Inselwechselrichter zur netzunabhängigen Solarstromversorgung

• Wie funktioniert ein Inselwechselrichter? Inselwechselrichter wandeln den Gleichstrom einer PV-Anlage oder einer Solarbatterie (Batteriewechselrichter) in Wechselstrom um, sodass alle gängigen Stromverbraucher auch ohne Netzanschluss betrieben werden können. Sie werden auch als Off-Grid-Wechselrichter bezeichnet.
• Welche Vorteile gibt es beim Inselbetrieb? Spannungsbereiche: Kleine Solaranlagen arbeiten meist mit 12 oder 24 Volt, während höhere Spannungen für AC-Verbraucher über Inselwechselrichter erzeugt werden.
• Direkter Verbrauch und Speicherung: PV-Strom wird entweder direkt verbraucht oder in Solarbatterien zwischengespeichert.
• Vielfältige Einsatzmöglichkeiten für Insel-Wechselrichter: Nutzbar in entlegenen Dörfern, für Parkscheinautomaten, Wetterstationen, Verkehrsleitungen und im Freizeitbereich.
• Eingangsspannungen für verschiedene Anwendungen: Anpassung an herkömmliche Batteriespannungen, insbesondere für mobile Anwendungen wie Camping.
• Inselbetrieb mit 3 Phasen Wechselrichter: Ein 3 phasiger Wechselrichter kann die Energie gleichmäßig auf verschiedene Verbrauchsgeräte und Spannungen verteilen. Das ist bei einem Inselbetrieb möglich und sinnvoll, denn es führt zu Effizienzsteigerung der Insel-PV-Anlage und macht sie beliebig erweiterbar. Gegenrechnen sollte man die zusätzlichen Kosten und die Komplexität eines 3-Phasen-Systems.

Inselanlagen lassen sich entsprechend ihrer System-Spannung in DC- und AC-Anlagen und Anlagenteile unterscheiden. In DC-gekoppelten PV-Systemen werden die PV-Module über spezielle DC/DC-Laderegler eingebunden. In AC-gekoppelten Systemen kommt ein Inselwechselrichter dann zum Einsatz, wenn entweder kein Anschluss an das vorhandene Stromnetz vorhanden ist oder eine netzunabhängige Solarstromversorgung hergestellt werden soll.

Aus technischer Sicht regeln Inselwechselrichter die Spannung und Frequenz auf der AC-Seite. An das AC-Netz können sowohl Verbraucher als auch Erzeuger direkt angeschlossen werden. Im Falle eines Stromüberschusses bei z. B. viel Sonneneinstrahlung und geringem Verbrauch entnimmt der Insel-Wechselrichter dem DC-Netz Strom und lädt damit die Solarbatterien. Bei geringer Sonneneinstrahlung und hohem Verbrauch versorgt der Inselwechselrichter das AC-Netz über die Batterien.

In der Regel funktioniert ein Inselwechselrichter fast genau wie ein "normaler" Wechselrichter, er wandelt den produzierten Strom in nutzbaren Strom um und speichert diesen in einem entsprechenden Akku. Die Eingangsspannungen von kleineren Inselwechselrichtern sind in der Regel auf herkömmliche Batteriespannungen (siehe Sinuswechselrichter) abgestimmt. Diese können dann zum Beispiel beim Camping eingesetzt werden.

In das Inselnetz lassen sich unterschiedliche weitere Energieerzeuger wie

• Kleinwindenergieanlagen,
• Kleine Wasserkraftwerke,
• Blockheizkraftwerke und
• Dieselgeneratoren einbinden.

Diese können insbesondere dann eingesetzt werden, wenn der Ladezustand der Batterien abnimmt und nicht genügend Sonneneinstrahlung zur Verfügung steht.

In folgenden Anwendungen kommen Inselwechselrichter zum Einsatz:

• Entlegene Dörfer, Alpenhütten, Gartenhäuschen
• Parkscheinautomaten, Wetterstationen, Verkehrsleitungen
• Mobile Anwendungen im Freizeitbereich z. B. Wohnmobil

Der Inselwechselrichter kann genau wie die anderen Modelle noch zusätzliche Aufgaben übernehmen.

Ein wirklich guter Inselwechselrichter übernimmt sozusagen die gesamte Steuerung des Energiemanagements. Daher macht es durchaus Sinn, hier auf ein Modell aus dem mittleren oder gehobeneren Preissegment von etablierten Herstellern zu setzen, da diese einen recht guten Wirkungsgrad besitzen und außerdem eine Reihe von sinnvollen Zusatzfunktionen anbieten.

Größere Inselsysteme mit Batteriespeicher im kW-Leistungsbereich sind deutlich günstiger als Anlagen, bei denen ausschließlich Dieselgeneratoren oder Dieselgenerator zur Vermeidung langfristiger Batteriespeicherung eingesetzt werden. Dies ist auf den hohen Wartungsaufwand, die kurze Lebensdauer und den sehr schlechten Teillastwirkungsgrad von Dieselgeneratoren zurückzuführen.

Die Anschaffung sogenannter 12-Volt-Komplettsets als kleine Inselanlagen richtet sich in erster Linie an Camper. Diese kompakten Anlagen können in der Regel mobil eingesetzt werden und lassen sich schnell auf- und wieder abbauen. Oftmals sind sie so konzipiert, dass man an diese nur Endgeräte mit 12-Volt-Leistung anschließen kann. Diese Inselanlagen sind sicherlich hilfreich, um eine unabhängige Stromversorgung zu betreiben. Die Wirtschaftlichkeit einer fest montierten PV-Anlage können diese Anlagen jedoch nicht erreichen.