiede gibt es je nach Anlagengröße und Aufwand?
| Anlagenleistung | Preisspanne pro kWh | Gesamtkosten Wechselrichter |
|---|---|---|
| 1 bis 4 kWp | 120 bis 210 Euro | 150 bis 650 Euro |
| 4 bis 8 kWp | 100 bis 170 Euro | 400 bis 1.100 Euro |
| 8 bis 12 kWp | 60 bis 180 Euro | 500 bis 1.500 Euro |
| 12 bis 15 kWp | 60 bis 150 Euro | 1.300 bis 1.700 Euro |
Grundsätzlich gilt, dass größere Anlagen auf den ersten Blick mehr kosten als kleine. Auf den zweiten Blick lässt sich feststellen, dass der Preis pro Kilowatt-Peak sinkt. Grund hierfür ist der sogenannte Skaleneffekt: Mit steigender Anlagengröße verteilen sich fixe Kosten wie Planung, Anfahrt, Netzanschluss oder Zählereinbau auf eine höhere Leistung. Das bedeutet konkret, dass bei einer kleinen Anlage jeder zusätzliche Arbeitsschritt ins Gewicht fällt, während diese Fixkosten bei einer großen Anlage nur noch einen geringen Anteil ausmachen. Auch beim Material profitieren Sie oft von Mengenrabatten, etwa bei Kabeln oder Montagesystemen.
Was ist in einem Komplettpreis einer PV-Anlage enthalten?
Bei der Beauftragung einer schlüsselfertigen PV-Anlage ist der Anschluss des Wechselrichters meist bereits im Komplettpreis enthalten. Dieser umfasst in der Regel:
- Planung und Auslegung der Anlage
- Lieferung der Solarmodule und des Wechselrichters
- Montage aller Komponenten
- Netzanschluss und Inbetriebnahme durch den Fachbetrieb
- Anmeldung beim Netzbetreiber und Bundesnetzagentur
- Einweisung in Monitoring- und Steuerungssoftware
Achten Sie zudem auch darauf, dass notwendige Schutzmaßnahmen wie Überspannungsschutz, Fehlerstromschutzschalter oder DC-Freischalter im Paketpreis berücksichtigt werden.
Diese 5 Dinge sollten Sie beachten
- Wählen Sie einen Wechselrichter mit ausreichend Reserven und Erweiterungsmöglichkeiten, zum Beispiel für Speicher oder E-Auto-Ladestationen.
- Beauftragen Sie für die Planung und Installation einen Profi und gehen Sie somit sicher, dass Sie allle gesetzlichen Vorgaben, Anträge und Fördermöglichkeiten berücksichtigen.
- Schon vor der Montage sollten die Leitungswege zwischen Dach, Wechselrichter und Zählerschrank abgestimmt sein, so lassen sich unnötige Bohrungen und spätere Umbauten vermeiden.
- Führen Sie ein ausführlichen Angebotsvergleich von verschiedenen Herstellern und Fachbetrieben durch, um sich für das beste Modell sowie den idealen Fachbetrieb für Ihr PV-Projekt zu entscheiden.
- Neben den Installatinskosten eines Wechselrichters sollten Sie zudem auch noch die Wartungskosten einberechnen, die je nach Aufwand, Fachbetrieb und Anlagenart zwischen 100 und 300 Euro liegen. In der Regel wird eine Wartung alle 2 bis 4 Jahre empfohlen, bei der Gehäuse, Lüftungsschlitze und Anschlüsse auf Verschmutzungen, Korrosion oder Beschädigungen kontrolliert werden.
Fazit
Der Wechselrichter ist neben den Modulen wohl das wichtigste Element einer Photovoltaikanlage, denn ohne ihn bleibt die gewonnene Sonnenenergie ungenutzt. Umso entscheidender sind daher die fachgerechte Installation, die Auswahl des passenden Gerätetyps und die Einhaltung aller technischen Vorgaben. Je nach Anlagengröße und Standortbedingungen stehen unterschiedliche Modelle zur Auswahl: Zentralwechselrichter eignen sich vor allem für große Freiflächenanlagen oder Hallendächer mit einheitlicher Ausrichtung, Stringwechselrichter sind die gängigste Lösung für Ein- und Mehrfamilienhäuser mit gleichmäßig ausgerichteten Dachflächen, und Mikrowechselrichter spielen ihre Stärken bei kleinen Anlagen, komplexen Dachformen oder teilweiser Verschattung aus. Moderne Inverter gehen heutzutage zudem weit über die reine Umwandlung von Strom hinaus, denn sie bieten intelligente Steuerungsfunktionen, ermöglichen die Einbindung von Speichern und lassen sich bequem über Monitoring-Apps überwachen. So wird der Eigenverbrauch Ihres Solarstroms optimiert und die Effizienz der gesamten Anlage gesteigert. Wer auf Qualität, Sicherheit und professionelle Umsetzung setzt, schafft die Grundlage für eine nachhaltige und zukunftssichere Energieversorgung.
Wechselrichter anschließen: Häufig gestellte Fragen
Welche Lebensdauer haben Wechselrichter im Durchschnitt?
Die durchschnittliche Lebensdauer eines Wechselrichters liegt bei 10 bis 15 Jahren, hochwertige Geräte können aber auch 20 Jahre oder länger zuverlässig arbeiten.
Wie lange dauert die Installation eines Wechselrichters?
In der Regel dauert das Anschließen eines Inverters durch einen Fachbetrieb bis zu einem halben Arbeitstag. Die Dauer hängt von der Komplexität der Anlage und den örtlichen Gegebenheiten ab. Die Inbetriebnahme erfolgt meist direkt im Anschluss.
Kann ich einen Wechselrichter mit Notstromfunktion nachrüsten?
Einige Modelle bieten Nachrüstmöglichkeiten, die aber oft mit hohen Kosten verbunden sind. In der Regel ist es sinnvoller, gleich einen Hybridwechselrichter mit integrierter Notstromversorgung zu kaufen.