Netzeinspeisung

Netzeinspeise-Wechselrichter sind anders aufgebaut als Sinus-Wechselrichter für Inselsysteme. Sie benötigen eine sehr aufwändige Elektronik zur Netzsynchronisation und eine andere Leistungscharakteristik.

Zum Wind- Wechselrichter: Während beim Solarmodul die Spannung bei schwankender Einstrahlung weitgehend gleich bleibt und sich nur der Strom ändert, verändert sich beim Windrad mit der Drehzahl die Spannung ständig, bei Böen sogar blitzschnell. So macht zB. ein 24-Volt-Generator zwischen 0 und 85 Volt, damit wäre der MPP-Tracker (regelt automatisch immer die beste Leistung) im Solar- Wechselrichter überfordert weil viel zu langsam. Also muss eine bestimmte Kurve im Wechselrichter vorprogrammiert werden, die möglichst genau der Leistungskurve des Windgenerators entspricht.

Da aber die Generatoren sehr unterschiedlich sind, müssen diese Kurven möglichst genau angepasst werden. Dazu sind eigentlich sehr detaillierte Messungen notwendig, da am PC oder im Labor sich nur eine Einheitskurve einprogrammieren lässt. Die kann passen oder aber auch nicht. Das zeigt sich dann zum Beispiel im Pfeifen der Flügel (zu wenig belastet) oder in Zittern und Brummen des Generators (zu stark belastet). Für einen Laien ist es sehr schwierig bis unmöglich, die richtige Kurve herauszufinden. Um nicht zu viel wertvoll erzeugte Energie zu verschenken, sollte man also darauf achten, dass sein Wechselrichter optimal auf sein Windrad abgestimmt ist.

Aber nicht nur die Umwandlung des erzeugten Stroms und Einspeisung sollte Aufgabe eines Wechselrichters sein: Bei Spannungsspitzen durch Böen, Netzausfall oder Netzstörungen muss das Windrad vom Netz getrennt werden. Es schützt sich zwar mechanisch (seitliches Wegdrehen oder Helikopterstellung), im Leerlauf wird es aber bei Orkanböen mit ziemlicher Sicherheit zerstört und gefährdet die Umgebung durch umherfliegende Teile.

Zum Schutz gibt es zwei Möglichkeiten:
1. Einen so genannten „Dumpload“ (Ersatzlast). Dabei wird die überschüssige Leistung in einem Extragerät oder in einem Wasserboiler auf Heizstäbe geschaltet und dort „verbraten“. Diese müssen eventuell stunden- oder tagelang die Leistung des kompletten Windrades aufnehmen können, abgesehen vom Preis auch wieder ein Risiko wenn der Heizstab ausfällt und die Windanlage wieder ohne Schutz dasteht.
2. getakteter Kurzschluss. Eine gute Alternative bieten Wechselrichter, die ohne das Zusatzteil (Dumpload) auskommen und im Störungs- und Notfall den Generator automatisch so lange kurzschliessen und abstoppen, bis das Netz wieder frei ist.

 
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