Wechselrichter Test 2024: Modelle fürs Balkonkraftwerk

Was sind Wechselrichter und ihre Funktion

Wechselrichter sind elektrische Geräte, die in Photovoltaikanlagen eingesetzt werden, um Gleichspannung in Wechselspannung umzuwandeln. Diese Umwandlung ist notwendig, da Solarmodule Gleichstrom erzeugen, während die meisten Haushaltsgeräte Wechselstrom benötigen. Wechselrichter spielen eine entscheidende Rolle bei der Integration von Solarenergie in das Stromnetz. Ihre Hauptfunktion ist es, den Gleichstrom von den Solarmodulen in Wechselstrom für die Nutzung durch Haushaltsgeräte umzuwandeln. Darüber hinaus sind Wechselrichter für die Abschaltung der Anlage im Fehlerfall zuständig, um eine sichere Handhabung zu gewährleisten.

Arten von Wechselrichtern für Solaranlagen

Es gibt verschiedene Arten von Wechselrichtern für Solaranlagen, etwa String- und Mikro-Wechselrichter. Letztere werden auch Modulwechselrichter genannt, wie bei der Hausmarke Parkside Parkside. Bei Balkonkraftwerken kommen meist Mikro-Wechselrichter wie Parkside zum Einsatz, die meist aus wenigen Worten bestehen. Solche “Wechselrichter” eignen sich gut als Grundlage, um darauf aufzubauen.

Wichtige Eigenschaften von Wechselrichtern

Maximale Eingangs- und Ausgangsleistung: Wechselrichter sind auf eine bestimmte maximale Eingangsleistung von den Solarmodulen ausgelegt, die durch Stromstärke und -spannung bestimmt wird. Die Ausgangsleistung gibt an, wie viel Strom der Wechselrichter maximal ins Netz einspeisen kann. Übliche Größen sind 300, 400, 600 oder 800 Watt.

Wirkungsgrad: Der Wirkungsgrad beschreibt, wie viel der eingehenden Leistung bei der Umwandlung in Wechselstrom verloren geht. Je höher der Wirkungsgrad, desto effizienter arbeitet der Wechselrichter. Geräte mit über 95% Wirkungsgrad gelten als sehr effizient.

Anzahl MPP-Tracker: MPP-Tracker (Maximum Power Point Tracker) steuern die Solarmodule einzeln, um stets den optimalen Wirkungsgrad zu erreichen. Die meisten Wechselrichter für Balkonkraftwerke haben zwei MPP-Tracker, hochwertigere Modelle bis zu vier.

Anschlüsse: Gängige Anschlüsse für Solarmodule sind Betteri BC01 oder BC05. Wechselrichter mit nur einem Anschluss erlauben keine Erweiterung, solche mit mehreren Anschlüssen ermöglichen den Zusammenschluss mehrerer Geräte.

Kühlung: Da Wechselrichter im Betrieb Wärme entwickeln, ist eine effiziente Kühlung wichtig. Gute Geräte verfügen über Kühlrippen oder andere Kühlsysteme, damit die Leistung bei Hitze nicht einbricht.

Testsieger: Hoymiles HM-600

Der Hoymiles HM-600 überzeugte im Test mit seiner hohen Leistungsfähigkeit. Mit einem optimalen Solarmodul speiste er in Spitzenzeiten bis zu 613 Watt ein. Bei der Umwandlung von Gleichstrom zu Wechselstrom geht nur wenig Energie verloren, denn der gemessene EU-Wirkungsgrad von 94,5 Prozent gehörte zu den Spitzenreitern. Die Einspeiseleistung beträgt bis zu 7,3 kWh pro Tag.

Um Messdaten anzuzeigen, benötigt der HM-600 jedoch Zubehör wie die herstellereigene DTU, die Echtzeitdaten per WLAN liefert. Ein Nachteil ist, dass bei diesem Modell die Leistung nicht auf 800 Watt gesteigert werden kann. Der Preis zum Testzeitpunkt lag bei 100 Euro.

