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PV-Wechselrichter nutzen Leistungselektronik, um aus der eingangsseitigen Gleichspannung die sinusförmige Ausgangsspannung zu erzeugen. Dazu wird die Leistungselektronik in einer bestimmten zeitlichen Abfolge ein- und ausgeschaltet, sodass ein sinusförmiger Spannungsverlauf entsteht.
Normalerweise kommt Strom als Wechselstrom aus der Steckdose. Gleichstrom hingegen kennen wir vor allem von batteriebetriebenen Kleinverbrauchern und aus dem Bordnetz Ihres Autos. Diese Systeme arbeiten meist völlig unabhängig voneinander. Aber spätestens, wenn Sie im Camper normale Haushaltsgeräte nutzen wollen, prallen die Welten aufeinander. Das gilt ebenso für private Photovoltaik- und Windkraftanlagen. Die Lösung dafür heißt Wechselrichter oder Inverter.
Eine Solarzelle liefert Gleichstrom, auch wenn die Spannung von der Beleuchtungsstärke abhängt. Gleichstrom lässt sich gut in Akkumulatoren speichern, aber beim Transport über längere Strecken hat Wechselstrom den Vorteil, dass sein Spannungsniveau sich leicht ändern lässt. Sie benötigen dafür im Prinzip nur zwei Drahtspulen mit unterschiedlicher Windungszahl und einem gemeinsamen Weicheisenkern, einen Transformator. Wenn man die Spannung für den Transport über längere Strecken erhöht, reduziert man damit die Leitungsverluste. Daher werden die großen Überlandleitungen mit Hochspannung betrieben. Für die klein räumigere Verteilung wird diese Spannung immer weiter herunter transformiert, bis auf das relativ ungefährliche Niveau von 230 Volt, für die Einspeisung in die Haushalte.
Regenerative Energien können Sie auf zwei Arten nutzen. Entweder als Insellösung oder mit Anbindung ans Stromnetz. Da die Solarmodule Gleichstrom erzeugen und ins Netz ausschließlich Wechselstrom eingespeist werden kann, braucht man dafür in jedem Fall einen Wechselrichter. Ein Windgenerator erzeugt zwar in der Regel Wechselstrom, welchen Sie aber nicht direkt ins Stromnetz einspeisen können. Auch für den Betrieb der meisten Haushaltsgeräte eignet er sich nicht, da Spannung und Frequenz von der Windgeschwindigkeit abhängen und sich ständig ändern. Daher werden Windgeneratoren üblicherweise an einem Laderegler betrieben, der den erzeugten Strom gleichrichtet und in eine Batterie einspeist. Bei der Insellösung nutzen Sie den gesamten erzeugten Strom selbst. Aber auch hierbei kommen Sie nicht um einen Wechselrichter herum, es sei denn, sie betreiben ausschließlich Geräte, die Sie unmittelbar an eine 12 Volt Solarbatterie anschließen können
Letztendlich ist es einfach zu erklären, wozu ein Wechselrichter nötig ist, der erzeugte Gleichstrom muss in jedem Fall in Wechselstrom umgewandelt werden. Sollte ein Stromspeicher im System mit angebunden sein, kann auch dort ein Wechselrichter verbaut sein. Dann übernimmt dieser die nötige Umwandlungsarbeit.
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