Solarstromspeicher im Test: Auf den Wechselrichter kommt es an
Die Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin (HTW Berlin) hat 20 Solarstromspeicher von 14 Herstellern unter die Lupe genommen. Drunter waren acht Hybridwechselrichter und acht Batteriespeicher. Von den 20 Speichern erhielten 16 für ihre Energieeffizienz die Note sehr gut.
Auch auf einem Dach am Campus Wilhelminenhof der HTW Berlin erzeugt eine Photovoltaik-Anlage Ökostrom.
Foto: HTW Berlin/Forschungsgruppe Solarspeichersysteme
Der jährliche Stromspeichertest der Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin (HTW) fand auch 2024 erneut statt. Er ist schon fast eine feste Größe, beteiligen sich doch inzwischen schon 30 Hersteller daran. Wer sich als Privatperson damit beschäftigt und sich informieren möchte, für den haben die Forschenden der HTW Berlin 2023 einen sogenannten Stromspeicher-Inspektor entwickelt. Damit lassen sich die wichtigsten Effizienzeigenschaften vergleichen und können so Basis für eine Kaufentscheidung sein. Der Stromspeicher-Inspektor funktioniert als Web-App.
Gemeinschaftlicher Stromspeicher für Wohnquartiere: Wie kann es gehen?
Photovoltaik-Anlagen auf Ein- und Zweifamilienhäusern waren im vergangenen Jahr sehr beliebt. Mehr als 675.000 neue Anlagen gingen ans Netz. Die meisten von ihnen in Kombination mit einem Solarspeicher. Hier wurden mehr als 530.000 neue im Jahr 2023 installiert. Dabei wurden bevorzugt sogenannte Hybridsysteme eingebaut. Das sind Wechselrichter, die praktisch zwei Geräte in einem sind, also den Wechselrichter für Batterie und Solar kombinieren.
Solarstromspeicher: Was sorgt für einen guten Wirkungsgrad?
Platz eins der Stromspeicher-Inspektion erhielt der Heimspeicher pulse neo 6 von Varta. Der Grund: Ein Batteriewirkungsgrad von 97,8 Prozent. Eines der entscheidenden Kriterien für einen guten Wirkungsgrad ist vor allem die Leistung im Stand-by-Modus. Hier liegt der Durchschnitt der getesteten Geräte bei rund 13 Watt. Der ineffizienteste Wechselrichter schafft es auf 64 Watt. „Sein gemessener Stand-by-Verbrauch ist damit um den Faktor 10 höher als vom Hersteller auf dem Datenblatt angegeben. Aus Sicht der Verbraucherinnen und Verbraucher ist das besonders enttäuschend“, fasst Cheyenne Schlüter zusammen, eine der an der Studie beteiligten Forschenden.
Darüber hinaus stellte das Team auch Abweichungen zwischen den im Labor gemessenen Werten und den Angaben der Hersteller fest. Ein Beispiel: Ein Batteriespeicher, der mit 15 Kilowattstunden (kWh) vom Hersteller angegeben war, schaffte tatsächlich nur eine nutzbare Speicherkapazität von 13,3, kWh. Die Forschenden stellten weitere Fälle mangelhafter Transparenz und Plausibilität in Bezug auf die Angaben auf den Datenblättern fest.
Hoher Wechselrichterwirkungsgrad – hoher Nutzen des Batteriespeichers
Neu im Rahmen der Studie ist erstmals ein Vergleich der Umwandlungseffizienz mehrerer Wechselrichter bei sehr geringer Auslastung. Das ist besonders deshalb relevant, weil nachts der Stromverbrauch eines Haushalts sehr niedrig ist. In der Regel liegt er zwischen 100 und 300 Watt. Auch bei dieser Betrachtung fielen den Forschenden erhebliche Unterschiede auf. Sehr gut schnitt der Hybridwechselrichter Power Storage DC 10.0 von RCT Power ab. Sein Teillastwirkungsgrad liegt bei 92 Prozent. Das schlechteste Gerät kam auf einen Wert von 71 Prozent und zeigte damit die geringste Umwandlungseffizienz. Bezogen auf einen nächtlichen Verbrauch von 200 Watt, müsste dieser ineffiziente Batteriespeicher mit 282 Watt entladen werden. Somit entstehen dabei Umwandlungsverluste in Höhe von 82 Watt.
„Je höher der Wechselrichterwirkungsgrad ist, desto höher ist der Nutzen des Batteriespeichers“, erklärt Johannes Weniger, Initiator der Stromspeicher-Inspektion. Es ist deshalb wichtig, den eigenen Stromverbrauch in der Nacht zu kennen. Dann sollte man bei der Auswahl des Wechselrichters auf hohe Teillastwirkungsgrade achten.
Solarspeicher können Häuser zu 70 Prozent autark gestalten
Der Stand-by-Verbrauch und die Umwandlungseffizienz sind nur zwei der wichtigen Kriterien. Hinzu kommen noch die Reaktionszeit und die Genauigkeit der Regelung der Gesamteffizienz eines PV-Speichersystems. Der sogenannte System Performance Index, kurz SPI bewertet diese Gesamteffizienz in den Leistungsklassen 5 und 10 kW. Da der SPI die Effizienzverluste innerhalb einer Kennzahl wiedergibt, können so die unterschiedlichen Speichersysteme erst miteinander verglichen werden. Indem man den SPI hinzuzieht, lassen sich darüber hinaus auch die finanziellen Auswirkungen der Effizienzverluste herausfinden. Dafür ist eine sogenannte simulationsbasierte Systembewertung notwendig. Beim Sieger des Tests, dem System von RCT Power sind die Gesamtverluste zum Beispiel dreimal geringer. So lassen sich dadurch pro Jahr 180 Euro zusätzlich einsparen.
Die Forschenden ermittelten darüber hinaus, wie sinnvoll ein PV-Speichersystem ist. Sie werteten dafür die Betriebsdaten von mehr als 100 solcher Systeme aus. Das Ergebnis: Die Privathaushalte konnten im Durchschnitt ihren Strombezug aus dem Netz von 4.900 Kilowattstunden (kWh) auf 1.500 kWh senken. Damit versorgte die PV-Anlage das Haus zu 70 Prozent mit dem selbst erzeugten Solarstrom.
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