Stromspeicher-Inspektion 2018

Im Jahr 2018 rief die Forschungsgruppe Solarspeichersysteme der HTW Berlin die Stromspeicher-Inspektion zum ersten Mal ins Leben. Die erste Ausgabe vergleicht die Effizienz von 20 Solarstromspeichersystemen. Die Ergebnisse stellen weitverbreitete Pauschalaussagen zur Wahl der Speichergröße und Relevanz der Speicherverluste infrage.

Speichervergleich anhand der Datenblätter bisher nicht möglich

Bei der Auswahl eines geeigneten und hochwertigen PV-Speichersystems sollten Sie nicht nur auf die Speicherkapazität, sondern vor allem auch auf die Effizienz achten. Das zeigen die Ergebnisse dieser Studie. Aus der Analyse von 60 Datenblättern geht jedoch hervor, dass derzeit nur selten einheitliche Bezeichnungen zur Angabe der Speicherkapazität und Wirkungsgrade zu finden sind. Wichtige Systemeigenschaften, wie z. B. die Umwandlungswirkungsgrade im Teillastbereich oder die Stand-by-Leistungsaufnahme der Systemkomponenten, fehlen allerdings meistens in den Datenblättern. Daher ist ein verlässlicher Vergleich der am Markt erhältlichen Solarstromspeicher anhand der Datenblätter zurzeit nicht möglich.

Effizienzleitfaden für PV-Speichersysteme bildet die Basis für eine bessere Vergleichbarkeit

Mit dem Effizienzleitfaden für PV-Speichersysteme wurden einheitliche Vorgaben zur Prüfung der Speichersysteme im Labor von zahlreichen Instituten, Herstellern und Hochschulen entwickelt und eingeführt. Die Studie vergleicht die nach dem Effizienzleitfaden ermittelten Messwerte von 20 PV-Speichersystemen. Bei den effizienzbezogenen Systemeigenschaften konnten die Forscher:innen zum Teil eine beachtliche Streuung innerhalb der untersuchten Systembandbreite beobachten. Die Mehrheit der untersuchten PV-Speichersysteme erzielt jedoch eine sehr gute Effizienz.

5 Eigenschaften von hocheffizienten Speichersystemen

Unter Berücksichtigung der Ergebnisse der simulationsbasierten Effizienzanalyse formulieren die Wisschenschaftler:innen folgende fünf Anforderungen an hocheffiziente Speichersysteme für Wohngebäude:

• 95 % Wirkungsgrad der Leistungselektronik bei 1000 W
• 95 % Batteriewirkungsgrad
• < 5 W Leistungsaufnahme im Stand-by
• < 5 W Stationäre Regelungsabweichungen
• < 2 s Einschwingzeit der Systemregelung

Effizienzbewertung mit dem System Performance Index (SPI)

Das vorrangige Ziel eines PV-Speichersystems ist es, den Energiebezug aus dem Netz zu senken. Die Speicherung des Solarstroms verringert allerdings auch die in das Netz eingespeiste Energie. Je geringer die Verluste eines PV-Speichersystems sind, desto mehr Solarstrom lässt sich in das Netz einspeisen und desto weniger Strom muss aus dem Netz bezogen werden. Die Höhe der Effizienzeinbußen wirkt sich somit unmittelbar auf die Erlöse aus der Netzeinspeisung und auf die Ausgaben für den Netzbezug aus. Der System Performance Index (SPI) setzt die mit einem realen PV-Speichersystem erzielbaren Kosteneinsparungen ins Verhältnis zu dem theoretischen Kosteneinsparungspotenzial.

Ergebnisse der Effizienzbewertung

Die Rangliste in der Grafik stellt die Ergebnisse der simulationsbasierten Bewertung der PV-Speichersysteme mit dem SPI dar. Manche Unternehmen haben sich gegen die namentliche Erwähnung in der Studie entschieden. Drei PV-Speichersysteme konnten einen SPI von knapp über 90 % erzielen. Die Bandbreite des SPI der analysierten Systeme liegt bei rund 8 Prozentpunkten. Der Vergleich der Systemtopologien verdeutlicht, dass es sowohl effiziente als auch ineffiziente Geräte mit AC- und DC-Anbindung des Batteriespeichers gibt.

Effizienz genauso wichtig wie Kapazität

Laut der Studie können verlustarme Systeme mit einem kleinen Batteriespeicher teilweise sogar mehr Netzbezug vermeiden als größer ausgelegte Systeme mit geringerer Effizienz. Neben der Speicherkapazität sollte die Systemeffizienz daher ebenfalls ein wichtiges Auswahlkriterium beim Speicherkauf sein.