Sinus-Wechselrichter Vergleich

• Das Wichtigste in Kürze
• Sinus-Wechselrichter wandeln den Gleichstrom herkömmlicher Batterien oder Photovoltaikanlagen in 230-Volt-Wechselstrom um.
• Mit diesem Wechselstrom lassen sich alle Geräte betreiben, die normalerweise an den häuslichen Netzstrom angeschlossen werden.
• Um auch empfindliche Küchengeräte wie Kaffeepadmaschinen betreiben zu können, ist eine Wechselspannung in Form einer reinen Sinuskurve erforderlich.
• Bei der Umwandlung von Gleich- in Wechselspannung geht ein Teil des Stroms verloren.
• Für den Einbau in einen Wohnwagen ist eine Vorrangschaltung sinnvoll, die den Wechselrichter ausschaltet, sobald dem Wagen Netzstrom hinzugeführt wird.

Spannung im Wandel

Unterwegs mal eben schnell das Smartphone laden oder einen Kaffee machen, das sollte im eigenen Camper doch kein Problem sein, oder? Tatsächlich lassen sich viele normale Elektrogeräte nicht ohne Weiteres im Camper betreiben. Das liegt daran, dass die Autobatterie eine andere Spannung liefert als benötigt. Ein Sinus-Wechselrichter für Ihr Wohnmobil schafft Abhilfe.

Was sind eigentlich Sinus-Wechselrichter?

Sinus-Wechselrichter oder Inverter sind Geräte, die den Strom aus Erzeugern wie einer Autobatterie in häuslichen Strom aus der Steckdose umwandeln. Während es sich bei Steckdosenstrom um Wechselspannung handelt, nutzt eine Autobatterie sogenannten Gleichstrom. Da die Spannung modifiziert wird, sind solche Geräte auch als Spannungswandler bekannt. Bei Sinus-Wechselrichtern im Spezifischen tritt die Wechselspannung in Form einer Sinuskurve auf.

Wo kommen Sinus-Wechselrichter noch zum Einsatz

Solche Wechselrichter kommen überall dort zum Einsatz, wo kein 230-Volt-Netzstrom vorhanden ist. Typische Einsatzorte sind Campingplätze, Wohnwagen und Schiffe. Sie können nahezu jedes elektrische Gerät, das Wechselspannung benötigt, mit einem Sinus-Wechselwandler und einer ausreichend großen Batterie betreiben. Dazu gehören auch Küchenkleingeräte wie Kaffeemaschinen, Wasserkocher, Kochplatten, Fernseher und Computer.

Im Prinzip lassen sich sogar Großgeräte wie Waschmaschinen, Warmwasserboiler oder Klimaanlagen mit Strom versorgen. Allerdings muss die Batteriekapazität ausreichen, damit sich der Einsatz auch lohnt. Auf den Dauerbetrieb einer Klimaanlage sind Batterien zum Beispiel nicht ausgelegt. Bei kurzen Einsätzen hingegen, etwa um eine Suppe zu erwärmen oder Kaffee zu kochen, erledigen Batterie und Wechselrichter ihre Arbeit schnell und gewissenhaft.

Auch in den eigenen vier Wänden kann ein Sinus-Wechselrichter von Nutzen sein – zum Beispiel dann, wenn Sie eine Photovoltaikanlage installiert haben. Solarmodule produzieren nämlich Gleichstrom, der nicht ins häusliche Stromnetz eingespeist werden kann. Erst wenn ein Wechselrichter die Gleich- in Wechselspannung umwandelt, ist der Strom aus einer Solaranlage tatsächlich nutzbar.

Darauf kommt es beim Kauf an

Beim Kauf eines Sinus-Wechselrichters sind verschiedene Kennzahlen von Bedeutung. Im Grunde richten sie sich aber alle nach dem Anwendungsbereich, also danach, welche Geräte Sie in welchem Umfang nutzen möchten und welches Gerät den Gleichstrom zur Verfügung stellt. Sinus-Wechselrechter haben zwei Hauptanwendungsbereiche: Sie kommen entweder zum Einsatz, um NutzerInnen den Einsatz von Haushalts- und Multimedia-Geräten auf Reisen zu ermöglichen, oder sie machen den von Photovoltaikanlagen gewonnenen Gleichstrom zu Hause nutzbar.

