Ergebnisse der Stromspeicher-Inspektion 2020

In der Kategorie Standby-Verbrauch räumten zwei AC-Speichersysteme ab, die auch bei Memodo sehr beliebt sind.

Das Team der HTW Berlin unterschied im Standby-Modus zwischen entladenen und vollgeladenen Batteriespeichersystemen. Zwischen 2.000 und 4.000 h im Jahr befindet sich ein System im entladenen Standby-Modus. Das sind durchschnittlich 125 Tage im Jahr. In dieser Zeit werden Steuerungselektronik, Kommunikationsmodule und andere Systemkomponenten weiterhin mit Strom versorgt. Der Strom hierfür kommt aus dem Stromnetz. Neben dem entladenen Zustand ist auch der vollgeladene Standby-Verbrauch eines Systems ausschlaggebend. Im Durchschnitt fällt ein Batteriespeicher jährlich zwischen 1.000 bis 2.000 h mit einem SOC von 100 % in den Modus. Der benötigte Strom für den Standby-Betrieb wird meist direkt von der Photovoltaik-Anlage oder dem Batteriespeicher entnommen.

Der Varta pulse 6 und der Varta pulse 6 neo konnten einen Verbrauch von 2 und 3 Watt vorweisen. Sie sind in dieser Kategorie die besten Stromspeicher unter den AC-Systemen.

In jedem Photovoltaik-System fallen Umwandlungsverluste in den leistungselektronischen Systemkomponenten, im Wechselrichter und in der Batterie an. Die 21 Batteriespeicher, welche nach dem Effizienzleitfaden getestet wurden, weisen Batteriewirkungsgrade zwischen 87,9 % und 98,0 % auf. Der Varta pulse 6 und der Varta pulse 6 neo erzielten einen Batteriewirkungsgrad von 98,0 % und sind somit auch in dieser Kategorie die besten Speichersysteme auf dem Markt. Besonders interessant ist, dass der Batteriewirkungsgrad von der Qualität der Batteriezellen, der Zellverbindungstechnik, der Leistungsaufnahme des Batteriemanagementsystems (BMS) und der intergierten Leistungselektronik beeinflusst wird. Den besten Wechselrichterwirkungsgrad von 97,3 % erzielte das Speichersystem Fronius Symo GEN24 10.0 Plus mit der BYD Batterie.

Alle Systeme wurden auch auf Regelungsverluste geprüft. Diese Verluste werden hauptsächlich durch Verzögerungen und Ungenauigkeiten der Systemregelung verursacht. Sie können in der Praxis oftmals nicht vermieden werden. Wie lange dauert also die Tot- und Einschwingzeit der getesteten Systeme? Und was steckt genau dahinter?

Die Messungen ergaben Einschwingzeiten von 0,4 s bis 14,2 s. Je länger die Tot- und Einschwingzeit der Systemregelung ist, desto höher ist der unerwünschte Energieaustausch zwischen Speichersystem und Stromnetz.

RCT Power Storage DC 6.0 mit der Power Battery 5.7 konnte mit einer Einschwingzeit von 0,4 s punkten und erzielte in diesem Test somit das beste Ergebnis unter allen teilnehmenden Speichersystemen. RCT Power ist ein deutscher Hersteller vom Bodensee und neu im Memodo-Produktportfolio. Das Unternehmen produziert Wechselrichter und stationäre Speicherlösungen, es steht also für abgestimmte Systeme aus einer Hand.

In diesem Jahr gibt es eine neue Kennzahl: Neben dem System Performance Index 5 kWp existiert nun der System Performance Index 10 kWp. Der System Performance Index (SPI) stellt eine Kennzahl dar, die verschiedene Systemeigenschaften, die zum Verlust beitragen, berücksichtigt. Diese Verluste reduzieren durch den Einsatz eines Stromspeichersystems die Kosten. Mit dem SPI werden die Speicher vergleichbar.

Als Referenzfall wählte die Universität in den letzten zwei Jahren eine Photovoltaik-Anlage mit 5 kWp und einen Jahresverbrauch von 5.010 kWh. Aufgrund der steigenden Nachfrage nach Elektrofahrzeugen und dem vermehrten Einbau von Wärmepumpen in private Einfamilienhäuser, hat die HTW Berlin dieses Jahr einen weiteren Referenzfall untersucht. Der zweite Referenzfall beinhaltet eine Photovoltaik-Anlage mit 10 kWp, einen Jahresverbrauch von 5.010 kWh, eine Wärmepumpe mit 2.664 kWh/a und ein Elektroauto mit 1.690 kWh Jahresverbrauch.

Zwölf Speichersysteme wurden für SPI 5 kWp untersucht. Der Mittelwert aller untersuchten Systeme liegt bei 90,4 %. Das ist ein sehr gutes Ergebnis. Der RCT Power Storage DC 6.0 mit Power Battery 11.5 erzielte mit 92,6 % das beste Messergebnis.

Für den zweiten Referenzfall des SPI 10 kWp wurden 14 Systeme bewertet. Der Mittelwert ist um 2,2 Prozentpunkte höher als bei SPI 5 kWp. Der SPI lässt auf die erhöhte PV-Nennleistung in Verbindung mit den zusätzlichen elektrischen Verbrauchern (Wärmepumpe und Elektrofahrzeug) schließen, welche die Gesamteffizienz beeinflussen. Das beste Testergebnis von 94 % holte sich der Fronius Symo GEN 24 10.0 Plus mit BYD Battery-Box H11.5.

Stromspeicher-Systeme am Markt vergleichen und Verbrauchern eine Orientierungshilfe bieten – das ist die Intention der Stromspeicher-Inspektion. Die Datenblätter vieler Hersteller verwirrten früher durch unterschiedliche Begriffsbezeichnungen, zum Beispiel der Speicherkapazität oder des Wirkungsgrades. Die Systemeffizienz zu beurteilen, war anhand der Datenblättern nicht möglich. Mit dem Effizienzleitfaden für PV-Speichersysteme und SPI wurde eine einheitliche Vergleichsbasis geschaffen. Doch wie sieht es jetzt, zwei Jahre später, auf den Datenblätter der Hersteller aus?

Die HTW Berlin macht in der aktuellen Ausgabe der Stromspeicher-Inspektion 2020 deutlich, dass sich die Vergleichbarkeit der Systeme auf dem PV-Markt nur wenig verbessert hat. „Auf die Tatsache, dass die nutzbare Speicherkapazität eines Batteriespeichers vom Wechselrichter abhängt, wird nur selten hingewiesen“, erklärt die Universität. Auch die Umwandlungsverluste werden in vielen Datenblättern bislang nur mit einem Maximalwert angegeben.

Eine positive Entwicklung der Stromspeichersysteme ist erkennbar. Das ergaben die Messergebnisse und die darauf aufbauenden Verlustanalysen im Rahmen der Stromspeicher-Inspektion 2020. Mehrere Hersteller konnten Einschwingzeiten, Standby-Verbrauche und Systemeffizienz verbessern. Die Effizienz eines Stromspeichers wird für Eigenheimbesitzer immer wichtiger.

• Die Stromspeicher-Inspektion der HTW Berlin bietet auch dieses Jahr wieder eine Orientierungshilfe im Speichermarkt und vergleicht zum Beispiel den Standby-Verbrauch.
• Varta, Fronius und RCT Power stechen in der Stromspeicher-Inspektion 2020 besonders heraus.
• Die Stromspeicher-Systeme entwickeln sich im Hinblick auf die Effizienz sehr positiv.