Geheimtipp für mehr Solarmodulleistung: Hoymiles HMS-1600-4T

Die meisten Wechselrichter für Balkonkraftwerke steuern die Solarmodule mit zwei MPP-Trackern. Der Hoymiles HMS-1600-4T hat dagegen gleich vier Stück. Damit kann er vier Solarmodule getrennt steuern, sodass die Verschattung eines Moduls die anderen drei nicht stört. In der neuen HMS-Generation setzt Hoymiles auf eine Betteri-BC05-Kupplung. Dank der Kühlrippen führt der Wechselrichter Wärme gut ab, sodass die Leistung auch unter sommerlichen Bedingungen nicht einbricht.

In Verbindung mit der passenden DTU-WLite-S (ca. 45 Euro Aufpreis) gelingen eine überzeugende Datenauswertung sowie die Drosselung der Ausgangsleistung. Damit lässt sich der bis zu 1600 Watt leistende Wechselrichter auf die für Balkonkraftwerke erlaubten 600 Watt herunterregeln. Dieser Wechselrichter ist eine optimale Wahl, wenn man auch im Winter noch eine höhere Leistung erreichen möchte – vorausgesetzt, man hat Platz für vier Solarmodule.

Testmethodik

Im Testlabor absolvieren die Wechselrichter für Balkonkraftwerke folgende Prüfungen:

Leistung: Mithilfe professioneller Gleichstrom-Netzteile simulieren die Tester den Tagesverlauf der Sonne unter optimalen und bewölkten Bedingungen. Die Leistung der Wechselrichter wird mit einem Präzisions-Leistungsmessgerät aufgezeichnet.

Hitzebeständigkeit: In einer Klimakammer prüfen die Tester, ob die Leistungsfähigkeit der Wechselrichter bei hohen Temperaturen einbricht. Modelle, deren Leistung stark abfällt, werden abgewertet.

Wirkungsgrad: Der Wirkungsgrad gibt an, wie viel Leistung durch die Umwandlung des Stroms und den Eigenverbrauch des Wechselrichters verloren geht. Die Redaktion ermittelt den EU-Wirkungsgrad in Anlehnung an die geltende EU-Norm für die hiesigen Breitengrade.

Weitere Eigenschaften: Begutachtet werden Verarbeitungsqualität, Witterungsbeständigkeit, Anzahl der MPP-Tracker, Anschlüsse, Fähigkeit zur Leistungsregulierung und die Dauer der Herstellergarantie.

Software und Datenauswertung: Geprüft wird, ob und wie leicht sich Daten per WLAN oder Zubehör auslesen lassen. Entscheidend sind auch Einrichtungskomfort und Umfang der Datenaufbereitung in einer etwaigen App.

Prüfung von Relais und EMV-Verträglichkeit

Im Fehlerfall müssen Wechselrichter innerhalb von 0,2 Sekunden von der Stromversorgung getrennt werden. Dies geschieht durch ein elektrisches Schaltrelais im Inneren des Geräts. Die Redaktion prüft bei jedem Wechselrichter, ob ein solches Relais vorhanden ist und ob die Abschaltzeit den Vorgaben entspricht.

Zudem dürfen Wechselrichter laut Norm DIN EN IEC 61000-3-11 (VDE 0838-11:2021-03) nur eine begrenzte Menge an elektromagnetischen Störsignalen aussenden. Überschreiten sie die festgelegten Grenzwerte, können sie andere elektrische Geräte oder Funksignale stören. Die Einhaltung dieser EMV-Anforderungen (Elektromagnetische Verträglichkeit) wird ebenfalls überprüft.

Mängel bei Wechselrichtern im Jahr 2023

Im Sommer 2023 stellte sich heraus, dass zahlreiche Wechselrichter-Modelle für Mini-Solaranlagen geltende Sicherheitsstandards ignorierten. Einige Modelle fielen bei Tests durch, da sie die vorgeschriebenen Grenzwerte für die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) nicht einhielten. Besonders der Hoymiles HM-800 zeigte EMV-Probleme, weshalb die Bundesnetzagentur den Verkauf dieses Modells untersagte, jedoch keinen Rückruf anordnete.

