Große Effizienzunterschiede bei Solarstromspeichern

14.09.2023

Quelle: Energie & Management Powernews

Große Effizienzunterschiede stellen Forschende bei gängigen Stromspeichern fest. Zwei 10-kW-Systeme zählen zu den jüngsten Testobjekten, die sie einer Untersuchung unterzogen haben.

Bei der Bewertung von Heimspeichersystemen wird derzeit das Energiemanagement der Systeme nicht betrachtet, wie die Forschenden an der Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin (HTW Berlin) anmerken. Da das Energiemanagement direkten Einfluss auf die Batteriealterung und damit die Wirtschaftlichkeit des Systems hat, haben sie im Forschungsprojekt „Perform“ zusammen mit dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) einen standardisierten Test für Solarstromspeicher entwickelt.

Aus dem Bereich der auf dem Markt gängigen Lithium-Ionen-Systeme erwarben die Forschenden „zwei häufig installierte“ Solarstromspeicher. Bei diesen handle es sich, wie die Wissenschaftler erklären, um zwei unabhängig erworbene DC-gekoppelte Speichersysteme, die aus einem Hybridwechselrichter und einem Lithium-Ionen-Batteriespeicher bestehen. Diese Systeme unterzogen sie Tests anhand eines eigens erstellen Effizienzleitfadens für PV-Speichersysteme. Dieser soll, wie die HTW Berlin erklärt, einheitliche, nachprüfbare Kriterien vorgeben, mit denen sich die Leistungsfähigkeit von Heimspeichersystemen beurteilen lässt.

Stromspeicher-Inspektor soll Vergleiche ermöglichen

Die beiden jüngst untersuchten 10-kW-Systeme sind ab sofort im sogenannten „Stromspeicher-Inspektor“ der HTW Berlin zu finden. Dieser baut fortlaufend auf den Ergebnissen durchgeführter Untersuchungen auf und wurde entwickelt, um Privatpersonen bei der Suche nach einem effizienten Heimspeicher zu unterstützen. Alle in dem online abrufbaren Tool aufgelisteten Kennwerte würden, so versichert es die Hochschule, von unabhängigen Prüfinstituten ermittelt und auf Plausibilität geprüft. Interessierten Speicherherstellern bietet die Hochschule zudem die Möglichkeit an, durch die unabhängigen Tests ihrer Produkte „für mehr Transparenz im Speichermarkt“ zu sorgen. Sie können sich noch bis zum 15. November 2023 an der nächsten Ausgabe der Stromspeicher-Inspektion − der „Stromspeicher-Inspektion 2024“ − beteiligen. Ansprechpartnerin dafür ist die Forschungsgruppe Solarspeichersysteme der HTW Berlin.

Die beiden zuletzt untersuchten Solarstromspeicher stufen die Wissenschaftler gemäß ihrer Untersuchungsergebnisse auf die Plätze 16 und 20 ein − von insgesamt 20 in diesem Jahr bereits bewerteten Stromspeicher-Produkten.

Mit Blick auf die festgestellten, geringen Energieeffizienzklassen merkt Nico Orth, wissenschaftlicher Mitarbeiter an der HTW Berlin, an: „Der Umwandlungswirkungsgrad eines Photovoltaik-Speichersystems sollte auch bei geringem Stromverbrauch in der Nacht von wenigen hundert Watt über 92 Prozent liegen“. Die Ergebnisse würden jedoch zeigen: Werde einer der beiden Batteriespeicher mit beispielsweise 525 Watt entladen, könnten die elektrischen Verbraucher im Haushalt aufgrund der hohen Umwandlungsverluste im Hybridwechselrichter davon lediglich 443 Watt nutzen. „Das entspricht einem Wechselrichterwirkungsgrad von nur 84 Prozent und damit dem niedrigsten Wert der in diesem Jahr analysierten Hybridwechselrichter“, so Orth. Die effizientesten am Markt erhältlichen Systeme könnten im Vergleich dazu bei gleicher Auslastung um zehn Prozentpunkte höhere Wirkungsgrade vorweisen.

„Das zweite System ist mit einem Stand-by-Verbrauch von 64 Watt weit abgeschlagen“, so Robert Schreier, der die beiden Systeme am KIT getestet hat. Auch die Einschwingzeit sei mit fast 11 Sekunden überdurchschnittlich hoch. Die Einschwingzeit gibt an, wie lange der Stromspeicher braucht, um auf die aktuell benötigte Leistung hochzufahren. Zum Vergleich: Die effizientesten Geräte in der Stromspeicher-Inspektion 2023 punkteten mit einer Einschwingzeit von unter 200 Millisekunden und mit 2 Watt im Stand-by-Betrieb.

Weitere Ergebnisse der beiden jüngst untersuchten Heimspeicher finden sich auf der Internetseite des KIT. Der Stromspeicher-Inspektor als kostenlose Web-Anwendung ist dort ebenfalls abrufbar. Die bereits durchgeführte Studie „Stromspeicher-Inspektion 2023“ ist dort − mit Nennung der Hersteller − auch als PDF downloadbar.

Autorin: Davina Spohn