Forschende der Berliner Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW Berlin) haben Anfang März 2020 zum dritten Mal die Energieeffizienz von Batteriesystemen für Solarstromanlagen bewertet.
Insgesamt nahmen sie 21 Solarstromspeicher genauer unter die Lupe. Darunter befanden sich die neuen Geräte von Fronius, Goodwe, IBC Solar und Kaco. 14 Unternehmen haben den Speichervergleich mit Messdaten von unabhängigen Prüflaboren unterstützt.
Energieverluste verringern Erlöse
Aus der Bewertung mit dem an der HTW Berlin entwickelten System Performance Index, kurz SPI, gehen in diesem Jahr zwei Systeme als Spitzenreiter hervor: das von RCT Power und das von Fronius.
Der SPI soll eine Hilfestellung für Installateure beim Kauf der Speichersysteme sein. Er setzt die erzielte Kosteneinsparung eines Batteriesystems mit Solarstrom ins Verhältnis zu einem errechneten Einsparungspotenzial eines theoretisch verlustfreien Systems. Mit anderen Worten: Der SPI beschreibt, wie sehr Energieverluste die finanziellen Erlöse verringern.
Speichersystemen mit größeren Wechselrichtern wird oft nachgesagt, dass sie bei kleinen Leistungen nur geringe Wirkungsgrade vorweisen können. Die Messergebnisse gleich mehrerer Zehn-Kilowatt-Geräte konnten diese Pauschalaussage jedoch widerlegen. Das ist eine gute Nachricht für alle, die nicht nur ihre Haushaltsgeräte, sondern auch ein Elektroauto oder eine Wärmepumpe mit Solarstrom effizient versorgen möchten.
Zwei Systemgrößen vermessen
Für die SPI-Bewertung wurden zwei unterschiedliche Referenzfälle berechnet: Ein Referenzsystem kombinierte eine Solarstromanlage mit zehn Kilowatt Leistung mit einer Wärmepumpe und einem Elektroauto. Der durchschnittliche Stromverbrauch des Vergleichshaushalts erreicht 5.010 Kilowattstunden pro Jahr. Der zweite Referenzfall analysierte den SPI für eine Photovoltaikanlage mit fünf Kilowatt Leistung mit dem gleichen Jahresverbrauch.
Eine überzeugende Kombi
In der ersten Kategorie mit zehn Kilowatt Solarpower überzeugte die Kombination aus dem Fronius-Hybridwechselrichter Gen24 10.0 Plus mit der BYD Battery-Box H11.5.
Sie erreichte einen den SPI-Wert von 94 Prozent. Auf Platz eins hat sie es demnach als einzige Kombination in die Energieeffizienzklasse A geschafft und lässt die anderen Systeme hinter sich.
In der zweiten Kategorie mit fünf Kilowatt Solarpower erreichte das Duo mit 92,3 Prozent den zweiten Platz. Es lag 0,3 Prozentpunkte hinter dem System von RCT Power. In dieser kleineren Kategorie erreichten nur diese beiden Systeme die Energieeffizienzklasse A.
Foto: Niels H. Petersen
Effizient umgewandelt
Besonders gute Werte zeigte die Fronius-BYD-Kombination bei der untersuchten Energieumwandlung. Diese beschreibt den Wirkungsgrad für die Umwandlung der Solarenergie zu den Verbrauchern, zur Batterie, von der Batterie zu den Verbrauchern oder vom Netz in die Batterie. Hier spielt der Hybridwechselrichter Gen24 Plus laut Fronius seine besondere Stärke aus.
Die sogenannte Multiflow Technology erlaubt nicht nur simultane Energieflüsse in alle Richtungen, sondern auch die AC- und DC-Kopplung des Batteriespeichers.
Hersteller Fronius verkündet nach der Veröffentlichung der HTW-Studie, dass der neue Hybridwechselrichter Gen24 Plus ab Juni 2020 sowohl als dreiphasiger Symo mit Leistungsklassen von sechs bis zehn Kilowatt als auch als einphasiger Primo von drei bis sechs Kilowatt verfügbar sein wird. Der Umrichter sei dabei nur mit der BYD Battery-Box Premium HVS und HVM kompatibel, erklären die Österreicher.