Andere Wechselrichter wie der Deye SUN600G3 wurden ohne das erforderliche Sicherheitsrelais vertrieben. Betroffene Kunden mussten diese Geräte vorerst vom Netz nehmen. Deye bot einen externen Relais-Adapter an, der die nötigen Zertifikate besitzt. Ähnliche Probleme gab es bei Anker und dem baugleichen NEP-Modell, die ohne Relais ausgeliefert wurden. Anker startete eine Umtauschaktion für den fehlerhaften MI60.

Die Hersteller räumten die Mängel größtenteils ein und versicherten, künftig die geltenden Regelungen einzuhalten. In Händlerkreisen genießt Hoymiles nach wie vor einen guten Ruf. Insgesamt sind die betroffenen fehlerhaften Modelle weitgehend vom Markt verschwunden.

Leistungsgröße: 600 Watt oder 800 Watt?

Aktuell dürfen Balkonkraftwerke in Deutschland nur 600 Watt ins Netz einspeisen – nur dann gelten die vereinfachten Regeln, dass auch Laien die Mini-Solaranlage selbst anschließen und anmelden dürfen. Diese Grenze bezieht sich auf die Einspeiseleistung der Wechselrichter, die Leistung der Solarmodule selbst darf höher sein.

Es wird erwartet, dass die erlaubte Einspeiseleistung in naher Zukunft auf 800 Watt angehoben wird, wie es in anderen EU-Ländern bereits der Fall ist. Viele Hersteller haben sich darauf eingestellt und bieten Modelle mit einer variablen Leistung an. Beispiele sind die Wechselrichter von TSUN (TSOL-MS600 Wifi), EcoFlow (PowerStream) und Anker (Solix MI80), bei denen sich die Leistung per Update zwischen 600 und 800 Watt regulieren lässt. Bei Hoymiles erfolgt die Leistungsanpassung über die Herstellersoftware, wobei nicht WLAN-fähige Modelle zusätzlich ein Kommunikations-Gateway (DTU) benötigen.

Testergebnisse im Detail (Listing and Comparison of Tested Models by Performance, Efficiency, Connections, etc.):

Testergebnisse im Detail

Die Testergebnisse zeigen deutliche Unterschiede zwischen den geprüften Wechselrichtern in Bezug auf Leistung, Wirkungsgrad und technische Spezifikationen.

Testsieger: Hoymiles HM-600

• Maximale Einspeiseleistung: 613 Watt
• Maximaler Tagesertrag: 7,27 kWh
• Sehr hoher EU-Wirkungsgrad von 94,5 %
• 2 MPP-Tracker für separate Solarmodulsteuerung
• Anschlüsse: 2x Betteri BC01
• Nicht 800-Watt-fähig, Datenübertragung nur mit Zubehör

Hoymiles HMS-1600-4T

• Maximal 616 Watt (gedrosselt auf 600 Watt)
• Höchster Tagesertrag mit 8,68 kWh
• Wirkungsgrad 93,6 %
• 4 MPP-Tracker für bis zu 4 Solarmodule
• Anschluss: 1x Betteri BC05
• 800-Watt-fähig, Leistung selbst regulierbar
• Datenauswertung nur mit Zubehör möglich

Hoymiles HMS-800W-2T

• Maximal 613 Watt (gedrosselt auf 600 Watt)
• Tagesertrag bis 7,32 kWh
• Wirkungsgrad 93 %
• 2 MPP-Tracker
• Anschluss: 1x Betteri BC05
• WLAN-fähig, 800-Watt-fähig
• Rudimentäre Datenstatistik ohne Zubehör

Envertech EVT560

• Maximale Einspeiseleistung: 632 Watt
• Tagesertrag bis 7,25 kWh
• Wirkungsgrad 92,9 %
• 2 MPP-Tracker
• Anschlüsse: 2x Betteri BC01
• Nicht 800-Watt-fähig, Datenaufbereitung mit Zubehör mau

Weitere Modelle wie Anker Solix MI80, Hoymiles HM-400 und EcoFlow PowerStream werden ebenfalls detailliert verglichen hinsichtlich Leistungsdaten, Wirkungsgrad, Anschlüssen und Zusatzfunktionen.

