Spannungswandler

Heutzutage sind wir im Reisemobil, im Auto, im Strebergarten oder im Boot den gleichen Komfort wie zu Hause gewohnt. Batteriesysteme oder kleine Solar Inselsysteme werden mit Spannungswandlern ausgerüstet. Diese Spannungswandler – auch Inverter oder Wechselrichter genannt – wandeln den 12V Gleichstrom aus der Batterie in 230V Wechselstrom für unsere herkömmlichen Netzgeräten wie Fernseher, Laptops oder Kaffeemaschinen um. Somit ist auch fernab der Zivilisation möglich – ob im Wohnmobil oder in der Gartenhütte – 230V Geräte zu betreiben.

12V besser als 230V?

Wenn ein Spannungswandler und die 230V Geräte erst noch angeschafft werden müssen, macht es Sinn das ganze System auf 12V laufen zulassen. Die meisten 230V Geräte gibt es als 12V Geräte zu kaufen. Dein Vorteil bei einem reinen 12V System ist, dass du keinen Spannungswandler benötigst und alle deine Geräte direkt an deiner Batterie anschließen kannst. So hast du nur ein Spannungslevel, ein Kabelsystem und keine Wirkungsgradverluste oder Standby-Entladungen über deinen Wechselrichter.

Es lohnt sich auch nicht für einen alten Verbraucher einen neuen Sinuswandler zu kaufen. Man ist besser bedient, sich z.B. einen neuen 12V Flach-Bildschirm zu kaufen und das alte Fernsehgerät zu entsorgen. Durch die Modernisierung der Verbraucher reduzierst du deinen Stromverbrauch und du brauchst auch keinen Spannungswandler, wenn du dir eine 12V Version besorgst.

Wenn allerdings bereits ein 230V Netz mit Verbrauchern vorhanden ist, macht es Sinn einen Wechselrichter zu kaufen.

Funktion Spannungswandler

Ein Spannungswandler wandelt 12V oder 24V Gleichstrom in 230 V Wechselstrom und wird in Inselsystemen eingesetzt, um den Wechselstrom für normale 230V Geräte bereitzustellen. Haupteinsatzgebiet der Spannungswandler ist in Wohnmobilen, Campingbusen, Autos, Gartenhäusern und LKWs.

Ein Spannungswandler ist in der Regel über eine Sicherung direkt auf die Batterie geschalten. Es muss auf einen Tiefenentladeschutz geachtet werden, da der Spannungswandler ansonsten die Batterie tiefentladen und zerstören kann. Bei hochwertigen Spannungswandlern ist ein Tiefentladeschutz meinst integriert. Falls dies nicht der Fall ist, sollte ein externer Tiefentladeschutz dem Wechselrichter vorgeschalten werden. Der Tiefentladeschutz der Solarladeregler ist in der Regel für die hohen Ströme des Spannungsreglers zu klein dimensioniert.

Info Spannungswandler

Folgende technische Info eines Spannungswandler sind wichtig:

Ausgangsleistung konstant

Die angeschlossene Dauerleistung deiner Verbraucher darf die konstante Ausgangsleistung nicht überschreiten.

Spitzenleistung kurzfristig

Diese Leistung steht kurzfristig im Sekundenbereich zur Verfügung. Beachte das besonders alte Fernseher oder Geräte mit Motoren (alle induktiven Verbraucher mit Spulen/Motoren) die mehrfache Anlaufleistung ihrer Nennleistung benötigen. Rein ohmsche Verbraucher, wie z.B. ein Föhn hat keine höhere Anlaufleistung. Plane daher je nach Verbraucher eine Leistungsreserve beim Spannungswandler ein.

Wirkungsgrad

Ein Spannungswandler besitzt einen Wirkungsgrad von 80-95%, d.h. für 100 W Wechselstromleistung benötigt der Spannungswandler 105-125 W Gleichstromleistung. Auf der anderen Seite hast du in der Wechelstromverteilung geringere Leitungsverluste als bei 12 V und kannst längere Strecken überwinden und günstigere 230V Verbraucher einsetzen.

Zieht ein Spannungswandler auch ohne Verbraucher Strom?

Ja, auch im Leerlauf zieht der Wechselrichter Strom. Schalte ihn daher immer nach Betrieb wieder aus, da er ansonsten deine Batterie ständig belastet. Es gibt auch aufwendige und teurere Wechselrichter, die sich bei Last automatisch einschalten und somit im Standby-Betrieb kaum Strom benötigen.

Eingangsspannung

Die Eingangsspannung des Wechselrichters entspricht 12V Gleichspannung (meist 10 bis 15 V DC)

Ausgangsspannung

Liegt bei 230V und 50 Hz Frequenz, entweder als Sinus-, Trapez- oder Rechteckspannung

Sicherheitsfunktionen

Ein Spannungswandler 12V hat mehrere Sicherheitsfunktionen integriert. Gängig sind ein Überlastungsschutz, kurzschlußfester Ausgang, Eingangsspannungsschutz  / Polaritätsschutz und einen Tiefenentladeschutz.

Anlaufstrom

Wie unter dem Punkt “Spitzenleistung kurzfristig” oben bereits angedeutet, haben ältere induktive Verbraucher wie Kreissägen oder Bohrmaschinen hohe Anlaufströme, die das 3-10 fache des Nennstroms betragen. Moderne Geräte besitzen eine Anlaufstrombegrenzung und benötigen keine großen Leistungsreserven des Wechselrichters. Am besten man informiert sich vor Anschaffung des Inverters, welche Anlaufströme die Verbraucher besitzen und wählt dementsprechend das passende Gerät.

 

Zusätzliche Ausstattung

  • Einige Wechselrichter sind aktiv mit einem Lüfter gekühlt, während günstigere Modelle keinen Lüfter besitzen.
  • Wechselrichter haben mindestens eine 230V Schuko-Steckdose am Gehäuse montiert. Größere Spannungswandler besitzen 2 oder mehrere Schuko-Steckdosen für den Geräteanschluss. Alternativ kann man einfach eine Mehrfachsteckdose mit dem Inverter benutzen.
  • Mache 12V Spannungswandler besitzen eine Kfz-Zulassung (E-Zeichen) für den geprüften Einsatz im Auto.

Spannungswandler Ausgangsspannung

Spannungswandler unterscheiden sich in der Qualität ihrer Ausgangsspannung. Es gibt die billigen Rechteckwandler, im Mittelfeld die Trapezwandler und die teureren Sinuswandler. Rechteckwandler sind veraltete Technik und daher nicht zu empfehlen. Es bietet sich an je nach Anspruch der Verbraucher einen Trapez- oder Sinuswandler einzusetzen. Ein Sinusspannungswandler ist etwas teurer, aber für alle Verbraucher einsatzbereit.

Welche Geräte benötigen Sinusspannung?

Grundsätzlich kann man sagen: Heizungen und rein ohmsche Verbraucher funktionieren egal ob mit Sinus-, Trapez- oder Rechteckspannung. Neuere Geräte mit modernen Schaltnetzteilen sind ebenso anspruchslos und benötigen keinen Sinusspannungswandler. Ältere Geräte mit Trafo sind anspruchsvoller und benötigen meist einen Sinus-Spannungswandler.

Übersicht Verbraucher Solarinselsystem

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