Wie kann man aus einer Gleichspannung Wechselspannung machen?

Fürher war es ein immernser Aufwand aus 12V oder 24V eine saubere 230V Netzspannung zu erzeugen. Mit moderner Technik kann man heute einfach aus einer Gleichspannung Wechselspannung machen.

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In den 1960er Jahren machte die Elektronik große Schritte. Sowohl die Mondlandung aus als der Kalte Krieg trieben viele Entwicklungen mächtig voran. Daher machten sich schlaue Köpfe Gedanken: Wie kann man aus einer Gleichspannung von 6V, 12V oder höher eine Wechselspannung mit 110V oder 230V machen? Denn man wollte stationäre Geräte weiterhin auch unterwegs an Akkus betreiben. Die neuen Entwicklungen damals sehen heute alt aus. Aber Schritt für Schritt haben Sie uns zum heutigen Stand geführt.

Aus mechanischen Lösungen wurden elektronische Schaltungen

Es entstanden Zerhacker und mechanische Generatoren um die Gleichspannung umzuwandeln. Was anfangs noch mit schwerer Mechanik anfing wurde zunehmend zur elektronischen Lösung. Denn die schwere Mechanik an Zerhackern und Generatoren neigte zu Verschleiß und Ausfall. Daher schwenkte man später auf elektronische Röhren um. Die ersten elektronischen Inverter wurden gebaut. Doch die Entwicklung ging immer weiter. Und elektronische Halbleiter gewannen an Belastbarkeit. Somit wurden die leuchtenden Röhren durch Transistoren und FETs abgelöst.

Wechselrichter in verschiedenen Varianten

Am einfachsten und günstigsten sind Trapezwechselrichter. Sie erzeugen aus einer Gleichspannung ein Signal in Form von einem Trapez oder Rechteck. Dazu ist der Aufwand für die notwendige Elektronik relativ gering. Allerdings neigen diese Trapezwechselrichter zu sogenannten Oberwellen. Und das führt zu Störungen beim Empfang von Radio, Funk oder sogar LTE. Ebenso funktionieren empfindliche Geräte daran schlecht oder gar nicht. Wie zum Beispiel Schaltnetzteile oder Verbraucher mit Motoren.

Sinuswechselrichter und Quasi-Sinuswechselrichter

Für den zuverlässigen und störungsarmen Betrieb sind Sinuswechselrichter notwendig. In unserem shop finden Sie Sinus-Wechselrichter zu attraktiven Preisen (link). Diese verfügen über eine aufwändige Elektronik um aus einer Gleichspannung ein nahezu perfektes Sinus-Signal zu generieren. Der Nachteil ist der höhere Preis. Jedoch erhält man dafür einen Wechselrichter, der auch empfindliche Verbraucher versorgen kann. Als Kompromiss gibt es noch Wechselrichter mit Quasi- oder modifiziertem Sinus-Signal. Diese Geräte erzeugen das Sinus-Signal als Treppenform. Dadurch entstehen Ecken und Kanten im Signal, was wiederum zu leichten Störungen im Umkreis oder beim elektrischen Verraucher führen kann. An einigen Geräten kann man diese eckigen Treppchen hören. Manche Spule im Gerät fängt das „singen“ an.

Leistungsreserve dimensionieren

Häufig wollen unsere Kunden große Verbraucher am Wechselrichter anschließen. Das ist der Hauptgrund, warum sie aus einer Gleichspannung Wechselspannung machen wollen. Zum Beispiel für die Kaffeemaschine oder den Fernseher im Wohnmobil. Oder als Notstromversorgung für Kühlschrank oder Heizraum zu Hause. Wir empfehlen, die Nennleistung am Wechselrichter um den Faktor 2 höher zu wählen als die Nennleistung des Verbrauchers. Zum Beispiel 2.000W bei einem Gerät mit 1.000W. Denn nur dann lassen sich Einschalt- oder Startströme abfangen. Viele Wechselrichter verfügen auch über eine kurzzeitige Leistungsreserve vom Faktor 3.

Der richtige Akku für den Wechselrichter

Die Auswahl Ihres Akkus kommt stark auf Ihre Anwendung an: Handelt es sich um eine Notstromanlage? Oder wollen Sie mobil 230V Wechselspannung für mehr Komfort nutzen? Wie lange soll der Akku Energie bereit stellen? Je nach Anwendungen variieren die Größe des Akkus und der Typ. Zugleich ist es wichtig auf hohe Qualität und geringen Innenwiderstand zu achten. Bei regelmäßiger Entladung machen zyklenfeste Akkus Sinn. Eine kleine Auswahl an Akkus für Wechselrichter finden Sie in unserem online-shop.

Verkabelung und Absicherung der Gleichspannung

Beim Anschluss des Wechselrichters ist auf ausreichende Verkabelung und Absicherugn zu achten. Je geringer die Speisespannung aus dem Akku ist desto höher werden die Ströme. So fließen am 12V Wechselrichter MeanWell NTS-3200-212 vom Akku über 300 Ampere durch die Leitung. Hierzu sind spezielle Leitungen mit speziellen Anschlüssen notwendig. Nach VDE 0298-4 und Verlegeart C wären hierzu 120mm² Bemssungsquerschnitt bei Kupfer und 185mm² bei Aluminium notwendig. Und zudem passende Rohrkabelschuhe. Zwischen Akku und Wechselrichter kommen hoch belastbare Sicherungen zum Einsatz. Diese Sicherungen finden Sie ebenfalls in unserem online-shop. Zudem ist auf Brandschutz, Berührschutz und korrekte Anzugsmomente der Schrauben zu achten.

Wechselspannung richtig absichern

Wenn Sie aus einer Gleichspannung Wechselspannung machen dann haben Sie zudem eine hohe Verantwortung. Denn neben der Speicherung und Bereitstellung von elektrischer Energie muss auch auf die elektrische Sicherheit geachtet werden. Am Ausgang für Wechselspannung liegen 230V an. Hierzu empfehlen wir für Notstromanwendung eine kleine Unterverteilung zu installieren. Dabei wird korrekt geerdet und der elektrische Strom über einen FI geführt. Je nach Anwendung ist auch ein Leistungsschutzschalter notwendig. Damit im Fehlerfall die Anlage abschaltet. Denn gerade im Notfall entsteht Hektik. Und mögliche Risiken mit Elektrizität werden übersehen. Diese Risiken kommen oft ganz unscheinbar daher. In Form von ein wenig Wasser im Keller. Oder einem angescheuerten Kabel. Sehr schnell können sich kleine Fehler zu einem Unglück verketten. Und zu Verletzung oder Tod durch elektrischen Schlag führen.

Fazit zum Thema: Aus einer Gleichspannung Wechselspannung machen

Wir konnten bereits viele Projekte begleiten. Vom Wohnmobil bis zur Anlage mit Akkus und Notstrom. Es wird immer wieder notwendig sein, Gleichspannung in Wechselspannung umzuwandeln. Wenn Sie weitere Fragen oder Anmerkungen zum Beitrag haben. Dann schreiben Sie uns Ihre Gedanken in die Kommentarzeile. Wir freuen uns auf neue Kontakte und den Austausch zu Projekten und Erfahrungen.

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