Studie
Stromspeicher-Inspektion 2025
Der neue Test bewertet erstmals das Energiemanagement von sechs Heimspeichersystemen und bestätigt zwei neue Wirkungsgradrekorde.
HTW-Studie bestätigt: Europäische Wechselrichterhersteller glänzen mit herausragender Systemeffizienz
Am etablierten Vergleich der Energieeffizienz beteiligten sich in diesem Jahr 17 Hersteller mit 22 Stromspeichersystemen. Die Forschungsgruppe Solarspeichersysteme der HTW Berlin bewertete die Energieeffizienz der Geräte in den zwei Leistungsklassen 5 kW und 10 kW. Bei der Bewertung mit dem System Performance Index (SPI) verteidigen die Hybridwechselrichter der Hersteller RCT Power, Energy Depot, Fronius und KOSTAL ihre Spitzenposition. 10 Systemen attestierten die Forscher dabei die höchste Effizienzklasse A. Die Bewertungsergebnisse bestätigen die herausragende Systemeffizienz vor allem der europäischen Wechselrichterhersteller.
Neben den europäischen Anbietern sind lediglich die chinesischen Hersteller GoodWe und Fox ESS in diesem Jahr unter den bestplatzierten Geräten vertreten. Fox ESS erzielt mit dem neuen Hybridwechselrichter H3-10.0-Smart und der Batterie ECS2900-H6 einen sehr guten SPI (10 kW) von 94,8 %. Die neuen und leistungsstarken Hybridwechselrichter PLENTICORE G3 M 10 von KOSTAL und Symo GEN24 12.0 Plus SC von Fronius schneiden in Kombination mit einem BYD-Batteriespeicher noch geringfügig besser ab. Beide Systeme können die Battery-Box Premium HVS 12.8 mit mehr als 10 kW laden und entladen und sind für größere PV-Anlagen geeignet. Überrascht waren die HTW-Forscher darüber, dass sich zwei Unternehmen trotz sehr guter Effizienzergebnisse für die anonyme Teilnahme an der Studie entschieden.
Neue Wirkungsgradrekorde im Lade- und Entladebetrieb
Mit seiner neuen Produktgeneration stellt KOSTAL einen neuen Wirkungsgradrekord im Ladebetrieb in Höhe von 98,2 % auf. Diesen neuen Spitzenwert erzielt das Unternehmen, indem es die sogenannte IMS-Leiterplattentechnologie mit Siliziumkarbid-Leistungshalbleitern kombiniert. Innovativ ist auch das Konzept des Heimspeichers Home Plus von SAX Power. Mit der Multi-Level-Technologie schlägt der Hersteller neue Wege ein. Was das System von üblichen Batterie- und Hybridwechselrichtern unterscheidet: Jeder der 24 Batteriezellstränge ist mit einer eigenen Leistungselektronikeinheit ausgestattet. Das Multi-Level-Konzept ermöglicht geringere Umwandlungsverluste im Lade- und Entladebetrieb gegenüber herkömmlichen Wechselrichtern.
Mittlerer Wirkungsgrad beim Entladen: Batteriesystem mit Multi-Level-Technologie knackt 98-Prozent-Hürde
Die Umwandlungseffizienz im Entladebetrieb ähnlich leistungsstarker Systeme kann sehr stark variieren. Über den gesamten Arbeitsbereich erzielt das AC-gekoppelte Batteriesystem SAX Power Home Plus die höchsten bisher in der Stromspeicher-Inspektion ermittelten Wirkungsgrade. Mit einem mittleren Wirkungsgrad von 98,0 % knackt das System Home Plus von SAX Power erstmals die 98-Prozent-Hürde. Diesen Wert kann das Gerät von SAX Power bei Leistungen oberhalb von 900 W vorweisen. Über den gesamten Leistungsbereich fallen die Entladewirkungsgrade des Multi-Level-Systems um mehr als 4 Prozentpunkte höher aus als die eines weniger effizienten Hybridwechselrichters. Mit sinkender Ausgangsleistung nehmen die Wirkungsgradunterschiede kontinuierlich zu.
Die geringen Wirkungsgrade im Teillastbetrieb weichen von den maximalen Wirkungsgradangaben der Hersteller auf den Datenblättern sehr stark ab. Diese suggerieren geringe Verluste, die im Betrieb jedoch selten erreicht werden.
