Studie „Stromspeicher-Inspektion 2024“: Testsieger dreimal so effizient wie das Schlusslicht
Rangfolge und Effizienzklassen der mit dem System Performance Index SPI (10 kW) bewerteten PV-Batteriesysteme.
Umwandlungswirkungsgrade verschiedener Hybridwechselrichter in Kombination mit Hochvoltbatterien bei Ausgangsleistungen unterhalb von 800 W.
Berlin. 20 Solarstromspeicher von insgesamt 14 Herstellern bewertete die Hochschule für Technik und Wirtschaft HTW Berlin in der Neuauflage ihrer Studie „Stromspeicher-Inspektion 2024“. Neu aufgenommen wurden acht Hybridwechselrichter und acht Batteriespeicher, unter anderem von Dyness, Goodwe, Hypontech, Kostal und Pylontech. 16 Heimspeichersystemen attestierte die Forschungsgruppe Solarspeichersysteme eine sehr gute Energieeffizienz. Lediglich drei Geräte konnten aufgrund hoher Umwandlungs- und Stand-by-Verluste nicht überzeugen.
Deutliche Unterschiede zeigten sich z.B. im Batteriewirkungsgrad. Während das beste Modell auf 97,8 % kam, erreichte das schlechteste Modell einen Wirkungsgrad von lediglich 87,9 % – also fast 10 Prozentpunkte weniger. Auch im Stand-by-Modus zeigten sich Unterschiede: So lag der Durchschnitt bei den 20 getesteten Solarstromspeicher im Stand-by-Modus bei 13 W. Das beste Modell benötigte lediglich 2 W, dagegen bezieht der ineffizienteste Wechselrichter im Test bei entladenem Batteriespeicher beträchtliche 64 W aus dem Stromnetz.
Erstmalig vergleicht die Stromspeicher-Inspektion in diesem Jahr anhand zusätzlicher Labortests des Austrian Institute of Technology (AIT) und des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) die Umwandlungseffizienz mehrerer Wechselrichter bei sehr geringer Auslastung. Warum das wichtig ist: In der Nacht und somit über mehrere tausend Stunden im Jahr liegt der Stromverbrauch von Haushalten typischerweise zwischen 100 und 300 W. Der Vergleich unterschiedlich effizienter 10-kW-Wechselrichter bei einer Leistungsabgabe von 200 W zeigt beachtliche Unterschiede auf: Während der Hybridwechselrichter Power Storage DC 10.0 von RCT Power mit einem Teillastwirkungsgrad von 92 % herausragte, kam das Gerät mit der geringsten Umwandlungseffizienz im Test auf einen Wirkungsgrad von lediglich 71 %. Soll dieser weniger effiziente Wechselrichter an die elektrischen Verbraucher im Haus 200 W abgeben, muss der Batteriespeicher demnach mit 282 W entladen werden. Somit gehen Umwandlungsverluste in Höhe von 82 W im Wechselrichter verloren. Beim hocheffizienten Wechselrichter sind es lediglich 17 W. Vor allem Haushalten mit einem geringen nächtlichen Stromverbrauch raten die Autoren der Studie bei der Wahl des Wechselrichters auf hohe Teillastwirkungsgrade zu achten.
Neben der Umwandlungseffizienz und dem Stand-by-Verbrauch beeinflussen zudem die Reaktionszeit und die Genauigkeit der Regelung die Gesamteffizienz der PV-Speichersysteme maßgeblich. Letztere wird im Rahmen der Stromspeicher-Inspektion mit dem System Performance Index (SPI) in den Leistungsklassen 5 kW und 10 kW bewertet. Der SPI eines PV-Speichersystems fasst die Effizienzverluste in einer Kennzahl zusammen und macht so verschiedene Speichersysteme vergleichbar. Einen sehr guten SPI erreichten in diesem Jahr 16 der 20 getesteten Systeme. Auf dem Siegertreppchen in den beiden Leistungsklassen stehen Systemlösungen aus Hybridwechselrichtern und Hochvoltbatterien von RCT Power, Energy Depot, BYD, Fronius und Kostal. Die simulationsbasierte Systembewertung mit dem SPI erlaubt darüber hinaus, die finanziellen Auswirkungen der Effizienzverluste der getesteten Systeme zu ermitteln. So zeigt sich beispielsweise, dass die hohen Verluste des ineffizientesten PV-Speichersystems der Studie die theoretisch erzielbaren Kosteneinsparungen um mehr als 270,- Euro pro Jahr reduzieren. Im Vergleich dazu fallen die Gesamtverluste des Spitzenreiters von RCT Power dreimal geringer aus, wodurch er jährlich rund 180,- Euro zusätzlich einspart.
Wie autark sind Eigenheime mit PV-Anlage und Batterie wirklich? Auch dieser Frage ging die Forschungsgruppe der HTW Berlin mit Unterstützung der Unternehmen Eigensonne und Kostal auf Basis der Betriebsdaten von mehr als 100 PV-Speichersystemen nach. Die analysierten Privathaushalte reduzierten ihren jährlichen Strombezug aus dem Netz durch eine PV-Anlage mit Batteriespeicher von durchschnittlich 4900 kWh auf 1500 kWh. Das Ergebnis: Im Mittel versorgten sich die Eigenheime zu 70 % selbst mit Solarstrom. In neun von zehn Haushalten konnte der Batteriespeicher den Autarkiegrad um 18 bis 38 Prozentpunkte steigern.
Die Studie „Stromspeicher-Inspektion 2024“ steht kostenfrei zum Download bereit.
