Funktionsweise von Micro Wechselrichtern

Scheint die Sonne auf Solarmodule, produzieren diese zunächst Gleichstrom. Um diesen Strom für den Haushalt nutzen zu können, muss er aber zunächst in Wechselstrom umgewandelt werden, da fast alle Haushaltsgeräte nur mit Wechselstrom betrieben werden können. Hier kommen sogenannte Micro Wechselrichter zum Einsatz, welche Gleichstrom in Wechselstrom umwandeln. Die Funktionsweise solcher Geräte wird nun im Folgenden erklärt.

Elektrische Induktion

Wie bei einem Fahrrad-Tacho, kann durch elektromagnetische Induktion mechanische Energie in elektrische Energie umgewandelt werden. In einfachster Form findet dieses Phänomen in einer Drahtspule statt, neben der sich ein rotierender Magnet befindet. Durch das sich durchgängig ändernde Magnetfeld kann in dieser Spule so ein Wechselstrom erzeugt werden.

Transformatoren mit Wechselstrom

Das Phänomen der elektromagnetischen Induktion wird nun erweitert, indem statt eines Magneten eine zweite Drahtspule verwendet wird, die durch einen Wechselstromfluss zu einem Elektromagneten wird und so selbst ein Magnetfeld erzeugt. Durch den Wechselstromfluss ändert sich das Magnetfeld wieder durchgängig. Variiert man nun die Größen der Spulen kann in der zweiten Spule jede gewünschte Spannung induziert werden.

Transformatoren mit Gleichstrom

Im Fall der Solarmodule ist jedoch noch kein Wechselstrom vorhanden, den man in die erste Spule führen könnte. Man verwendet hier also den Gleichstrom, ändert aber durchgängig und schnell die Fließrichtung, wodurch in der zweiten Spule so ein Wechselstrom induziert werden kann. Man hat nun bereits einen sehr einfachen funktionalen Micro Wechselrichter.

Automatisiert man diese Änderungen und ermöglicht einen schnellen und kontinuierlichen Ablauf, so ist man am Ziel angelangt und kann Gleichstrom in Wechselstrom umwandeln.

Zusammenfassung

Die Funktionsweise von Micro Wechselrichtern basiert also auf dem Prinzip elektrischer Induktion, welches in Gleichstromtransformatoren genutzt wird, um durch ständiges ändern der Fließrichtung Wechselstrom in einer separaten zweiten Spule induzieren zu können. Die häufigste Verwendung finden Wechselrichter in Solarmodulen, da diese Gleichstrom erzeugen, welcher zuerst umgewandelt werden muss, um im Haus genutzt werden zu können.

(Bildquelle: Pixabay.com – CC0 Public Domain)

Von Frank