Leistung und Einsparpotenzial

Wie lange es dauert, bis sich ein Balkonkraftwerk amortisiert, hängt von mehreren Faktoren ab. Dazu gehören die Betriebsdauer, der Aufstellort, die produzierte Strommenge und der Anteil des selbst verbrauchten Stroms. Auch ob der Zähler rückwärts läuft, spielt eine Rolle. Die Leistungsgarantie für Solarmodule beträgt in der Regel 20 bis 30 Jahre. Für die meisten Wechselrichter gilt laut den Herstellern eine Garantie von 10 bis 15 Jahren.

Wechselrichter anschließen

Es gibt drei Möglichkeiten, den Wechselrichter an das Hausnetz anzuschließen:

1. Schuko-Steckdose: Die einfachste Variante ist, ein Anschlusskabel mit Schuko-Stecker zu verwenden und dieses in eine haushaltsübliche Schutzkontaktsteckdose zu stecken. Diese Methode gilt als sicher, auch wenn die offiziellen VDE-Regeln noch nicht vollständig angepasst sind.

2. Wieland-Stecker: Alternativ können Anschlusskabel mit Wieland-Stecker erworben werden. Der Wieland-Stecker bietet einen zusätzlichen Berührungsschutz und wird daher als etwas sicherer angesehen. Allerdings muss in diesem Fall auch eine passende Wieland-Steckdose installiert werden.

3. Feste Leitung: Eine Elektrofachkraft kann das Balkonkraftwerk über eine feste Leitung direkt mit dem Zähler verbinden. Dies ist die sicherste, aber auch aufwändigste Variante.

Vorteile der Schuko-Lösung sind die einfache Handhabung und die geringen Kosten. Nachteilig ist, dass die offiziellen Vorschriften noch nicht vollständig angepasst sind. Die Wieland-Variante bietet etwas mehr Sicherheit, erfordert aber den Einbau einer speziellen Steckdose. Die feste Leitung ist zwar am sichersten, aber auch am teuersten und aufwändigsten in der Installation.

Neue Hoymiles HMS-800W-2T Generation

Der frische Wechselrichter HMS-800W-2T von Hoymiles für Balkonkraftwerke bringt einen entscheidenden Vorteil mit: In der WLAN-fähigen 800W-Version lässt er sich ohne zusätzliches Zubehör drosseln. Auch einige Leistungsdaten können per Smartphone abgerufen werden.

Produktdetails:

• 800 Watt Ausgangsleistung, drosselbar auf 600 Watt
• Zwei MPP-Tracker zur separaten Steuerung von zwei Solarmodulen
• Betteri-BC05-Anschlüsse (nicht kompatibel mit Vorgänger-Reihe)
• Effizienter Wärmeabtransport dank Kühlrippen
• Gute Verarbeitungsqualität und Witterungsbeständigkeit

WLAN-Fähigkeit:
Im Gegensatz zu vielen anderen Modellen ist der HMS-800W-2T WLAN-fähig. Über eine App können Nutzer die Einspeiseleistung regulieren und einige Leistungsdaten einsehen.

Vorteile:

• Kabellose Einrichtung und Steuerung über WLAN
• Drosselung der Leistung ohne zusätzliches Zubehör möglich
• Gute Kühleigenschaften für stabile Leistung bei Hitze
• Hohe Effizienz und Wirkungsgrad

Nachteile:

• Datenauswertung ohne Zusatzzubehör nur rudimentär
• Nicht kompatibel mit Vorgänger-Modellen der HM-Serie
• Verbindung mehrerer HMS-800W-2T erfordert Bastelei

Fazit des Wechselrichter-Tests

Alle getesteten Wechselrichter zeigten im Test eine solide Leistung. Für die Sicherheit ist aber insbesondere der Netz- und Anlagenschutz entscheidend, den einige Hersteller 2023 missachtet hatten. Die betroffenen Modelle sind jedoch weitgehend vom Markt verschwunden.

Laut unseren Messungen liegen der Hoymiles HM-600 sowie das Modell von TSUN bei Wirkungsgrad und Einspeiseleistung vorne. Dank der vier Solarmoduleingangskanäle erbringt der Hoymiles HMS-1600 4T allerdings die höchste Tagesleistung und kann diese auch bei wechselhaftem Sommerwetter aufrechterhalten.

