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Studie

Wallbox-Inspektion 2025

Wie effizient sind aktuelle Wallboxen beim Laden mit solarem Überschuss? Die neue Studie der HTW Berlin liefert Antworten.

Solares Laden im Praxistest – Kurzfassung:

  • Die Wallbox-Inspektion 2025 vergleicht erstmals die Funktionalität des solaren Überschussladens von 5 unterschiedlichen Ladelösungen.
  • Im Digital Grid Lab des Fraunhofer ISE wurden die Wallboxen mit je 16 verschiedenen Testzyklen nach der „Richtlinie zur Charakterisierung von unidirektionalen und solaren Laden für Elektrofahrzeuge“ vermessen.
  • Die Testergebnisse zeigen: Die Wallboxen folgen der Solarleistung bis 11 kW überwiegend schnell und präzise.
  • Regelabweichungen, Haltezeiten und Stand-by-Verluste reduzieren jedoch die Einsparungen, die im Test unter idealen Bedingungen bei 470 Euro liegen.
  • Alle getesteten Geräte erreichen mehr als 83 % der idealen Kosteneinsparungen im neuen Wallbox-Performance-Index.
  • Testsieger ist die Wallbox Amperfied connect.solar mit dem PowerMeter 63, dicht gefolgt vom Fronius Wattpilot Flex Home 22 C6 mit dem Smart Meter IP. Den dritten Platz belegt der Kostal Enector AC in Kombination mit dem Smart Energy Meter G2.
Amperfied, Fronius, Kostal und SMA sowie ein namentlich nicht genannter Teilnehmer stellten sich dem ersten Wallboxtest.

Wallbox-Inspektion zeigt Qualitätsunterschiede beim solaren Überschussladen auf

5 Wallboxen wurden nach einem von der Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW) Berlin, Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) und ADAC e.V. neu entwickelten Testverfahren vermessen, analysiert und bewertet. Amperfied, Fronius, Kostal und SMA sowie ein namentlich nicht genannter Teilnehmer stellten sich der ersten „Wallbox-Inspektion“. Im Fokus des Systemvergleichs: Die Funktion des solaren Überschussladens. Die Ergebnisse des Testvergleichs überraschen selbst beim kleinen Testfeld: Bis zu 540 Euro lassen sich durch eine effiziente Wallbox in 10 Jahren gegenüber einer weniger effizienten Ladelösung einsparen. Einige Optimierungspotenziale und Luft nach oben zeigen alle Wallboxen.

Die effizientesten Wallboxen für das solare Überschussladen in der Wallbox-Inspektion 2025.

Testsieger ist die Wallbox Amperfied connect.solar mit dem PowerMeter 63, dicht gefolgt vom Fronius Wattpilot Flex Home 22 C6 mit dem Smart Meter IP. Den dritten Platz belegt der Kostal Enector AC in Kombination mit dem Smart Energy Meter G2. Um besser zu verstehen, was die Wallboxen unterscheidet, ist ein Blick in die Ergebnisse der Studie und die Labormessung unerlässlich.

Solares Überschussladen: Eine unbewertete Standardausstattung heutiger Wallboxen

Hinter den Betriebsmodi „Eco“, „Solar Pure“ oder auch „Laden mit PV-Überschuss“ versteckt sich die Funktion des solaren Überschussladens. Das Ziel der Ladefunktion: Den Netzstrom zu minimieren und überschüssige Solarleistung an das Fahrzeug abzugeben. Viele am Markt verfügbare Wallboxen versprechen diesen Betriebsmodus zu beherrschen. Über einen zusätzlichen Stromzähler am Netzanschluss registrieren die Wallboxen innerhalb von Millisekunden Änderungen der solaren Überschussleistung. Somit können sie dynamisch auf Schwankungen der Solarstromerzeugung und der Last reagieren. Einen systematischen Vergleich der Ladelösungen gab es bislang nur auf Basis von Datenblattvergleichen und Herstellerangaben. Mit der Wallbox-Inspektion 2025 stellen sich erstmals fünf Hersteller einem systematischen Praxistest.

