Speichertest der HTW Berlin bescheinigt 16 der 20 untersuchten Anlagen sehr hohe Gesamteffizienz

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In der Neuauflage ihrer jährlich durchgeführten Stromspeicher-Inspektion haben Experten der Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin (HTW Berlin) 20 Lithium-Ionen-Speicher von 14 Herstellern in den Leistungsklassen fünf Kilowatt und zehn Kilowatt unter die Lupe genommen. Insgesamt 16 davon bescheinigten die Forscher eine sehr gute Gesamteffizienz. Auf dem Siegertreppchen in den beiden Leistungsklassen stehen Systemlösungen aus Hybridwechselrichtern und Hochvoltbatterien von RCT Power, Energy Depot, BYD, Fronius und Kostal. Drei Anlagen konnten aufgrund hoher Umwandlungs- und Stand-by-Verluste nicht überzeugen.

Die Gesamteffizienz der Speichersysteme – auf die neben der Umwandlungseffizienz und dem Stand-by-Verbrauch auch die Reaktionszeit und die Genauigkeit der Regelung Einfluss haben – bewerten die Forscher der HTW Berlin mit dem System Performance Index (SPI). Der SPI eines Photovoltaik-Speichersystems fasst die Effizienzverluste in einer Kennzahl zusammen und macht so verschiedene Speichersysteme vergleichbar.

Die simulationsbasierte Systembewertung mit dem SPI erlaubt auch, die finanziellen Auswirkungen der Effizienzverluste der getesteten Systeme zu ermitteln. So zeigt sich der HTW Berlin zufolge, dass die hohen Verluste des ineffizientesten Speichers im Testfeld die theoretisch erzielbaren Kosteneinsparungen um mehr als 270 Euro pro Jahr schmälern.

Starke Abweichung vom Datenblatt

Bei der Umwandlungseffizienz liegt der Speicher Pulse Neo 6 von Varta mit einem Batteriewirkungsgrad von 97,8 Prozent an der Spitze. Das sind fast zehn Prozentpunkte mehr als das Produkt, das am schlechtesten abschnitt. Einen Bestwert erzielte der AC-gekoppelte Varta-Speicher auch beim Stand-by-Verbrauch – er beträgt lediglich 2 Watt. Im Durchschnitt benötigen die 20 getesteten Modelle im Stand-by-Modus eine Leistung von 13 Watt. Der ineffizienteste Wechselrichter im Test zieht dagegen bei entladenem Batteriespeicher 64 Watt aus dem Stromnetz. „Sein gemessener Stand-by-Verbrauch ist damit um den Faktor 10 höher als vom Hersteller auf dem Datenblatt angegeben. Aus Sicht der Verbraucher ist das besonders enttäuschend“, resümiert Cheyenne Schlüter, Mitautorin der Studie.

Abweichungen zwischen den Labormesswerten und Herstellerangaben identifizierten die Forscher ebenfalls bei der Speicherkapazität: Ein vom Hersteller mit 15-Kilowattstunden deklarierter Speicher erreichte auf dem Prüfstand eine nutzbare Kapazität von gerade einmal 13,3 Kilowattstunden.

Wirkungsgrade bei Teillast

Erstmalig vergleicht die Stromspeicher-Inspektion in diesem Jahr anhand zusätzlicher Labortests des Austrian Institute of Technology (AIT) und des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) die Umwandlungseffizienz mehrerer Wechselrichter bei sehr geringer Auslastung. Warum das wichtig ist, erläutern die Berliner Forscher damit, dass der Stromverbrauch von Haushalten nachts typischerweise zwischen 100 und 300 Watt liegt, der Vergleich unterschiedlich effizienter 10-Kilowatt-Wechselrichter bei einer Leistungsabgabe von 200 Watt aber beachtliche Unterschiede zeige: Während der Hybridwechselrichter Power Storage DC 10.0 von RCT Power mit einem Teillastwirkungsgrad von 92 Prozent herausragte, kam das Gerät mit der geringsten Umwandlungseffizienz im Test auf einen Wirkungsgrad von lediglich 71 Prozent. Soll dieser weniger effiziente Wechselrichter an die elektrischen Verbraucher im Haus 200 Watt abgeben, muss der Batteriespeicher demnach mit 282 Watt entladen werden.

Somit gehen Umwandlungsverluste in Höhe von 82 Watt im Wechselrichter verloren. Beim hocheffizienten Wechselrichter sind es lediglich 17 Watt. „Einfach gesagt: Je höher der Wechselrichterwirkungsgrad ist, desto höher ist der Nutzen des Batteriespeichers“, betont Johannes Weniger, Initiator der Stromspeicher-Inspektion. Vor allem Haushalten mit einem geringen nächtlichen Stromverbrauch raten die Autoren der Studie, bei der Wahl des Wechselrichters auf hohe Teillastwirkungsgrade zu achten.

Durchschnittlicher Autarkiegrad von 70 Prozent

Die Forschergruppe ging mit Unterstützung der Unternehmen Eigensonne und Kostal auch der Frage nach, in welchem Maße Haushalte mit Photovoltaik-Anlage und Batteriespeicher autark werden. Dazu wurden die Betriebsdaten von mehr als 100 Speichersystemen ausgewertet.

Das Ergebnis: Die Privathaushalte reduzierten ihren jährlichen Strombezug aus dem Netz durch eine Photovoltaik-Anlage mit Batteriespeicher von durchschnittlich 4900 auf 1500 Kilowattstunden. „Im Mittel versorgten sich die Eigenheime zu 70 Prozent selbst mit Solarstrom. In neun von zehn Haushalten kann der Batteriespeicher den Autarkiegrad um 18 bis 38 Prozentpunkte steigern“, bilanziert Lucas Meissner, Mitautor der Stromspeicher-Inspektion 2024.

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