Vortrag
Stromspeicher-Inspektion 2025: Test des Energiemanagements
Die Auswirkungen einer prognosenbasierten Ladestrategie auf den Betrieb eines Batteriespeichersystems werden in diesem Vortrag vorgestellt.
Was passiert, wenn an einem Tag mehr Solarstrom erzeugt als zuvor vorhergesagt wurde?
Prognosebasierte Ladestrategien zielen darauf ab, die Ladung des Speichers zeitlich zu verzögern, ohne dabei die Eigenversorgung zu beeinträchtigen. Also die Batterie vorrangig in Zeiten hoher Solarstromerzeugung zu laden und dennoch den maximal möglichen Ladezustand zu erreichen. Die Grundlage der Batterieladeplanung stellen Informationen zum aktuell verfügbaren Energieinhalt des Batteriespeichers sowie Prognosen der elektrischen Last und Erzeugung dar.
Die Effektivität eines prognosebasierten Energiemanagements kann von Prognosefehlern beeinträchtigt werden. Unterschätzen die Prognosen an einem Tag die anfallende überschüssige PV-Energie, wird unter Umständen zu früh mit der Batterieladung begonnen. Dadurch muss in der Folge mehr PV-Energie abgeregelt werden. Falls in den Morgenstunden ein stark bewölkter Tag prognostiziert wird fängt der Speicher entsprechend frühzeitig an zu laden.
Was passiert, wenn an einem Tag weniger Solarstrom erzeugt als zuvor vorhergesagt wurde?
Werden die PV-Überschüsse durch die Prognosen hingegen überschätzt, führt dies zu einem anderen Systemverhalten: Sagen die Online-Wetterprognosen einen vermutlich sonnigen Tag vorher, wird die Batterieladung möglicherweise in den Mittags- oder Nachmittagsstunden eingeplant. Falls die PV-Leistung die vorgegebene 50-%-Einspeisegrenze am Vormittag übersteigt, kann der Heimspeicher die Abregelung teilweise oder möglicherweise vollständig verhindern.
Falls die PV-Leistung am Nachmittag allerdings aufgrund einer aufkommenden Wolkenfront einbricht und niedriger ist, als vom Energiemanagement prognostiziert, dann reichen die bis zum Tagesende aufgenommenen Solarüberschüsse nicht mehr aus, um das System vollständig zu laden. Wird der Batteriespeicher prognosebasiert betrieben, beeinflusst die Prognosegüte die Höhe des erreichbaren Autarkiegrads und des resultierenden PV-Stromertrags. Des Weiteren kann eine ungenaue Bestimmung des Ladezustands dazu führen, dass der Batteriespeicher am Ende des Tages nicht komplett geladen ist.
Wann laden die getesteten PV-Speichersysteme, wenn diese ohne ein prognosebasiertes Energiemanagement betrieben werden?
Der Clou der Messkampagne: Im Anschluss an den Test der prognosebasierten Ladestrategien schloss sich eine zweite Messphase an. In dieser wurden die in der ersten Runde vermessenen PV-Speichersysteme identischen Betriebsbedingungen ausgesetzt, allerdings lief die Ladeplanung diesmal ohne die Berücksichtigung von Prognosen ab.
Ein Vergleich der mittleren Tagesverläufe der Ladeleistung, die sich aus den Messdaten der 6 Systeme während des zehntägigen Tests ergeben zeigt: Werden die Batteriespeicher ohne ein prognosebasiertes Energiemanagement betrieben, nehmen diese an Sommertagen vorrangig in den frühen Vormittagsstunden den Großteil der Energie auf. Durch eine prognosebasierte Ladeplanung ist die Batterieladung gleichmäßiger über den Tag verteilt. Dadurch laden die Batteriespeicher vorrangig in Zeiträumen mit hoher PV-Erzeugung.