Fraunhofer ISE testet die Wallboxen unter einheitlichen Prüfbedingungen

Vermessen wurden die Ladelösungen mit den Standardeinstellungen im Digital Grid Lab des Fraunhofer ISE in Freiburg. Elektroautos stehen nicht mehr am Wallbox-Teststand, da alle Prüflinge hier mit einem digitalen Zwilling in einer Power Hardware-in the-Loop (PHIL)-Umgebung getestet wurden. Große Leistungen fließen dennoch – ganz wie in der Praxis.

„Insgesamt haben wir 80 Testzyklen durchgeführt – darunter klassische
Labortests und dynamische Anwendungstests.“
Dr. Bernhard Wille-Haußmann, Projektleiter und verantwortlich
für die Messung am Digital Grid Lab des Fraunhofer ISE

Im Labor wurden die Ladelösungen nach der Richtlinie zur Charakterisierung von unidirektionalem und solaren Laden für Elektrofahrzeuge geprüft. Dieser Leitfaden beschreibt die einheitliche Vermessung zentraler Systemeigenschaften, wie zum Beispiel dem Systemverbrauch im Stand-by-Modus, die stationäre und dynamische Regelgüte oder auch die Phasenumschaltung zwischen dem ein- und dreiphasigen Laden.

Schematischer Aufbau des Wallbox-Tests in der Power Hardware-in-the- Loop-Umgebung im Digital Grid Lab des Fraunhofer ISE.

Labormessergebnisse zeigen Unterschiede im Betriebsverhalten auf

Bereits im sogenannten Sprungantworttest zeigen sich deutliche Unterschiede. Hier nimmt die Überschussleistung im Labor, der Sollwert, 18 verschiedene Zustände an. Das Reaktionsverhalten der Wallboxen wird sowohl im ein- als auch dreiphasigen Betrieb getestet. Die Wallboxen zeigen Unterschiede in drei Punkten: in der Reaktionsgeschwindigkeit, in der Art der Annäherung an den Sollwert und in der Genauigkeit des Einstellwertes.

Reaktionsverhalten der analysierten Systeme auf eine sprunghafte Änderung der Überschussleistung im dreiphasigen Betrieb.

Die beiden schnellsten Geräte im Test, Amperfied connect.solar mit dem PowerMeter 63 und der Fronius Wattpilot Flex Home 22 C6 mit dem Smart Meter IP, regeln Änderungen im Mittel in rund 9,2 Sekunden aus. Unterschiede in der Einschwingzeit sind nur im Bereich von Hundertstelsekunden messbar. Was für den Wattpiloten von Fronius auf den ersten Blick plausibel erscheint, erfordert für die Amperfied connect.solar eine genauere Betrachtung. Während das System bei kleinen Leistungssprüngen oder einer Reduktion der Ladeleistung sehr schnell reagiert, erfolgt die Anpassung bei größeren Sprüngen bewusst langsamer und schrittweise. Dies muss kein Nachteil sein, da verfügbare Solarenergie meist auch zu einem späteren Zeitpunkt genutzt werden kann – im Gegensatz zum Netzstrom, der sofort Kosten verursacht.
Trotz langsamerer Reaktion nimmt es die Systemkombination aus eCharger, Sunny Home Manager 2.0 und Energy Meter von SMA bei der stationären Regelabweichung sehr genau. Die Ladeleistung wird im Labortest im Mittel auf 16 Watt genau eingestellt.

Die Wallboxen befinden sich typischerweise 8200 Stunden oder 93 % des Jahres im Bereitschaftsbetrieb. Ein geringer Stand-by-Verbrauch der Wallbox von wenigen Watt ist daher entscheidend.

