Letzte Aktualisierung: 08.02.2024

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Wechselrichter im Test: Testkriterien und Testergebnisse im Überblick

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.

Herstellerunabhängige Tests von Wechselrichtern

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.

Aufgrund der stark zunehmenden Bedeutung der Solarenergie, insbesondere im privaten Dachanlagen-Segment, ist davon auszugehen, dass die Stiftung Warentest zukünftig weitere Wechselrichter-Tests durchführen wird.

Wechselrichter-Test der HTW Berlin

Die HTW Berlin testet Wechselrichter in Kombination mit Stromspeichern und ermittelt die Kombinationen mit den höchsten Gesamtwirkungsgraden. Seit 2024 testet die HWT Berlin auch Hybridwechselrichter, da mittlerweile vier von fünf Speichersystemen mit einem Hybridwechselrichter ausgestattet werden, der den Solar- und Batteriewechselrichter in einem Gerät vereint.

Tabelle: Die effizientesten Solarstromspeicher 5 kW und 10 kW, die als Testsieger aus der Stromspeicher-Inspektion 2024 hervorgehen
Solarstromspeicher & Wechselrichter Preis PV-Anlage-Größe (empfohlen) Europ. Wirkungsgrad Batterie-Spannungsbereich Produktgarantie
Test-Sieger 5-kW-Klasse  RCT POWER Power Storage DC 6.0 und Power Battery 7.6  7.221,25 € 8,1 - 9 KW 97,70 % 120 - 600 V 10 Jahre
FRONIUS & BYD Primo GEN24 6.0 Plus und BYD Battery-Box HVS 7.7  7.058,75 € 7,5 - 9 kW 97,70 % 240 - 360 V 2 Jahre
KOSTAL & BYD Plenticore plus G2 5.5 und BYD Battery-Box HVS 7.7  6.852,50 € 6,5 - 8,25 kW 96,20 % 240 - 360 V 10 Jahre
Test-Sieger 10-kW-Klasse  RCT POWER Power Storage DC 10.0 und Power Battery 11.5  9.780,00 € 13,5 kW - 15 kW 98 % 120 - 600 V 10 Jahre
FRONIUS & BYD Symo GEN24 10.0 Plus und BYD Battery-Box HVS 10.2  8.883,75 € 10,3 - 15 kW 97,90 % 320 - 480 V 10 Jahre

Zudem testete die HTW Berlin anhand zusätzlicher Labortests des Austrian Institute of Technology (AIT) und des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) die Umwandlungseffizienz mehrerer Wechselrichter bei sehr geringer Auslastung - wie dies z. B. nachts über mehrere tausend Stunden im Jahr der Fall ist.

Während der Hybridwechselrichter Power Storage DC 10.0 von RCT Power mit einem Teillastwirkungsgrad von 92 % herausragte, kam das Gerät mit der geringsten Umwandlungseffizienz im Test auf einen Wirkungsgrad von lediglich 71 %, was mit hohen Umwandlungsverlusten einhergeht. Vor allem Haushalte mit einem geringen nächtlichen Stromverbrauch sollten bei der Wahl des Wechselrichters daher auf hohe Teillastwirkungsgrade achten.

Microwechselrichter Test für Balkonkraftwerke

Schon seit 2014 testet der Lehrstuhl für Elektrische Energietechnik (EET) an der Universität Paderborn Mirkowechselrichter. Genau solche Wechselrichter-Modelle, wie sie unter anderem bei Balkonkraftwerken benötigt werden. Insgesamt 20 Wechselrichter-Hersteller wurden dabei geprüft.

Mikrowechselrichter-Testsieger 2023 und 2022, gemäß europäischem Wirkungsgrad, sind laut EET Paderborn

  • SMA Sunnyboy 240 (Wirkungsgrad 95,4 %),
  • Enphase M 214 (Wirkungsgrad 95,2 %),
  • Hoymiles MI 500 (Wirkungsgrad 95 %).
Tabelle: Test-Sieger „Effizienteste Mikrowechselrichter 2023“ gem. Europäischem Wirkungsgrad
Rang Wechselrichter-Test 2023 Wirkungsgrad Wechselrichter-Test 2022 Wirkungsgrad
1. SMA Sunnyboy 240 95,40% SMA Sunnyboy 240 95,40%
2. Enphase M 215 95,20% Enphase M 215 95,20%
3. Hoymiles MI 500 95,00% Hoymiles MI 500 95,00%
4. Hoymiles MI 600 94,70% Hoymiles MI 600 94,70%
5. Envertech EVT-560 94,60% Envertech EVT-560 94,60%
6. PowerOne/ABB Micro-0.25-i 94,60% PowerOne/ABB Micro-0.25-i 94,60%
7. Huaju HY 600 94,10% Huaju HY 600 94,50%
8. Deye Sun G3 600 W 94,50% Involar MAC 500 94,30%
9. Involar MAC 500 94,18% Bosswerk Mi600 94,30%
10. Bosswerk Mi 600 94,30% APSystems YC 500 94,10%
11. APSystems YC 500 94,10% Bosswerk MI300 93,50%
12. Anker MI 60 93,70% Envertech EVT-248 93,20%
13. Bosswerk MI 300 93,50% Involar MAC 250 92,70%
14. Deye Sun 300 93,40% WVC 700 (bei 600W) 91,60%
15. Envertech EVT-248 93,20% Changetech ELV 300-25 90,90%
16. APSystems DS3 600 W 93,00% Aptronic INV 250-45 90,40%
17. NEP BDM 600 92,60% Enecsys SMI-S-240W 90,40%
18. Involar MAC 250 92,70% Ienergy GT 260 89,90%
19. Tsun Tsol MS 600 92,50% Letrika 260 88,70%
20. Hoymiles HM 700 92,50% WVC 700 (bei 700W) 73,30%

Wechselrichter werden zu Indoor-Labor-Bedingungen getestet. Wichtig hier: Die Effizienz des Umwandlungswirkungsgrades wird gemäß dem Europäischen Wirkungsgrad gemessen. Das bedeutet einen Mixbetrieb entsprechend der mitteleuropäischen solaren Einstrahlungsstatistik. Auch im Outdoor-Labor werden die Mikrowechselrichter und Praxisbedingungen getestet.

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.

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.

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.

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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|
 

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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