Der deutsche Heimspeichermarkt boomt. Mit rund 250.000 Neuinstallationen allein im ersten Halbjahr 2023 wurden bereits mehr private Strompuffer als im gesamten Vorjahr montiert. Die so neu entstandene Speicherkapazität bringt es auf immerhin 2,2 Gigawattstunden. Das belegen aktuelle Auswertungen des Teams um Professor Dirk Uwe Sauer von der RWTH Aachen.
Mehrwertsteuer auf null reduziert
Bei der starken Nachfrage macht sich klar bemerkbar, dass Anfang 2023 die Mehrwertsteuer für neue Photovoltaikanlagen und Heimspeicher auf null Prozent reduziert wurde. Der Markt hierzulande war bereits im vergangenen Jahr mit rund 220.000 neuen Heimspeichern mit deutlichem Abstand der größte Markt für Heimspeicher in Europa.
Diverse Hersteller bauen nun weitere Produktionskapazitäten in Deutschland auf. Auch SMA hat den boomenden Markt erkannt und zeigte in diesem Jahr auf der Intersolar folgerichtig ein eigenes Heimspeichersystem. Die neue Lösung besteht aus einem hybriden Wechselrichter mit Speicher.
Neues System von SMA
Das Paket biete Anwendern und Installateuren mehr Flexibilität für individuelle Anforderungen und Budgets, verspricht SMA-Manager Thomas Thierschmidt. Die Komponenten sind schnell und einfach kombinierbar und auf den jeweiligen Anwendungsfall abgestimmt. Die Kunden erhalten so einen Ansprechpartner für Verkauf, Service, Garantie und Lieferung. „Das ist insbesondere in Zeiten von hoher Auftragslage und Fachkräftemangel ein echtes Plus für Fachhandwerker und Installateure“, betont er.
Drei MPP-Tracker verbessern Auslegung
Der SMA-Manager erklärt, wie sich das System von den vielen Wettbewerbern überhaupt unterscheidet: Es sei die Kombination aus drei MPP-Trackern mit einer geringen Eingangsspannung, sagt Thierschmidt. Ein Tracker kann bereits mit nur zwei Modulen arbeiten.
Dies bedeutet enorme Vorteile bei der Flexibilität der Auslegung. So können Balkonkraftwerke einfach mit den Modulen auf dem Dach kombiniert und eingebunden werden. Auch komplexe Ausrichtungen wie Carports oder Dachvorsprünge sind so vollständig nutzbar. Die Schutzart IP65 für die Batterie garantiert auch eine Installation im Freien – das spart Platz im Keller oder Haushaltsraum.
Energiemanagement verknüpft Sektoren
Das Energiemanagement der Speichersysteme wird bei vielen Herstellern stetig verbessert. Denn es muss in Zukunft verschiedene Sektoren verknüpfen und auch für die Cybersicherheit garantieren. SMA will künftig die Zyklenfestigkeit der Akkus weiter verbessern sowie die Kosten weiter reduzieren. Je mehr Einsatzmöglichkeiten die Speicher haben, desto eher werden sie sich rentieren.
Die Kompatibilität der Geräte werde zudem immer wichtiger, damit Hausbesitzer und Unternehmen Solarenergie einfach nutzen können. Und auch ohne den Einsatz von künstlicher Intelligenz wird es nicht gehen: KI wird unter anderem Vorhersagen für die Einsatzplanung verbessern.
Wie Hersteller Sonnen aus Wildpoldsried muss auch Varta weiter wachsen: Das Unternehmen will mehr als 20 Millionen Euro investieren, um die starke Nachfrage zu bedienen. Der Ausbau ist schrittweise bis Anfang 2025 geplant. Insgesamt entstehen rund 120 Arbeitsplätze im neuen Werk. „Das Wachstum des Heimspeichermarkts ist ungebrochen“, sagt Dominik Gluba, General Manager von Varta Energy Storage. Schon bald soll die neue Gigafactory starten. Auf einer Gesamtfläche von mehr als 5.000 Quadratmetern werden künftig im baden-württembergischen Ellwangen bis zu 100.000 Energiespeichersysteme pro Jahr produziert.
Vartas Gigafactory
Bei einer durchschnittlichen Leistung von zehn Kilowattstunden pro Energiespeichersystem entspricht die Produktionsleistung mehr als einer Gigawattstunde pro Jahr. Die Herstellung erfolgt automatisiert und mit Industrie 4.0, einschließlich Robotern und Laserschweißen.
