Letzte Aktualisierung: 25.11.2020

Wechselrichter im Test: Testkriterien und Testergebnisse im Überblick

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Wechselrichter sind neben den Modulen die wichtigsten Bestandteile einer PV-Anlage. Der Wirkungsgrad und die Lebensdauer entscheiden dabei über die Wirtschaftlichkeit der Anlage. Da es immer neue Modelle gibt, muss man sich vorab auf Wechselrichter Tests verlassen. Wir stellen hier die wichtigsten Testkriterien und -ergebnisse vor.

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Testkriterien für die Beurteilung von Wechselrichtern

Die Hersteller von Wechselrichtern unterziehen ihre Wechselrichter regelmäßigen Tests. Dabei werden die Wechselrichter unterschiedlichen Betriebsbedingungen ausgesetzt und die Testergebnisse dokumentiert. Neben dem Test

werden dabei noch weitere wichtige Kriterien geprüft, die für den Verbraucher relevant sind. Dazu gehören:

  • Handhabung
  • Umwelteigenschaften
  • Sicherheit
  • Geräuschentwicklung

Handhabung im Test:

Schaut man genauer in die Testergebnisse, erkennt man schnell, dass es bei der Handhabung der einzelnen Wechselrichter noch deutliche Unterschiede gibt. Die Handhabung besitzt natürlich keine einheitliche Kennzahl, sie wird meistens mit Stichpunkten wie "selbst-erklärend" eingestuft.

Test der Umwelteigenschaften:

Dasselbe gilt für die Umwelteigenschaften. Vielen Verbrauchern ist es heute wichtig, wenn sie schon ökologischen Strom produzieren, auch entsprechend ökologische Modelle einzusetzen. Bei den Wechselrichtern sind hier die Faktoren "elektrometrische Emissionen" und Stand-by-Verbrauch entscheidend, für ein gutes Testergebnis. Beide Werte sollten möglichst niedrig sein.

Sicherheitstest:

Beim Faktor Sicherheit gibt es heutzutage nur noch relativ geringe Unterschiede. Es kommen aber leider immer wieder Wechselrichter auf den Markt, die bei diesem Testpunkt durchfallen und zum Beispiel eine Brandgefahr bei Überspannung darstellen.Gibt es Abweichungen im Bereich Sicherheit, dann sollte der Wechselrichter aus der engeren Auswahl genommen werden.

Bewertung der Geräuschentwicklung:

Auch die Geräuschentwicklung ist ein entscheidender Punkt in modernen Testbewertungen. PV-Anlagenbetreiber wissen, dass besonders der Wechselrichter bei laufendem Betrieb nie flüsterleise arbeitet. Und obwohl die Anlagen in der Regel in Gartenhäuschen, Kellerräumen oder unterm Dach installiert werden, sollte man dennoch auf eine möglichst geringe Geräuschentwicklung achten.

Testbedingungen, Prüfszenarien und Stresstests

Um Wechselrichter in der Praxis zu testen, wird versucht, diese unter realen Betriebsbedingungen zu prüfen. Hierzu wird der Wechselrichter an eine Batterie oder an das Stromnetz an der Eingangsseite und an der Ausgangsseite an PV-Module angeschlossen. Dann werden alle Betriebsparameter wie z. B. die Eingangsspannungs- und Ausgangsleistungsverhältnisse variiert und unter verschiedenen Außenbedingungen wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit oder Luftdruck geprüft. SMA Solar führt zudem in einem eigenen Testzentrum Stresstests an Wechselrichtern durch, die auch aggressive Medien wie z. B. eine hohe Ammoniakkonzentration der Luft in Tierställen umfassen.

Wechselrichter-Hersteller SMA Solar führt z. B. folgende Tests durch:

1. Entwicklungsbegleitende Tests

  • Simulation von Einstrahlungswechseln, Störgrößenaufschaltung, Leistungsüberangebot u.v.m.
  • Betrieb unter verschiedenen klimatischen Bedingungen
  • Untersuchungen zum Deratingverhalten

2. Interne Feldtests (Lebensdauertests)

  • Zeitgleicher Test von mehreren Wechselrichtern zeitgleich über mehrere Wochen unter Verwendung der Simulationsumgebung
  • Betrieb rund um die Uhr
  • Beschleunigung der Feldtests durch schnell wechselnde klimatische Bedingungen

3. Serienbegleitende Prüfungen

  • Prüfung jedes produzierten Wechselrichters
  • Untersuchung von Stichproben aus der Serie
  • 4 Wochen-Betrieb unter anspruchsvollen klimatischen Bedingungen

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Prüflabore für Wechselrichter-Test

Da nur die wenigsten Wechselrichterhersteller eigene Testlabore unterhalten, um die komplexen Testszenarien durchzuführen, greifen viele Hersteller auf externe Prüflabore zurück, die diese Versuche im Auftrag durchführen.