Bei Geräten für Reisen kommt es ferner darauf an, wofür Sie diese nutzen. Möchten Sie sich mit mobilen Wechselrichtern bei kurzen Campingtrips nur einen Kaffee machen und Essen erwärmen oder suchen Sie ein Modell für den Einbau in Ihren Wohnwagen, mit dem Sie zum Beispiel einen Fernseher, PC oder Küchengeräte betreiben? Sobald Sie sich darüber im Klaren sind, können Sie die Eigenschaften und technischen Daten der verschiedenen Geräte abwägen.

Sinus-Wechselrichter für Solaranlagen

Klassische Sinus-Wechselrichter und solche für Solaranlagen haben im Grunde dieselbe Funktionsweise. Modelle für Photovoltaikanlagen verfügen lediglich über einige Zusatzfunktionen, die vor allem dieEnergiegewinnung aus verschiedenen Panels managen. Im Gegensatz zur Stromgewinnung aus Batterien ist diese bei Solaranlagen nämlich nicht konstant, sondern von den Witterungsverhältnissen abhängig. Damit die Anlage trotzdem so viel Strom wie möglich erzeugt, sind viele Solar-Wechselrichter mit sogenannten MPP–Trackern (Maximum Power Point) ausgestattet. Der MPP beschreibt die höchste Leistung des Solarmoduls und berechnet sich aus der Spannung, der Stromstärke, der Sonneneinstrahlung und der Temperatur. MPP-Tracker ermöglichen es Wechselrichtern, die Spannung kontinuierlich an die maximale Ausbeute der Anlage anzupassen.

Bei Solaranlagen kommen vorwiegend Stringwechselrichter zum Einsatz, die zwischen der Solaranlage und dem Stromnetz oder Energiespeicher platziert sind. Ihre Aufgabe ist es, den Gleichstrom mehrerer in einer Reihe angeordneter Solarmodule in Wechselstrom umzuwandeln. Das Wort „String“ bezieht sich auf die Solarmodule. Kann das Gerät hingegen nur den Gleichstrom eines Solarmoduls verarbeiten, handelt es sich um einen sogenannten Modulwechselrichter.

Geräte für die Photovoltaikanlage sind zudem oft Drei–Phasen–Wechselrichter, da sie den Strom aus den integrierten Solarmodulen gleichmäßiger verteilen als klassische Ein-Phasen-Wechselrichter. Kommt es bei einem Modul aufgrund mangelnder Sonneneinstrahlung zu einem Lasteinbruch, gleichen die anderen Phasen die fehlende Energie aus. Meist dienen Solaranlagen als Ergänzung zum Netz der Stromanbieter. Um die Stabilität des Stromnetzes zu garantieren, sind Drei-Phasen-Wechselrichter seit 2012 sogar verpflichtend, wenn die Photovoltaikanlage pro Phase mehr als 4,6 Kilovoltampere (kVA) leistet.

Wechselspannung von Stromanbietern

Stromanbieter nutzen ebenfalls Drei-Phasen-Wechselstrom. Das bedeutet, drei Wechselströme gleicher Frequenz werden zu den Haushalten geleitet. Bei der Ankunft verbindet sich eine Phase mit dem Hausanschluss und kommt dort zum Einsatz.

Reine oder modifizierte Sinuskurve

Die Netzspannung wechselt mehrere Male in der Sekunde von einem positiven zu einem negativen Wert in Form einer Sinuskurve. In Europa geschieht das 50-mal innerhalb einer Sekunde mit Werten von plus 230 und minus 230 Volt. Idealerweise produziert auch ein Sinus-Wechselrichter Spannung in Form einer reinen Sinuskurve. Tatsächlich finden sich vor allem im niedrigem Preissegment zahlreiche Spannungswandler, die mit einer modifizierten Sinuskurve arbeiten.