Für eine gelungene Datenauswertung ist meist Zusatzzubehör nötig, da die Umsetzung bei den WLAN-fähigen Modellen im Test nicht vollständig überzeugte. Wer sich auf 800 Watt vorbereiten möchte, kann dies mit fast allen geprüften Kandidaten tun. Als günstigste Alternative bietet sich der Hoymiles HM-600 an, der jedoch nicht 800 Watt leisten kann.

FAQ zu Wechselrichtern

Was ist, wenn mehr als 600 Watt eingespeist werden?
In Deutschland ist die Einspeiseleistung von Balkonkraftwerken auf 600 Watt begrenzt 2023. In der Praxis kann es jedoch vorkommen, dass die tatsächliche Einspeiseleistung diesen Wert überschreitet, insbesondere bei optimalen Bedingungen wie starker Sonneneinstrahlung und leistungsstarken Solarmodulen. Laut dem VDE (Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V.), der für die Normierung in Deutschland zuständig ist, sind Verbraucher nicht verpflichtet, die Einhaltung der Nennleistung zu überwachen. Die Verantwortung für Toleranzen liegt bei den Herstellern.

Darf ich 800-Watt-Modelle selbst in Betrieb nehmen?
Einige Wechselrichter, wie die der Hoymiles-Serie, haben ab Werk eine Ausgangsleistung von 800 Watt, die erst im Einrichtungsprozess auf 600 Watt gedrosselt werden muss. Ob es erlaubt ist, solche Wechselrichter selbst in Betrieb zu nehmen, ist nicht eindeutig geklärt. Laut VDE und Bundesnetzagentur kommt es bei der verpflichtenden Anmeldung auf die Wechselrichter-Nennleistung an, die bei 800-Watt-Modellen über der 600-Watt-Grenze liegt. Ein Tipp ist, vor der Drosselung nur ein Solarmodul anzuschließen und das zweite erst nach der Drosselung hinzuzufügen.

Was bringen 800 Watt in der Praxis?
Um den Nutzen von 800-Watt-Wechselrichtern zu testen, führte COMPUTER BILD einen Test mit dem Hoymiles HM-800 durch. Bei Entdrosselung erreichte er eine maximale Einspeiseleistung von bis zu 625 Watt. Mit leistungsstarken Solarmodulen von 440 Wp wären sogar 774 Watt möglich gewesen. Dies zeigt, dass leistungsstarke Solarmodule entscheidend sind, um das volle Potenzial von 800-Watt-Wechselrichtern auszuschöpfen.

Im Set oder Einzelkauf?

Wer sich für ein Balkonkraftwerk entscheidet, hat grundsätzlich zwei Möglichkeiten: den Kauf eines kompletten Sets mit aufeinander abgestimmten Komponenten oder den Einzelkauf der benötigten Teile. Beide Varianten haben Vor- und Nachteile.

Vorteile eines Balkonkraftwerk-Sets:

• Alle Komponenten sind perfekt aufeinander abgestimmt und kompatibel.
• Einfache Handhabung, da alles inklusive ist und keine Einzelteile zusammengesucht werden müssen.
• Oft günstiger als der Kauf aller Einzelkomponenten.
• Beratung und Support durch den Hersteller.

Nachteile eines Balkonkraftwerk-Sets:

• Geringere Flexibilität bei der Komponentenauswahl.
• Eventuell nicht die neuesten oder leistungsstärksten Komponenten.
• Begrenzte Erweiterungsmöglichkeiten.

Vorteile des Einzelkaufs:

• Maximale Flexibilität bei der Auswahl der Komponenten.
• Möglichkeit, die neuesten und leistungsstärksten Produkte zu wählen.
• Erweiterungsmöglichkeiten für die Zukunft.

Nachteile des Einzelkaufs:

• Aufwändigere Recherche und Zusammenstellung der Komponenten erforderlich.
• Sicherstellung der Kompatibilität zwischen den Einzelteilen.
• Oft höhere Gesamtkosten als bei einem Set.

Letztendlich hängt die Entscheidung von den individuellen Bedürfnissen, dem Budget und den Kenntnissen des Käufers ab. Einsteiger profitieren oft von der Bequemlichkeit eines Sets, während fortgeschrittene Nutzer die Flexibilität des Einzelkaufs bevorzugen.