Was macht ein Wechselrichter überhaupt?

Photovoltaikanlagen werden immer beliebter – ob zur Senkung der Stromkosten, als Beitrag zur Energiewende oder zur Erhöhung der Unabhängigkeit vom Netz. Wer sich damit beschäftigt, stößt schnell auf den Begriff Wechselrichter. Und der ist entscheidend: Ohne Wechselrichter kann eine Solaranlage keinen Strom für Haushalt oder Netz bereitstellen.
Doch was genau macht ein Wechselrichter eigentlich? Welche Aufgaben übernimmt er und welche Typen gibt es?
In diesem Artikel zeigen wir, warum der Wechselrichter das Herz jeder Solaranlage ist und worauf unbedingt geachtet werden sollte.

Was ist ein Wechselrichter?

Ein Wechselrichter ist ein elektronisches Gerät, das Gleichstrom (DC), wie er z. B. von Solarmodulen oder Batterien erzeugt wird, in Wechselstrom (AC) umwandelt. Er gehört zur Gruppe der sogenannten leistungselektronischen Umrichter und basiert meist auf Halbleitertechnik. Charakteristisch ist, dass er eine exakt definierte Ausgangsspannung und Frequenz erzeugt (in Europa in der Regel 230 Volt bei 50 Hertz), um damit das Stromnetz oder elektrische Verbraucher direkt zu versorgen.

Warum ist der Wechselrichter so wichtig?

Die Solarmodule auf dem Dach erzeugen Strom aus Sonnenlicht. Genauer gesagt: Gleichstrom, der durch die Bewegung geladener Teilchen (Elektronen) in den Solarzellen entsteht. Doch dieser Gleichstrom ist für Haushaltsgeräte unbrauchbar, denn diese benötigen Wechselstrom mit einer Frequenz von 50 Hz und einer Spannung von 230 V.
Der Wechselrichter übernimmt die Aufgabe, diesen Gleichstrom in normgerechten Wechselstrom umzuwandeln und sorgt dabei auch für Sicherheit, Effizienz und Kommunikation innerhalb der Anlage.

Ohne Wechselrichter wäre der Strom aus der PV-Anlage im Haushalt also nicht nutzbar.

Die Hauptaufgaben eines Wechselrichters im Überblick

Moderne Wechselrichter sind intelligente Systeme mit mehreren Funktionen. Sie wandeln nicht nur Strom um – sie überwachen, steuern und optimieren auch die gesamte Solaranlage.

Gleichstrom in Wechselstrom umwandeln (DC → AC)

• Grundlegende Aufgabe jedes Wechselrichters
• Wandelt den von den Solarmodulen erzeugten Gleichstrom in netzkonformen 230 V Wechselstrom
• Macht den Strom nutzbar für Haushalt, Einspeisung oder Speicher
• Moderne Geräte erreichen dabei Wirkungsgrade von bis zu 98 %

Je höher der Wirkungsgrad, desto weniger Energie geht als Wärme verloren.

Leistungsoptimierung mit MPP-Tracking

Jeder Solargenerator hat bei bestimmten Bedingungen (Sonneneinstrahlung, Temperatur) einen Punkt, an dem er am meisten Leistung liefert, den sogenannten Maximum Power Point (MPP).

• Der Wechselrichter verfolgt diesen Punkt laufend mit einem Algorithmus
• Er sorgt dafür, dass die Module immer mit optimaler Spannung und Stromstärke betrieben werden

Ergebnis: mehr Solarstromertrag, besonders wichtig bei wechselnden Lichtverhältnissen (z. B. Wolken, Verschattung).

Netzüberwachung und Sicherheitsfunktionen

Der Wechselrichter überprüft laufend:

• Netzfrequenz (soll = 50 Hz)
• Netzspannung (soll = 230 V)
• Netzqualität

Bei Abweichungen (z. B. Stromausfall, Überspannung) schaltet sich der Wechselrichter automatisch vom Netz ab. Diese sogenannte ENS-Funktion (Einrichtung zur Netzüberwachung mit zugeordnetem Schaltorgan) ist gesetzlich vorgeschrieben.

Somit bietet der Wechselrichter Schutz für:

• Ihr Hausstromnetz
• Techniker bei Wartungseinsätzen
• das öffentliche Stromnetz bei Instabilität

Überwachung, Kommunikation und Steuerung

Wechselrichter sammeln Daten wie:

• aktuelle Stromproduktion
• Tages- und Monatswerte
• Fehlermeldungen
• Betriebszeiten

Diese Daten können dann einfach über ein integriertes Display, WLAN oder App-Anbindung ausgelesen werden.

Integration von Stromspeichern (bei Hybrid-Wechselrichtern)

Ein sogenannter Hybrid-Wechselrichter kann zusätzlich einen Batteriespeicher ansteuern:

• Überschüssiger Solarstrom wird erst im Haus verbraucht
• Was übrig bleibt, landet im Speicher
• Erst wenn der Speicher voll ist, wird Strom ins Netz eingespeist

Ergebnis: Mehr Eigenverbrauch, geringere Stromkosten, höhere Unabhängigkeit.

Welche Arten von Wechselrichtern gibt es?

