Stromspeicher-Inspektion im Detail

Die Stromspeicher-Inspektion der HTW Berlin erleichtert es deutlich, einen Solarstromspeicher für die Photovoltaikanlage zu finden, der die individuellen Anforderungen erfüllt. Bei uns erfährst du mehr.

Inhalt des Blogartikels

• Wozu dient die Stromspeicher-Inspektion?
• Was ist ein Stromspeicher?
• Die HTW Stromspeicher-Inspektion 2023: Das sind die Ergebnisse
• Welche Speichersysteme zählen laut Stromspeicher-Inspektion zu den besten?
• Warum stellen Stromspeicher und deren Inspektion einen wichtigen Beitrag zur Energiewende dar?

Wozu dient die Stromspeicher-Inspektion?

Bei der Stromspeicher-Inspektion handelt es sich nicht etwa um eine behördliche Auflage, die eigenen Batterien des Solarstromspeichers durch den TÜV oder andere Prüforganisationen überprüfen zu lassen. Unter diesem Begriff testet die Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW) Berlin seit mehreren Jahren die Batteriesysteme verschiedener Hersteller auf ihre Eignung zum Einsatz in Photovoltaikanlagen. Doch was genau versteht man unter einem Stromspeicher und wozu benötigst du ihn, wenn du eine Solaranlage betreibst?

Was ist ein Stromspeicher?

Als Stromspeicher bezeichnet man im Prinzip alle Batterien, die elektrische Energie in chemische umwandeln und dort auf Abruf für den späteren Gebrauch bereithalten. Ob im Auto oder als Akku im Handy – besonders wiederaufladbare Batterien müssen im Alltag den stressigen Anforderungen des Dauerbetriebs von Lade- und Entladezyklen lange Zeit standhalten, ohne dabei spürbar an Leistung zu verlieren.

Bei Photovoltaikanlagen werden Stromspeicher seit einigen Jahren immer wichtiger: Kamen die meisten Betreiber früher ohne Batteriesysteme aus, weil sie den Solarstrom entweder direkt selbst verbrauchten oder den Überschuss ins öffentliche Netz einspeisten, lohnt sich Letzteres seit der deutlichen Absenkung der Einspeisevergütung nur noch bedingt. Gerade angesichts der sehr hohen Strompreise ist der Photovoltaik-Eigenverbrauch viel wichtiger geworden.

Da nun aber die Sonne nicht immer dann scheint, wenn du den Strom benötigst und umgekehrt der meiste Strom zu Zeiten produziert wird, wenn du ihn nicht direkt verbrauchst, ist der Anschluss eines Solarstromspeichers zu empfehlen. Dabei handelt es sich um eine oder mehrere Batterien, in denen der überschüssige Strom zwischengespeichert werden kann.

Verschiedene Stromspeicher konkurrieren um die Gunst der Käufer

Effizienz und Leistungsfähigkeit der Batteriesysteme sind höchst unterschiedlich. Auch die Qualität und Kosten variieren zum Teil erheblich, was nicht nur an den verschiedenen Herstellern liegt, sondern vor allem auch am Funktionsprinzip der Batterien.

Dienten in den frühen Jahren vor allem normale Blei-Akkus als Solarstromspeicher, wie sie auch im Auto verwendet werden, hat die Lithium-Ionen-Batterie inzwischen einen Großteil des Markts erobert. Mittlerweile gibt es aber noch weitere Alternativen, die nach anderen physikalischen Prinzipien arbeiten, wie etwa die Salzwasser- oder die Hochtemperatur-Batterie. Neben der Investition in die Batteriesysteme benötigt deine Solaranlage zur Nutzung eines Stromspeichers auch einen Wechselrichter. Der Wechselrichter wandelt den Gleichstrom der Solaranlage in Wechselstrom um, den du für das 240-Volt-Stromnetz im Haus bzw. zur Einspeisung ins öffentliche Netz benötigst.

Möchtest du nun auch Strom in Batterien zwischenspeichern, muss ein zusätzlicher Batteriewechselrichter her, der den Gleichstrom der Batterien in Wechselstrom umwandelt. Alternativ kannst du auch einen Hybridwechselrichter nutzen, der beide Funktionen in einem Gerät abdeckt.

Die HTW Stromspeicher-Inspektion 2023: Das sind die Ergebnisse

Zum ersten Mal hat die HTW Berlin in ihrem Stromspeichertest nicht nur die gängigen Lithium-Ionen-Batteriesysteme miteinander verglichen, sondern auch das Spektrum auf andere Stromspeicher erweitert. Dabei erhielten die Tester Unterstützung durch das Karlsruher Institut für Technologie (KIT), das sich an der Studie beteiligte.

Das kurze Fazit der 2023er-Stromspeicher-Inspektion lautet, dass die Lithium-Ionen-Batterien den Alternativen bislang noch immer überlegen sind. Bei den sogenannten Salzwasser-Batterien oder Natrium-Ionen bzw. Natrium Nickelchlorid-Batterien sind die Energieverluste im Alltagsbetrieb um bis zu siebenmal höher als bei Lithium-Speichern. Hinzu kommt, dass die Leistungsfähigkeit von Natrium-Ionen-Batteriesystemen ebenfalls deutlich geringer ist und bei sinkendem Ladezustand stark abnimmt.