Auch Varta versucht, mithilfe von KI die Lebensdauer der Batterien zu verlängern. „Heutige Betriebsstrategien beziehen keine Alterungseffekte und deren Kosten beim Betrieb des Energiespeichers mit ein“, berichtet Dominik Gluba. Dies führe oft dazu, dass außerhalb der lastintensiven Zeit meist über Nacht der Speicher vollgeladen wartet. Für die Wirtschaftlichkeit und Speicheralterung sei dies jedoch das schlechteste Szenario.
KI generiert zusätzliche Einnahmen
Im Projekt Storage Multi App werden Gewerbespeicher in dieser Zeit ihre Flexibilität nutzen, um zusätzliche Einnahmen am Strommarkt zu generieren und gleichzeitig ihre Alterung zu optimieren. „Hierzu koppeln wir Alterungsmodelle mit thermischen und elektrischen Modellen, um Auswirkungen der Betriebsführung langfristig zu simulieren“, beschreibt Gluba. Dazu kommen Infos über den Zustand der Zellen aus Monitoring- und Analysetools. Das ergibt eine sehr große Datenmenge.
Die Rechenkapazitäten von üblichen Steuergeräten würden schnell an ihre Grenzen geraten. „Genau dieses Problem umgehen wir, indem wir die Optimierung cloudbasierter Software überlassen“, sagt der Experte. Mithilfe von Machine Learning und KI will Varta die Daten analysieren und die Software lernen lassen, welche Strategie die Kosten optimiert und die Alterung verzögert.
Starre Regelung verlassen
Das geht also weit über die Anwendung starrer Regeln hinaus. Denn statt den Speicher durchgängig in einem Betriebsmodus arbeiten zu lassen, legt die neue Betriebsstrategie einen alterungsoptimierten, also passiven, und einen ertragsoptimierten, also aktiven Betriebszustand fest. Im passiven
Betrieb außerhalb der Lastspitzenzeiten wird der Speicher im schonenden Modus gehalten. Im aktiven Betrieb sind hohe Entladeraten und Tiefenentladung möglich, um mit minimaler Kapazität eine maximale Leistung zu ermöglichen. „Dadurch verlangsamen wir die Alterung, ohne an Flexibilität zu verlieren“, berichtet Gluba.
Alterung verlangsamen
Bisherige Betriebsstrategien gehen davon aus, dass sich künftige Preis-, Last- und Erzeugungsprofile perfekt voraussagen lassen. Das ist in der Praxis natürlich nicht der Fall. „Mithilfe der KI können wir mit wesentlich komplexeren und realitätsnahen Anwendungsfällen umgehen und den Betrieb der Speicher optimieren“, erläutert Gluba. Das Forschungsprojekt Storage Multi App läuft noch bis Ende 2025.
Danach sollen die neu entwickelte Lastprognose und die Monitoringsysteme kurzfristig auf allen Varta-Speichern implementierbar sein. So zieht die KI künftig auch in viele Keller ein. •
Foto: SMA
Sonnen
Fabrik für Heimspeicher im Allgäu erweitert
Das Werk von Sonnen in Wildpoldsried wird seinen Ausstoß verdoppeln. Damit erreicht der Hersteller eine jährliche Kapazität von 120.000 Speichersystemen. Mit diesem Schritt reagiert Sonnen auf die im letzten Jahr sprunghaft gestiegene und anhaltend hohe Nachfrage nach intelligenten und digital vernetzten Sonnenbatterien. Seit Jahresbeginn 2022 ist Sonnen von etwa 800 auf 1.500 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter gewachsen, rund 450 von ihnen in Wildpoldsried. „Im letzten Jahr haben wir einen noch nie da gewesenen Anstieg der Nachfrage erlebt, die wir trotz unserer erst 2021 eingeweihten Produktionsstätte nicht komplett abdecken konnten“, erläutert Oliver Koch, CEO von Sonnen. „Auch wenn sich die Nachfrage nach Heimspeichern wieder etwas normalisiert, bleibt sie auf hohem Niveau. Durch das Vorziehen der nächsten Ausbaustufe unserer Produktionskapazitäten werden wir diese Nachfrage, die aus vielen Märkten kommt, zuverlässig bedienen.“ Neben dem Ausbau der Produktion hat das Unternehmen ein neues Trainingszentrum eröffnet und seine Entwicklungslabors erweitert.
