Heimspeichersysteme werden innerhalb weniger Stunden aufgeladen und geben die Energie dann über einen längeren Zeitraum (nachts) bei in Teillast mit sehr geringer Leistung entladen. Daher sollten Batteriewechselrichter einen hohen Umwandlungswirkungsgrad über einen möglichst breiten Leistungsbereich haben. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE hat in dem 2017 gestarteten Projekt „Hybag“ in Zusammenarbeit mit Kaco New Energy und STS (Spezial-Transformatoren Stockach) einen auch im Teillastbereich verlustarmen Hybridwechselrichter entwickelt.
Das Fraunhofer ISE entwickelte dabei in seinem Teilvorhaben kompakte effiziente Batterieladegeräte einschließlich der entscheidenden Regelungstechnik. Zentraler Bestandteil des Teilprojektes war die Entwicklung von kompakten und modularen Batteriestellern, welche durch den Einsatz von neuartigen Galliumnitrid (GaN)- und Siliciumkarbid (SiC)-Bauelementen erreicht werden konnte. Die Transistoren-Brückenschaltungen bilden den Kern der Batterieladegeräte und ermöglichen es, immer schneller bei geringeren Verlusten zu schalten
Vergleich: Einsparpotenzial bis zu 250 Euro
Eine Serienfertigung von Heimspeichern mit SiC-Komponenten kann laut dem Fraunhofer ISE nahezu kostenneutral in den Markt gebracht werden. Eine Optimierung hinsichtlich des Teillastwirkungsgrades erfolge aber bis heute noch kaum. Ein grober Vergleich der verfügbaren Heimspeichersysteme am Markt zeigt, dass es immer noch erhebliche Unterschiede zwischen den verfügbaren Systemen gibt.
„Ein wesentlicher Einflussfaktor für die Unterschiede der am Markt verfügbaren Systeme sind die Verluste im Teillastbereich“, erklärt Leonhard Probst, der im Projekt die Optimierungen des Batterieladegerätes verantwortet. Sehr gute Heimspeichersysteme verursachen weniger Verluste: Simulationen im Rahmen des Projekts Hybag haben gezeigt, dass jährliche Einsparungen von 150 bis 250 Euro beim Strombezug erwartet werden. (nhp)
Unsere Augustausgabe des Fachmediums photovoltaik, die am 6. August erscheint, steht ganz im Zeichen der neuen Trends bei Wechselrichtern, unter anderem Bauteile mit Siliciumkarbid.
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