Ein Hybridwechselrichter im Test erreicht lediglich einen Wirkungsgrad von nur 54 %, wenn er 100 Watt abgibt
Klar ist: Speichersysteme werden zur Versorgung der elektrischen Verbraucher in Einfamilienhäusern vorwiegend in den Abend- und Nachtstunden entladen. Hier liegt der Leistungsbedarf in der Regel zwischen 100 W und 150 W. Wie unterschiedlich die Entladeeffizienz von Hybridwechselrichtern bei einer Leistungsabgabe von 100 W ausfallen kann, zeigt eine weitere Analyse der Stromspeicher-Inspektion 2025. Ein weniger effizienter Heimspeicher erreicht in dem Fall lediglich einen Wechselrichterwirkungsgrad von 54 %. Der Batteriespeicher muss folglich 186 W bereitstellen, damit 100 Watt bei den elektrischen Verbrauchern im Haus ankommen. Bei den hocheffizienten Geräten Power Storage DC 10.0 von RCT Power und Symo GEN24 12.0 Plus SC von Fronius gehen lediglich 14 % beziehungsweise 24 % der Batterieleistung in Form von Abwärme in den Wechselrichtern verloren.
Neuer Energiemanagement-Test des KIT und der HTW Berlin zeigt die Vorteile der prognosebasierten Batterieladung auf
Fenecon, KOSTAL, sonnen, RCT Power sowie zwei anonym teilnehmende Hersteller beteiligten sich am neuen Energiemanagement-Test, den das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und die HTW Berlin gemeinsam entwickelten. Die folgende Grafik stellt die Unterscheidungsmerkmale der analysierten Energiemanagementsysteme gegenüber. Während 3 der 6 getesteten Energiemanager eine Internetverbindung zum Bezug der Wetterprognosen benötigen, erstellen die 3 anderen Energiemanagementsysteme die Prognosen auf Basis der lokal erfassten Messwerten vor Ort. Darüber hinaus unterscheidet sich das prognosebasierte Energiemanagement darin, wie häufig der Ladefahrplan aktualisiert wird. Eine schonende Batterieladung zur Verlängerung der Batterielebensdauer lässt sich nur bei dem Heimspeichersystem von FENECON sowie bei einem weiteren anonym teilnehmenden Hersteller beobachten.
Prognosebasierte Ladestrategien verlängern die Batterielebensdauer
Der Großteil der über 1,7 Millionen in Deutschland installierten Batteriespeicher lädt frühmorgens, sobald Solarstromüberschüsse anfallen. Was dabei problematisch ist: Lange Standzeiten bei hohen Ladezuständen verkürzen die Lebensdauer von Lithium-Ionen-Batterien. Mit ihren prognosebasierten Energiemanagementstrategien konnten alle sechs Hersteller die Standzeit bei vollständig geladener Batterie verringern. An sonnigen Tagen lädt einer der getesteten Solarstromspeicher vorrangig in den späten Nachmittagsstunden. Dadurch kann das Energiemanagementsystem die Standzeit der Batterie im vollgeladenen Zustand um 8 Stunden reduzieren. Während des Testzeitraums halbierte diese intelligente Ladestrategie so die Verweildauer des Batteriespeichers bei Ladezuständen oberhalb von 90 Prozent.
Welche Funktionen sollte ein prognosebasiertes Energiemanagement haben?
Klar ist: Das Energiemanagement eines neuen Heimspeichers sollte prognosebasiert laden können. Welche Eigenschaften ein sehr gutes Energiemanagement ausmachen, zeigt die folgende Checkliste. Wichtig ist vor allem, dass die Batteriespeicher vor allem mittags und nachmittags laden, damit möglichst wenig Solarstrom abgeregelt werden muss und der Batteriespeicher so wenig wie möglich altert. Wie gut reduziert das prognosebasierte Energiemanagement die Abregelungsverluste? Um wie viele Jahre steigert ein prognosebasiertes Energiemanagement die Batterielebensdauer? Diese und 23 weitere Fragen beantworten die Forscher:innen in einem neuen Schwerpunkt der Stromspeicher-Inspektion 2025, die hier zum Download bereitsteht.