Unter einer modifizierten Sinuskurve können Sie sich anstelle einer glatten Kurve ein Gebilde aus Treppenstufen vorstellen. Die Spannung ändert sich somit leicht stockend, was Störungen verursacht, die nicht alle elektrischen Geräte vertragen. Bestenfalls funktioniert das Gerät einfach nicht, allerdings können empfindliche Bauteile sogar beschädigt werden. Eine moderne Kaffeemaschine lässt sich zum Beispiel nicht mit einem modifizierten Sinus betreiben. Auch Bild- und Tongeräte wie Fernseher benötigen einen reinen Sinus.

Bei anderen Geräten ist es im Voraus nicht erkennbar, ob sie einen modifizierten Sinus vertragen. Daher ist es zur Sicherheit sinnvoll, nur Wechselrichter mit reinem Sinus zu wählen. Da dieser allerdings schwerer zu erzeugen ist als eine modifizierte Version, sind die Wechselrichter entsprechend teurer.

Eingangs- und Ausgangsspannung

Wenn Sie die den Gleichstrom aus einem Auto oder Lastkraftwagen beziehen möchten, muss der Wechselrichter auch die zur Verfügung stehende Eingangsspannung verarbeiten können. Sie können aber in der Regel nur eine Spannungsstärke in Wechselspannung umwandeln. Somit ist es nicht möglich, einen Sinus-Wechselrichter für Autos an einem LKW anzuwenden, da dieser die doppelte Spannungsmenge produziert, also 24 statt 12 Volt.

Die Ausgangspannung des Inverters entspricht der deutschen beziehungsweise europäischen Netzspannung von 220 bis 230 Volt. Zahlreiche Länder nutzen aber eine andere Netzspannung. In Japan liegt sie zum Beispiel bei 110 bis 120 Volt. Versuchen Sie nun, dort Geräte mit dem 230-Volt-Inverter zu verwenden, kommen Sie in der Regel nicht weit. Ebenso wichtig ist es, bei Online-Käufen aus nicht europäischen Ländern auf die angegebene Ausgangsspannung zu achten.

Leistung

Es gibt Wechselrichter mit einer Leistung von wenigen Watt bis hin zu mehreren Kilowatt. Welche Leistung Sie benötigen, richtet sich vor allem nach den Geräten, die Sie mit Strom versorgen möchten. Der Wechselrichter sollte mindestens das Gerät mit dem größten Stromverbrauch betreiben können. Möchten Sie mehrere Geräte gleichzeitig an den Wechselrichter anschließen, ist genug Leistung für alle angeschlossenen Produkte erforderlich. Um die nötige Wattzahl zu ermitteln, listen Sie am besten alle Geräte und ihre Dauerleistung auf. Die Dauerleistung beschreibt den Wert, mit dem ein Gerät über einen längeren Zeitraum ohne Beeinträchtigung arbeiten kann. Mit einem Energiemessgerät gelingt es einfach, akkurate Werte zu ermitteln. Andernfalls finden Sie durchschnittliche Angaben auf Typenschildern oder in Produktbeschreibungen.

Berücksichtigen Sie, dass einige Geräte einen hohen Anlaufstrom benötigen, darunter Kühlschränke, Bohrmaschinen, Kompressoren und Elektromotoren. Für einen kurzen Zeitraum nach dem Einschalten wird mindestens das Dreifache der Leistung benötigt. Statt 500 Watt sind beispielsweise kurzzeitig 1.500 Watt nötig. Das müssen Sie beim Erstellen Ihrer Liste beachten und den Wert für den Anlaufstrom anstelle der Dauerleistung angeben.

Wenn Sie alle Geräte und Leistungswerte ermittelt haben, addieren Sie diese Werte. Da es dem Wechselrichter aber auf Dauer schadet, wenn er immer maximal ausgelastet ist, empfiehlt es sich, der errechneten Mindestleistung einen Puffer von etwa 10 bis 20 Prozent hinzuzufügen.

Bei einigen Sinus-Wechselrichtern finden sich zwei Leistungsangaben in der Produktbeschreibung: zum einen die tatsächliche Leistung, zum anderen die Spitzenleistung, die das Gerät temporär aushält, beispielsweise 500 und 1.000 Watt. Wer Geräte mit hohem Stromverbrauch verwendet, darunter Kapselkaffeemaschinen oder Staubsauger, ist aber möglicherweise mit einem 2.000-Watt-Wechselrichter besser bedient. Diese erreichen Spitzenleistungen von bis zu 4.000 Watt.

