Studie deckt auf: So lange halten Wechselrichter in deiner PV-Anlage

Wechselrichter gelten als eine der anfälligeren Komponenten von PV-Anlagen. Oftmals überdauern sie die 25 bis 30 Jahre Lebensdauer einer PV-Anlage nicht. Die Forscher der Berner Fachhochschule ermittelten in einer Studie, wie lange die Lebensdauer von Wechselrichtern für Wohngebäude ausfällt und welche Faktoren sie bestimmen. So langen halten die Wechselrichter deiner PV-Anlage voraussichtlich.

So lange hält der Wechselrichter deiner PV-Anlage voraussichtlich

Die Forscher der Berner Fachhochschule wollten wissen, wie lange die Lebensdauer von Wechselrichtern bei Wohngebäude ausfällt. Dabei betrachteten sie die Lebensdauer auf Grundlage des „Time to Failure“-Prinzips, also der Zeitspanne, bis das erste Mal ein Fehler an dem entsprechenden Gerät auftritt. Aus den Daten ergab sich, dass rund 34,3 Prozent der Geräte zum ersten Mal nach 15 Jahren ausfielen. Aus Sicht der Forscher eine nicht nur akzeptable, sondern sogar gute Ausfallrate – denn aus ihr lässt sich ableiten, dass in der Lebensdauer einer PV-Anlage der Wechselrichter rund einmal ausgetauscht werden muss. Mehr als 65 Prozent der untersuchten Wechselrichter wiesen bis zu ihrem 15. Betriebsjahr keine Fehler auf, die den Ertrag schmälerten. Hast du also bereits vor einigen Jahren eine PV-Anlage mit Wechselrichter gekauft, stehen deine Chancen gut, dass dein Wechselrichter erst nach 15 Jahren ausgetauscht werden muss. Allerdings ist nicht nur die Betriebsdauer für den Wechselrichter relevant.  

Zusätzlich konnten die Forscher aus den vorliegenden Daten weitere Faktoren für die Lebensdauer der Wechselrichter ableiten. So spielt offenbar der Standort des Gerätes eine Rolle. Wechselrichter, die im Freien installiert wurden, wiesen im Vergleich zu anderen Wechselrichtern eine kürzere Lebensspanne auf. Dazu verhält sich die Gesamtzuverlässigkeit von Wechselrichtern offenbar proportional zur Verringerung der Anzahl von leistungselektronischen Komponenten. Bei Wechselrichtern mit sogenannten Leistungsoptimierern traten die ersten Fehler laut Wissenschaftler oft früher auf als bei Geräten ohne Optimierer. Für die Studie wurden Daten von 1.195 PV-Anlagen mit 2.121 Wechselrichtern und 8.542 Optimierern erhoben. Die Studie selbst läuft bereits seit dem Jahr 1. Januar 2022. Bis zum Studienende am 31. Dezember 2025 soll sie noch auf weitere Wechselrichter zahlreicher Hersteller ausgeweitet werden.

Ein breiter Querschnitt an Wechselrichtern

Die Forscher sprechen bisher von einem breiten, jedoch nicht repräsentativen Querschnitt von Wechselrichtern, die in Gebäuden in der Schweiz und Europa eingesetzt werden. Bisher wurden Daten zu Wechselrichtern der Hersteller Fronius, Huawei, Kostal, SMA, Solaredge sowie Sputnik erhoben. Die ältesten Wechselrichter, die die Forscher untersuchten, stammen dabei aus den frühen 1990er-Jahren. Die Forscher sammelten Daten von PV-Anlagen-Betreibern in einer Online-Umfrage und wendeten den sogenannten Kaplan-Meier-Schätzer zur Analyse der Lebensdauer von Wechselrichtern an. Dabei handelt es sich um ein statistisches Verfahren, das in der medizinischen Forschung häufig Verwendung findet. Mithilfe des Kaplan-Meier-Schätzers lässt sich die Wahrscheinlichkeit ermitteln, mit der ein bestimmtes Ereignis in Bezug auf das Studienobjekt nicht eintritt. Hier also, wie wahrscheinlich es ist, dass Wechselrichter innerhalb der 15 Jahre Betriebsdauer nicht ausfallen.

Allerdings kann man die Daten der untersuchten Wechselrichter nicht exakt als Grundlage zur Einschätzung der heute erhältlichen Wechselrichter verwenden. Die in der Studie untersuchten Wechselrichter wurden von Anlagenbetreibern bereits vor vielen Jahren erworben, sodass sich bei heutigen Modellen entsprechende Abweichungen ergeben könnten. Die ermittelten Faktoren, die die Lebensdauer von Wechselrichtern beeinflussen, dürften jedoch auch bei neueren Modellreihen noch immer eine Rolle spielen. Da man die Studie fortlaufend auf neuere Modelle ausweitet, darf man gespannt sein, ob sich eine Veränderung der zu erwartenden Lebensdauer daraus ergeben wird.