Der BYD-Akku ist oft mit dabei
Das modulare Speichersystem der BYD Battery-Box erreichte nicht nur zum dritten Mal in Folge Platz eins des Rankings, sondern dominierte die Liste der Top 20 gemeinsam mit verschiedenen Wechselrichtersystemen von Fronius, Kostal, SMA und Goodwe. „Die Auswertung der HTW Berlin zeigt, wie wichtig die vollständige Transparenz aller Systemdaten für die Abschätzung der Gesamteffizienz ist“, sagt Julia Chen von BYD. Als Global Sales Director ist sie für den Vertrieb der Battery-Box zuständig.
Dies sei sowohl für Installateure als auch für Endkunden ein wichtiges Kriterium bei der Auswahl eines geeigneten Energiespeichersystems. Und die Kunden, die sich künftig für einen Heimspeicher entscheiden, werden sicher noch genauer auf die Effizienz und die Kosten der Systeme schauen.
Foto: HTW Berlin
Varta verbraucht kaum im Stand-by
Hersteller Fronius besticht mit einem herausragenden mittleren Wechselrichterwirkungsgrad im Entladebetrieb von 97,3 Prozent. Die Systeme von RCT Power können mit Reaktionszeiten unter 0,4 Sekunden punkten.
Erwähnenswert ist zudem ein System von Varta, das nicht nur mit einem sehr hohen Batteriewirkungsgrad von 98 Prozent, sondern auch mit einem Stand-by-Verbrauch von lediglich zwei Watt überzeugt.
Wie wichtig die Energieeffizienz der Solarstromspeicher ist, macht folgendes Beispiel aus der Studie deutlich: In einem weniger effizienten getesteten System gehen jährlich aufgrund hoher Umwandlungsverluste fast 1.100 Kilowattstunden verloren, 600 Kilowattstunden mehr als beim Testsieger von Fronius. „Die Energiewende braucht effiziente Stromspeicher“, resümiert daher Volker Quaschning, Professor für Regenerative Energiesysteme an der HTW Berlin und Mitautor der Studie.
Fazit: Die Richtung stimmt
Insgesamt zieht die Studie ein durchaus positives Resümee. Bei der Entwicklung von neuen Speichersystemen wird immer häufiger auf geringe Speicherverluste geachtet.
Durch den Fokus auf hohe Wirkungsgrade im Teillastbereich und geringe Stand-by-Verbräuche konnten viele Hersteller die Effizienz ihrer Produkte deutlich verbessern. „Es sind immer mehr technisch ausgereifte Speichersysteme am Markt erhältlich, die mit einer hohen Effizienz überzeugen“, freut sich Johannes Weniger, Projektleiter an der HTW Berlin, über die durchaus guten Ergebnisse.
Deren Einsatz in Verbindung mit Photovoltaikanlagen wird jedoch häufig durch regulatorische Hürden wie die EEG-Umlage auf selbst genutzten Solarstrom eingeschränkt.
www.stromspeicher-inspektion.de
Foto: HTW Berlin
Bundesverband Energiespeicher
Umsatz mit Heimspeichern bleibt stabil
Der Markt für Heimspeicher konnte hierzulande im vergangenen Jahr kein Wachstum verzeichnen. Das belegen aktuelle Zahlen des Bundesverbands Energiespeicher (BVES). Der Umsatz liegt mit 660 Millionen Euro auf dem gleichen Niveau wie im Jahr 2018. Entsprechend stieg aber die installierte Leistung kontinuierlich weiter von 440 auf nun 680 Megawatt.
Für dieses Jahr erwartet die Branche aber wieder ein Umsatzwachstum. Der BVES geht hier von 780 Millionen Euro aus. Allerdings hat der Verband erstmals die mit Speichern gekoppelte Ladeinfrastruktur separat erfasst.
Auf Batterieseite könnte sich dadurch ein zusätzlicher Umsatz im Größenbereich der Heimspeicher ergeben, da die meisten Ladepunkte vor allem mit solchen Systemen gekoppelt sind.