Batteriekapazität

Die Leistungswerte der Geräte und des Wechselrichters wirken sich auch auf die Batterie aus, die den Gleichstrom zur Verfügung stellt. Es gibt eine Faustregel, die besagt, dass die Kapazität einer 12-Volt-Batterie mindestens 20 Prozent der Wechselrichterkapazität in Ampere betragen sollte. Bei 24-Volt-Spannungen hingegen genügen 10 Prozent. Das heißt: Wenn ein 12-Volt-Wechselrichter eine Kapazität von 1.200 Watt hat, multiplizieren Sie 1.200 mit 0,2 und erhalten 240. Die Batterie benötigt demnach ungefähr 240 Amperestunden. Bei einem 24-Volt-Wechselrichter wären nur 120 Volt nötig.

Möchten Sie feststellen, wie viel Ampere die angeschlossenen Geräte verbrauchen, teilen Sie die Wattzahl durch die Bordspannung. Schließen Sie etwa eine 850-Watt-Kaffeemaschine an, verbraucht sie bei einer Bordspannung von 12 Volt stündlich 70 Ampere. Da Sie die Kaffeemaschine aber womöglich nur wenige Minuten am Stück betreiben, ist der Stromverbrauch in der Praxis geringer.

Wirkungsgrad

Wechselrichter wandeln nicht den gesamten Eingangsstrom in nutzbaren Wechselstrom um; einen Teil davon verbrauchen sie selbst für im Prozess. Die Prozentzahl des nutzbaren Ausgangsstroms ist als Wirkungsgrad bekannt. Bei Sinus-Wechselrichtern für unterwegs beträgt dieser durchschnittlich zwischen 85 und 92 Prozent, was einen Stromverlust von 8 bis 15 Grad bedeutet.

Bis zu 15 Prozent verbrauchen einige Wechselrichter also, um den Gleichstrom aus der Bordbatterie in Wechselstrom umzuwandeln. Schließen Sie ein Elektrogerät mit einem Energieverbrauch von 250 Watt an, benötigen Sie bei einem Wirkungsgrad von 85 Prozent die 1,15-fache Wattmenge, etwa 288 Watt, damit das Gerät funktioniert. Hochwertige Modelle kommen sogar auf einen Wirkungsgrad von 98 Prozent. Das sind aber vor allem Modelle für Photovoltaikanlagen.

Sicherheitsfunktionen

Damit weder die Batterie noch die angeschlossenen Geräte zu Schaden kommen, sind einige Sicherheitsfeatures wichtig. Dazu gehören eine automatische Abschaltung, falls der Wechselrichter überlastet ist oder kurz vor dem Überhitzen steht, und ein Verpolungsschutz. Er blockiert den Gleichstromfluss, wenn Sie die Kabel beim Anschließen vertauscht haben.

Darüber hinaus ist ein sogenannter Tiefentladungsschutz ratsam, der verhindert, dass sich die angeschlossene Batterie vollständig entleert. Viele tiefentladene Akkus lassen sich gar nicht mehr aufladen. Betroffene Autobatterien können Sie retten, doch der Vorgang ist sehr zeitaufwendig und erfordert entweder eine Starthilfe oder ein Spenderauto.

Praktische Features

Für Campingwagen ist ein Wechselrichter mit Vorrangschaltung praktisch. Sobald Sie den Wagen am Campingplatz über den CEE-Anschluss an den Landstrom anschließen, schaltet sich der Wechselrichter von selbst aus, sodass alle Steckdosen ausschließlich mit dem Strom vom Camping-Platz versorgt werden. Ohne eine solche Vorrangschaltung betreibt der Wechselrichter einen Teil der Steckdosen und der Landstrom den Rest.