Übersicht von Prüfinstituten für Wechselrichter-Tests
Prüfinstitut Testschwerpunkte Webseite
AIT Austrian Institute of Technology GmbH Stationärer und dynamischer MPP-Tracking-Wirkungsgrad nach EN 50530 www.ait.ac.at
  Bestimmung des Gesamtwirkungsgrads nach EN 50530  
  Ein- und Ausschaltleistung DC-seitig, Standby-Leistung AC-seitig  
  Messung des Verhaltens bei hohen Umgebungstemperaturen  
Intertek Holding Deutschland GmbH Prüfung und Zertifizierung aller Inverter-Typen und -Größen gemäß internationaler Sicherheitsnormen www.intertek.de
  Marktspezifische Zertifizierungen  
  Performance- und Energieeffizienzprüfung  
  Microgeneration Certification Scheme (MCS)  
  Warranty Verification Testing  
PV Evolutions Lab (PVEL) Shading Mitigation Factor” (SMF – Faktor der Verschattungsminderung)|www.pvel.com
Scienlab electronic systems GmbH|Charakterisierung und Prüfung von Umrichtern und Wechselrichtern für Einsätze im Automobil, in Windkraft- sowie Photovoltaikanlagen|www.scienlab.de
|Normkonforme sowie kundenspezifische Performance- und Dauerlauftests, Integrations- und Verbundtests|
|Reproduzierbare Funktionstests von Wechselrichtern bei verschiedenen DC- und AC -seitigen Randbedingungen sowie Maschinen- und Batteriedefekten|
|End-of-Line Tests in der Produktion|
VDE Global Services Augsburg GmbH|Analyse der Lebensdauer und Zuverlässigkeit von Wechselrichtern|www.asig.de
|MPPT (Maximum power point tracking) Analyse und Wirkungsgrad in praktischen Anwendungen|
|MTBF (Mean time between failures) Berechnung gemäss Telcordia Standard|
|Gesetzlich geforderte Tests für die elektrische Sicherheit und EMV|
 

Herstellerunabhängige Tests von Wechselrichtern

Laborermittlung des Photon-Wirkungsgrades

Das Fachmagazin Photon testet fortlaufend jeweils zwei Wechselrichter unter Laborbedingungen und stellt die Testergebnisse in jeder Monats-Ausgabe vor. Im Fokus steht dabei der eigens entwickelte Photon-Wirkungsgrad, der den in der Praxis auftretenden gesamten Spannungsbereich des Wechselrichters abbildet. Der Photon-Test gibt neben dem tatsächlichen Wert des umgewandelten Stroms einen schnellen Überblick, wie der Wechselrichter hinsichtlich seiner wirtschaftlichen Amortisation einzustufen ist. So kann man als Faustregel festhalten, dass alle Wechselrichter mit einem Photon-Wirkungsgrad unter 90% als eher unwirtschaftlich einzustufen sind. Der Photon-Test eignet sich daher insbesondere zur Beurteilung der Wirtschaftlichkeit eines bestimmten Wechselrichters.

Gesamtprüfung der Stiftung Warentest

Die Stiftung Warentest hat lediglich im Mai 2006 sechs gängige Wechselrichter getestet. Dabei wurden die Geräte im Gegensatz zum Photon-Test auch auf andere Betriebskriterien wie Handhabung, Umwelteigenschaften und Betriebssicherheit als ihre reine Fähigkeit zur größtmöglichen Umwandlung solaren Gleichstroms in netzfähigen Wechselstrom geprüft. Die meisten getesteten Wechselrichter zeigten keine Probleme bei der Stromwandlung. Mängel wurden jedoch in anderen Bereichen entdeckt. So zeigte sich im Test, dass bis auf den SMA Sunny Boy alle Geräte Störungen ins Stromnetz oder in die Atmosphäre senden, die jedoch im zulässigen Grenzbereich liegen. Zudem wiesen einzelne Geräte einen erhöhten Geräuschemissionswert auf.

Sinuswechselrichter Tests für den Freizeitbereich

promobil, ein Fachmagazin für Camping und Wohnmobile, hat im März 2010 fünf Sinuswechselrichter für Wohnmobile getestet, die die 12- oder 24-Volt-Gleichspannung der Fahrzeugbatterie in eine für Kaffeemaschine, Laptop und Fernseher nutzbare sinusförmige Wechselspannung umwandeln. Weitere Tests von Sinus-Wechselrichtern hat u. a. das Motorboot-Magazin "boote" durchgeführt.

Expertentipp: Test-Ergebnisse nur eine Entscheidungshilfe

Sowohl die Tests und Prüfungen der Hersteller als auch die unabhängigen Tests durch Dritte Institute und Fachmagazine sollten immer nur als eine Entscheidungshilfe von vielen interpretiert werden. Zudem entwickelt sich die Wechselrichtertechnik so dynamisch, dass vielfach keine Testergebnisse und Praxiserfahrungen vorliegen.

Wir raten dazu, den Wechselrichter primär nach den technischen Erfordernissen der PV-Anlage und der angestrebten Verwendung des Solarstroms von einem Fachmann auslegen zu lassen und auf die Unternehmenserfahrung des Wechselrichter-Herstellers als auch seine Service- und Garantiebedingungen zu achten.

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