Wechselrichter gibt es in verschiedenen Ausführungen - je nachdem, wie groß die Photovoltaikanlage ist, wie die Dachflächen gestaltet sind und ob ein Stromspeicher integriert werden soll.
Im Wesentlichen unterscheidet man drei Varianten: String-Wechselrichter, Mikrowechselrichter und Hybrid-Wechselrichter.

Der String-Wechselrichter ist die am weitesten verbreitete Lösung für Einfamilienhäuser. Hierbei werden mehrere Solarmodule zu sogenannten „Strings“ zusammengefasst, die dann an einen zentralen Wechselrichter angeschlossen werden. Diese Technik ist einfach, kostengünstig und effizient, vorausgesetzt, alle Module sind gleich ausgerichtet und bekommen ähnliche Mengen Sonnenlicht. Sobald jedoch einzelne Module verschattet sind, kann sich das negativ auf die Leistung des gesamten Strings auswirken, da der Stromfluss durch das schwächste Modul begrenzt wird.

Für Dächer mit unterschiedlicher Ausrichtung, Teilverschattung oder komplexeren Geometrien sind Mikrowechselrichter eine interessante Alternative. Bei dieser Variante bekommt jedes einzelne Solarmodul einen eigenen kleinen Wechselrichter, der die Umwandlung direkt vor Ort übernimmt. So kann jedes Modul unabhängig von den anderen arbeiten, und Leistungsverluste durch Verschattung oder Verschmutzung einzelner Module werden minimiert. Mikrowechselrichter sind zwar etwas teurer in der Anschaffung, bieten dafür aber eine höhere Flexibilität und bessere Kontrolle über den Energieertrag einzelner Module.

Die dritte Kategorie sind Hybrid-Wechselrichter, die besonders zukunftsorientiert sind. Diese Geräte vereinen die klassische Wechselrichterfunktion mit einem integrierten Batteriemanagement. Das bedeutet, sie können nicht nur den Gleichstrom der Solarmodule in Wechselstrom umwandeln, sondern auch einen Stromspeicher intelligent ansteuern. Dadurch wird es möglich, überschüssigen Solarstrom zunächst im Haus zu verbrauchen, dann in der Batterie zu speichern und erst den Rest ins Netz einzuspeisen.
Hybrid-Wechselrichter sind ideal für alle, die von Anfang an mit einem Speicher planen oder später einen nachrüsten möchten.

Insgesamt hängt die Wahl des richtigen Wechselrichters also stark von den individuellen Gegebenheiten einer Solaranlage ab, wie das Dach beschaffen ist, ob ein Speicher genutzt wird und wie wichtig einem die Nachverfolgbarkeit der Leistung einzelner Module ist.

Worauf sollten Sie beim Kauf achten?

Die Wahl des richtigen Wechselrichters ist entscheidend für den langfristigen Erfolg Ihrer Photovoltaikanlage. Er muss nicht nur technisch zur Modulleistung passen, sondern auch zuverlässig, effizient und zukunftssicher sein. Ein zentrales Kriterium ist die richtige Dimensionierung. Der Wechselrichter sollte zur Nennleistung der Solarmodule passen – nicht zu groß, aber auch nicht zu klein sein. Ein überdimensioniertes Gerät läuft häufig unterhalb seines optimalen Wirkungsbereichs und arbeitet dann weniger effizient. Ist er hingegen zu klein gewählt, kann er bei hoher Solarleistung nicht den gesamten Strom verarbeiten, was zu Ertragsverlusten führt.
Ein weiterer wichtiger Faktor ist der Wirkungsgrad. Hochwertige Wechselrichter erreichen heute Wirkungsgrade von über 97 %, was bedeutet, dass kaum Energie bei der Umwandlung verloren geht.
Auch die Kommunikationsmöglichkeiten des Wechselrichters sind nicht zu unterschätzen. Viele moderne Geräte verfügen über WLAN- oder LAN-Anbindung, sodass die Anlage per App oder Webportal überwacht werden kann. Hier kann beispielsweise eingesehen werden, wie viel Strom aktuell produziert wird, wie hoch der Eigenverbrauch ist oder ob eine Störung vorliegt. Diese Funktion macht den Betrieb nicht nur transparenter, sondern erleichtert auch die Wartung und Analyse bei eventuellen Problemen.
Besonders bei Hybrid- oder speicherfähigen Systemen ist es zudem sinnvoll, auf die Kompatibilität mit Batteriespeichern zu achten. Nicht jeder Wechselrichter kann ohne Weiteres mit einem Speicher zusammenarbeiten. Wer plant, seinen Eigenverbrauch in Zukunft durch einen Speicher zu erhöhen, sollte daher direkt zu einem Hybrid-Modell greifen oder darauf achten, dass der Wechselrichter nachrüstbar ist.

Fazit: Ohne Wechselrichter kein nutzbarer Solarstrom

Der Wechselrichter ist also das technische Herzstück jeder Photovoltaikanlage. Er sorgt nicht nur dafür, dass der von den Solarmodulen erzeugte Strom überhaupt genutzt oder eingespeist werden kann, sondern übernimmt auch Aufgaben wie Leistungsoptimierung, Netzüberwachung, Sicherheit und Kommunikation. Kurz gesagt: Ohne Wechselrichter läuft nichts – zumindest kein Strom durch Ihren Haushalt.