Im Test wurden insgesamt 18 Solarstromspeicher von 11 verschiedenen Herstellern unter die Lupe genommen. Dazu zählten unter anderem:

• BYD
• Fronius
• Kostal
• Varta
• Viessmann
• RCT Power
• Kaco

Im Fokus der Stromspeicher-Inspektion stand die Effizienz der Batteriesysteme, da diese für die Kaufentscheidung den wichtigsten Faktor darstellt. Laut HTW lassen sich durch den Einsatz eines sehr effizienten Photovoltaik-Stromspeichers während der ersten 10 Betriebsjahre bis zu 1.700 Euro einsparen.

Online-Tool hilft beim privaten Stromspeicher Vergleich

Für Privatkunden ist das Online-Tool der HTW eine große Hilfe. Der sogenannte Stromspeicher Inspektor erleichtert die Suche nach einem effizienten Solarstromspeicher, der zu den individuellen Voraussetzungen im eigenen Haus passt. Um ein möglichst aussagekräftiges Ergebnis zu erzielen, arbeitet die HTW mit bestimmten Kenngrößen, deren Werte auf den Alltagsbetrieb von Solaranlagen abgestimmt sind. Über den sogenannten System Performance Index (SPI) ermittelt der Stromspeicher Inspektor dann den eigentlichen Effizienzgrad der jeweiligen Batteriesysteme, die in Klassen von A bis G eingestuft werden.

Wichtige Kenngrößen für den Vergleich:

• Batterieanbindung (DC oder AC)
• Speicherkapazität in Kilowattstunden (kWh)
• Entladeleistung
• PV-Ausgangsleistung (Nennleistungsabgabe des Hybridwechselrichters auf der AC-Seite)
• Effizienzklasse nach SPI (unterschieden nach den Leistungsklassen 5 Kilowatt (kW) und 10 kW)
• Einschwingzeit (Zeitverzug für die Anpassung von Leistungsaufnahme bzw. -abnahme der Batteriesysteme bei plötzlichen Änderungen bei der elektrischen Last
• Standby-Verbrauch (kombinierte Leistungsaufnahme aller Komponenten des Solarstromspeichers bei leerem Batteriespeicher)

Welche Speichersysteme zählen laut Stromspeicher-Inspektion zu den besten?

Beim Test für die Stromspeicher-Inspektion 2023 hat die HTW die beiden Leistungsklassen 5 und 10 kW berücksichtigt. Dabei ergab sich folgendes Bild bei der Gesamtwertung:

Leistungsklasse 10 kW:

• RCT Power – Power Storage DC 10.0 in Kombination mit Power Battery 11.5
• KACO blueplanet 10.0 TL3 in Kombination mit Energy Depot DOMUS 2.5
• KACO blueplanet 10.0 TL3 in Kombination mit BYD Battery-Box Premium HVS 10.2
• FRONIUS Symo GEN24 10.0 Plus in Kombination mit BYD Battery-Box Premium HVS 10.2
• KOSTAL Plenticore plus 10 in Kombination mit BYD Battery-Box Premium HVS 12.8

Leistungsklasse 5 kW:

• RCT Power – Power Storage DC 6.0 in Kombination mit Power Battery 7.6
• FRONIUS Primo GEN24 6.0 Plus in Kombination mit BYD Battery-Box Premium HVS 7.7
• KOSTAL Plenticore plus 5.5 in Kombination mit BYD Battery-Box Premium HVS 7.7
• VIESSMANN Vitocharge VX3 T yp 4.6AB
• Varta pulse neo 6

Die Ergebnisse basieren vor allem auf den sehr guten Werten der Batteriesysteme in den verschiedenen Effizienzkategorien. So weist das Varta-System einen extrem hohen Batteriewirkungsgrad von 97,8 Prozent und einen Standby-Verbrauch von nur 2 Watt auf. Zum Vergleich: Ein Mitbewerber kam bei diesen Werten nur auf 92,9 Prozent bzw. 51 Watt.

Überzeugen konnte auch RCT Power, deren Wechselrichterwirkungsgrad im Entladebetrieb satte 97,8 Prozent beträgt, was einen neuen Bestwert darstellt. Bei der Einschwingzeit setzte hingegen Kaco mit seinem Hybridwechselrichter mit unter 200 ms Reaktionszeit einen neuen Maßstab. Damit passt sich das System schneller an als die meisten anderen Speichersysteme überhaupt die Leistungsänderung wahrnehmen.

Warum stellen Stromspeicher und deren Inspektion einen wichtigen Beitrag zur Energiewende dar?

Die Energiewende in Deutschland soll sowohl für eine Dezentralisierung der Stromerzeugung als auch für einen umfassenden Umstieg auf erneuerbare Energien sorgen. Ein großer Beitrag hierfür sind private Photovoltaikanlagen auf Gebäuden, die das öffentliche Stromnetz spürbar entlasten und die Versorgungssicherheit im persönlichen Maßstab verbessern.

Neben den offensichtlichen Vorteilen für Umwelt und Klima ist diese Art der Stromerzeugung für die Betreiber auch günstiger als der Einkauf von Strom aus dem öffentlichen Netz. Um die Vorteile einer zunehmend autarker werdenden Solarstromproduktion voll auszunutzen, sind allerdings leistungsfähige Stromspeicher erforderlich. Nur mit guten Batteriesystemen nutzt du den Photovoltaikstrom effizient und unabhängig vom Zeitpunkt der Erzeugung.

Die Einspeisung des überschüssigen Stroms in das öffentliche Netz lohnt sich hingegen leider immer weniger, da sowohl die Einspeisevergütung sinkt als auch die allgemeinen Strompreise weiter ansteigen. Je effizienter das Batteriesystem, desto sinnvoller ist die Investition in Speichersysteme.