Ein weiteres sinnvolles Feature ist der Standby–Modus. Solange kein Gerät angeschlossen ist, befindet sich der Spannungswandler im Ruhemodus. Um festzustellen, ob ein Stromverbraucher angeschlossen ist, sendet der Wechselrichter ein Signal durch das Wechselstromnetz aus. Stellt er zum Beispiel fest, dass eine Kaffeemaschine angeschlossen ist, erhöht er die Spannung wieder auf das ursprüngliche Niveau. Dieses automatische Erhöhen der Spannung nach dem Anschließen eines Geräts wird manchmal auch als Wake-up-Funktion bezeichnet.

Wechselrichter für Photovoltaikanlagen verfügen neben MPP-Trackern und einer intelligenten Anpassung der Spannung oft auch über eine Möglichkeit, die Anlagenleistung zu überwachen. Bei einigen Wechselrichtern ist ein Display vorhanden, anhand dessen Kennzahlen wie Leistung und Batteriestand ablesbar sind. Mittlerweile ist dies bei vielen Modellen auch online oder per App möglich.

Sinnvolles Zubehör

Kleine Wechselrichter können direkt neben den zu versorgenden Geräten stehen und bedient werden. Möchten Sie die Modelle aber in einen Wohnwagen einbauen oder mit einer Solaranlage verbinden, stehen sie oft nicht mehr in Reichweite. Eine Fernbedienung ist in diesen Fällen durchaus sinnvoll, um den Wechselrichter an- und auszuschalten, sofern es keine App-Anbindung gibt.

Einige elektrische Geräte wie Kaffeemaschine, Wasserkocher und Föhn verbrauchen in kürzester Zeit sehr viel Strom. Sind solche Geräte regelmäßig im Einsatz, muss die Versorgungsbatterie entsprechend oft aufgeladen werden. Damit Sie hierfür nicht immer auf den Netzstrom vom Campingplatz angewiesen sind, ist ein Batterieladegerät praktisch.

Mithilfe einer Batteriebank können Sie auch den zur Verfügung stehenden Strom erhöhen. Bei einer Batteriebank handelt es sich um mehrere miteinander verbundene Batterien, die entweder parallel oder in Reihe geschaltet sind. Der Vorteil von Batteriebänken ist, dass sich ausschließlich die Stromstärke erhöht und nicht die Spannung. Drei Batterien mit einer Spannung von 12 Volt und einer Stromstärke von jeweils 100 Amperestunden ergeben eine Batteriebank mit 300 Amperestunden, die an einen herkömmliche 12-Volt-Wechselrichter passt.

Weiterführende Testberichte

Achtung: Hierbei handelt es sich um einen Vergleich. Wir haben die Sinus-Wechselrichter nicht selbst getestet.

Weder die Stiftung Warentest noch ÖKO–Test setzten sich bislang mit Sinus-Wechselrichtern auseinander. Auch renommierte Fachmagazine schenkten den Spannungswandlern kaum Beachtung. Es gibt lediglich einen Test aus dem Jahr 2014 vom Wohnwagen-Magazin Reisemobil International, in dem die TestredakteurInnen acht Wechselrichter unter die Lupe nahmen. Zwar ist der Test mittlerweile sehr veraltet und daher nicht mehr auf der Seite auffindbar, die Ergebnisse lassen sich aber anderweitig online finden.

Der damalige Testsieger war der Büttner Elektronik MT 1700 SI-N mit der Note „sehr gut“, der in allen getesteten Kategorien beeindruckte und mit einer hochwertigen Ausstattung punktete. Der zweite Platz, der Waeco SinePower 1812 T, erreichte immerhin die Note „gut“, während die anderen Produkte lediglich mit „befriedigend“ oder „ausreichend“ bewertet wurden.

Im Jahr 2021 beschäftigte sich Reisemobil International zudem mit drei Kombigeräten bestehend aus Batterielader und Wechselrichter: dem Multiplus 12/3000 von Victron, dem Dometic SinePower 2012C und dem ICC 3000 SI-N/120 von Büttner Electronic. Dabei handelt sich aber nur um einen Kurztest ohne Endnote. Das Gerät von Büttner stellte sich als bestes Produkt heraus. Seine Bedienung war sehr einfach, darunter auch das Vorwählen verschiedener Bedientypen. Die Anleitung war nicht nur ausführlich, sondern enthielt auch detaillierte Schaltpläne, um das Kombigerät anzuschließen.

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