Neben bereits etablierten Lithium-Strompuffern kommen derzeit auch andere Batterietechnologien auf den Markt. Wie effizient die Alternativen sind, haben Wissenschaftler der Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW) Berlin und des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) in einer neuen Auflage der Stromspeicher-Inspektion untersucht. Das Ergebnis: In Natrium-Ionen- und Natrium-Nickelchlorid-Batterien treten im Vergleich zu Lithium-Ionen-Batterien noch deutlich höhere Verluste auf.
Mehr Effizienz bedeutet bares Geld
Die Labortests belegen zudem, dass die Speicherverluste der Natrium-Nickelchlorid-Batterien um das Siebenfache höher sind als bei Systemen mit Lithiumakkus. Ebenfalls verbesserungswürdig ist die geringe Leistungsfähigkeit der Natrium-Ionen-Puffer. Sie nimmt mit sinkendem Ladezustand zudem linear ab. „Wie bereits in den vergangenen Jahren stehen erneut nur Hybridwechselrichter in Kombination mit Hochvoltbatterien auf dem Siegertreppchen“, resümiert Johannes Weniger, Initiator der Stromspeicher-Inspektion. Insgesamt sieben Systeme erreichten die höchste Effizienzklasse A.
Die HTW Berlin bewertet die Systeme mit dem sogenannten System Performance Index, kurz SPI. Diese Effizienzkennzahl macht Photovoltaikspeichersysteme in zwei Leistungsklassen vergleichbar. Der SPI liefert dabei eine wertvolle Hilfestellung beim Kauf der Speichersysteme und beschreibt, wie sehr Energieverluste die finanziellen Erlöse verringern.
Der an der HTW Berlin entwickelte SPI dient als Grundlage für den Effizienzvergleich der Geräte. Und hat maßgeblich geholfen, Transparenz in den jungen Markt zu bringen. Der Vergleich zweier Speichersysteme sehr unterschiedlicher Effizienz in der Studie unterstreicht: „Wer auf ein effizientes Speichersystem setzt, kann innerhalb der ersten zehn Betriebsjahre bis zu 1.700 Euro zusätzlich einsparen“, rechnet Weniger vor.
Zwei Drittel sind Lithium-Eisenphosphat
Die aktuelle Dominanz der Lithium-Ionen-Technologie spiegelt sich auch in ihrem Marktanteil hierzulande wider: 98 Prozent der rund 200.000 Heimspeichersysteme, die im vergangenen Jahr installiert wurden, waren Lithiumsysteme. Die Anzahl der Neuinstallationen stieg 2022 im Vergleich zum Vorjahr insgesamt um 44 Prozent.
Besonders im Trend sind demnach Lithium-Eisenphosphat-Batterien. Innerhalb von fünf Jahren verdoppelten Lithium-Eisenphosphat-Batterien ihren Anteil auf knapp 70 Prozent im Jahr 2022. Zudem beobachten die Forscher der HTW Berlin eine rasante Marktentwicklung der Hybridwechselrichter: Drei von vier Speichersystemen im vergangenen Jahr wurden mit einer DC-Anbindung des Batteriespeichers gebaut. Vor vier Jahren führten noch AC-gekoppelte Batteriesysteme den deutschen Heimspeichermarkt an.
RCT Power und Kaco liefern Rekorde
In einem weiteren Schwerpunkt der Stromspeicher-Inspektion 2023 bewertete die HTW Berlin die Energieeffizienz von Solarstromspeichern. Der Test wird bereits seit 2018 und zum sechsten Mal veröffentlicht. Die Wissenschaftler prüften 18 Speichersysteme von elf Unternehmen, darunter unter anderem BYD, Fronius, Kostal sowie Varta und Viessmann.
Mit einem exzellenten Wechselrichterwirkungsgrad im Entladebetrieb von 97,8 Prozent punktete RCT Power im Effizienztest. Der Hybridwechselrichter von Kaco reagierte hingegen mit einer Einschwingzeit von unter 200 Millisekunden. Mit diesen Werten stellten die beiden Hersteller nicht nur neue Rekorde auf, sondern verbesserten obendrein den SPI ihrer Produkte.
Varta-System sparsam im Stand-by
Das System von Varta erzielt einen hohen Batteriewirkungsgrad von 97,8 Prozent und das mit einem Stand-by-Verbrauch von nur zwei Watt. Als Effizienztestsieger in der großen Leistungsklasse setzte sich ein DC-gekoppeltes Speichersystem von RCT Power mit einem SPI von 96,4 Prozent durch.
Die Hybridwechselrichter von Kaco und Fronius erzielten in Kombination mit den Batteriespeichern von Energy Depot und BYD einen SPI von 95,4 Prozent. Hier entschied die zweite Nachkommastelle über die Plätze zwei bis vier. In der kleineren Leistungsklasse setzten sich Geräte von RCT Power, Fronius und Kostal durch.
Um Privatpersonen bei der Suche nach einem effizienten Heimspeicher zu unterstützen, entwickelte die HTW den Stromspeicher-Inspektor, der auf den Ergebnissen der Studie aufbaut. Mit dem neuen Onlinetool können potenzielle Käufer die wichtigsten Effizienzeigenschaften der Speichersysteme noch einfacher vergleichen. Dabei wurden alle aufgelisteten Kennwerte von unabhängigen Prüfinstituten ermittelt und auf Plausibilität geprüft. •
Foto: HTW Berlin
PV Guided Tours
Effizienter Speicher von RCT Power
Der derzeit effizienteste Stromspeicher stammt von RCT Power. Der Power Storage DC 10.0 und die Power Battery 11.5 erzielten bei der aktuellen Stromspeicher-Inspektion der HTW Berlin die Bestnote. Warum das Speichersystem so verlustarm arbeitet, erklärt Klaus Richter, Technical Marketing Manager, im Video.
https://www.photovoltaik.eu/videos/pv-guided-tours-2022
Foto: Vorsatz Media