Neben einer schnellen und präzisen Regelung bei Leistungen von bis zu 11 Kilowatt geraten die wenige Watt großen Stand-by-Verluste dabei fast in Vergessenheit. Allerdings befinden sich die Wallboxen mehr als 8000 Stunden im Jahr im sogenannten Bereitschaftsbetrieb. Die Stand-by-Leistung hat somit einen entscheidenden Einfluss auf die Gesamtperformance. Hier ist mit 3,2 Watt der Kostal Enector AC in Kombination mit dem Smart Energy Meter G2 die sparsamste Lösung. Im Vergleich zur Wallbox mit dem höchsten Stand-by-Verbrauch im Test ist die Leistungsaufnahme dreimal geringer. Das wirkt sich auf die jährlichen Stand-by-Verluste aus, die um 50 Kilowattstunden und somit fast 12 Euro geringer ausfallen.

Bestwerte unterschiedlicher Systemeigenschaften in der Wallbox-Inspektion 2025. Median des Stand-by-Verbrauch im abgesteckten Zustand, der Einschwingzeit und der Regelabweichungen unter konstanten Bedingungen im ein- und dreiphasigen Betrieb.

Vergleichende Anwendungstests unter realen Messbedingungen

Die klassischen Labortests der Prüfrichtlinie wurden um zahlreiche dynamische Anwendungstests ergänzt. Die Grundlagen für die verschiedenen Belastungsprofile sind sekündliche Messungen der Haushaltslast und der PV-Erzeugung in Einfamilienhäusern in Berlin. Aus den Betriebsdaten unterschiedlicher Haushalte wurden insgesamt 6 verschiedene, kurzzeitige Anwendungstests bis zu einer Länge von 45 min identifiziert. Sie bilden klassische Effekte in Wohngebäuden im realen Betrieb nach.

Simulationsbasierte Systembewertung mit dem Wallbox-Performance-Index

Anhand dieser unterschiedlichen Prüfungen konnten die Forscher*innen der HTW Berlin ein sehr genaues Bild von der Wallbox entwerfen. Das entwickelte Simulationsmodell erlaubt eine Bewertung unter realitätsnahen Bedingungen – ohne aufwendige Langzeitmessungen. Damit lassen sich sowohl saisonale Effekte über ein ganzes Jahr als auch das Zusammenspiel verschiedener Eigenschaften nachvollziehen. Die Simulation ist die Grundlage des neu an der HTW Berlin entwickelten Wallbox-Performance-Index.

„Hierfür tritt der Prüfling virtuell gegen eine ideale, verlustfreie Wallbox mit einer 10-Kilowatt-Photovoltaikanlage an. Die ideale Wallbox spart im Referenzfall jährlich rund 470 Euro gegenüber einer Wallbox, die ausschließlich Strom aus dem Netz bezieht. “
Joseph Bergner, Erstautor und Doktorand an der HTW Berlin

Klar: Die getesteten Systeme können nur einen Anteil der genannten Einsparungen erreichen. Testsieger ist die Wallbox Amperfied connect.solar mit 94,8 %, dicht gefolgt vom Fronius Wattpilot Flex Home 22 C6 mit 94,4 %. Den dritten Platz belegt der Enector AC von Kostal mit 92,7 %. Das Energiesystem von SMA erreicht einen Wallbox-Performance-Index von 87,5 %. Die prognosebasierte Optimierung der Energieflüsse erfolgt in einem Abstand von einer Minute – ohne Batteriesystem führt das zu deutlich höherem Netzbezug. Zwischen dem Spitzenreiter und der ausschließlich dreiphasig ladenden Wallbox auf Platz fünf der Bewertung mit 83,3 %, liegen somit 11 Prozentpunkte und damit eine Kostendifferenz von 54 Euro pro Jahr.

Wallbox-Performance-Index der analysierten Ladelösungen, 1) und SMA Energy Meter.
Download der Studie mit allen Testergebnissen zu den analysierten Wallboxen und Erklärungen zum solaren Überschussladen
Wallbox-Inspektion 2025 pdf 8,6 MB

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