Stromspeicher-Inspektion der HTW

Berliner Hochschule veröffentlicht Stromspeicher-Testsieger

Die Hochschule für Technik und Wirtschaft (htw) Berlin gibt seit 2018 jährlich eine Stromspeicher-Inspektion heraus. Die Studie ermittelt die Effizienz von Speichersystemen und stellt die Ergebnisse frei zugänglich vor. 2024 wurden neben Solarstromspeichern erstmals auch Hybridwechselrichter und Batteriespeicher bewertet. Erfahren Sie alles über die aktuelle HTW Stromspeicher-Inspektion und lernen Sie die Testsieger näher kennen.

Auslöser und Ziel der Stromspeicher-Inspektion

Als Anlass für die jährliche Inspektion gibt die Berliner Hochschule für Technik und Wirtschaft eine missliche Situation an: Nicht alle Hersteller stellten die technischen Eigenschaften ihrer Heimspeichersysteme transparent dar. Dies erschwere den Installationsbetrieben, die Vor- und Nachteile der Produkte abzuwägen und fürs Verbauen das Beste auszuwählen. Der Hintergedanke könne sein, dass die im Datenblatt angegebenen oder in der Werbung versprochenen Werte mit den Testergebnissen nicht übereinstimmten. Tatsächlich stellen sich bei den Stromspeicher-Inspektionen immer wieder Diskrepanzen heraus. Der bisher krasseste Fall war eine Abweichung von 19 Prozent.

Ziel der Studie ist nicht, die schwarzen Schafe zu entlarven. Es wird vielmehr die ganze Bandbreite vorgestellt, um dann Empfehlungen auszusprechen. Die Testsieger erhalten einen „Pokal“ und einen Platz auf dem Siegerpodest, die Details gibt der sogenannte Stromspeicher-Inspektor preis. Grafiken lassen die Unterschiede auf einen Blick erkennen. Getestet wurden Geräte in zwei Leistungsklassen: 10 kW und 5 kW.

Ergebnisse der Stromspeicher-Inspektion 2024

Um die Gesamteffizienz der PV-Speichersysteme zu bewerten, wurden mehrere Faktoren geprüft. Es stellte sich eine erstaunliche Bandbreite heraus. So lagen die Werte (jeweils Tiefst- und Bestwert) für die relevantesten Effizienzeigenschaften

• Batteriewirkungsgrad zwischen 87,9% und 97,8%
• Wechselrichterwirkungsgrad zwischen 91,2% und 97,8%
• Einschwingzeit zwischen 13,7 und 0,2 Sekunden
• Stand-by-Verbrauch zwischen 64 und 2 Watt (Durchschnitt: 13 W).

Die besten Ergebnisse erzielten Hybridwechselrichter in Kombination mit Hochvolt-Batterien.

Wechselrichterwirkungsgrad enorm wichtig

Auf den ersten Blick sehen die Werte 91,2 vs. 97,8 Prozent weniger bedeutend aus, als sie es tatsächlich sind. Das HTW hat im erstmaligen Test der Systeme im Teillastbereich jedoch erkannt: Weniger effiziente Wechselrichter sind gerade beim geringen nächtlichen Stromverbrauch besonders ineffizient. Will sagen: Die höheren Umwandlungsverluste bewirken ein stärkeres Entladen der Batterie.

Das Fazit der HTW: Je höher der Wechselrichter-Wirkungsgrad beim Entladen ist, desto geringer sind die Umwandlungsverluste und desto höher ist der Nutzen des Batteriespeichers.

Testsieger: Kombi Hybridwechselrichter/Hochvolt-Batterie vorne

Für die Bewertung wurde der System Performance Index (SPI) herangezogen. Er konzentriert sich auf die Energieverluste und demzufolge auf die Energieeffizienz von PV-Batteriesystemen in Relation zum Energieaustausch mit dem Netz. Dabei werden Ideal- und Realwerte von PV-Speichersystemen berücksichtigt.

Für die Studie 2024 wurden Systeme der 10-kW-Klasse und 5-kW-Klasse bewertet und in beiden Klassen die ersten drei Solarstromspeicher gekürt. Die Testsieger stammten von den Produzenten RCT Power, Energy Depot, Fronius, Kostal und BYD. Ganz vorne lagen zwei Power Storages aus dem Hause RCT Power. Eine Grafik der HTW zeigt die effizientesten Solarstromspeicher in den Leistungsklassen 10 kW und 5 kW.

Testsieger der Stromspeicher-Inspektion kurz vorgestellt

RCT Power bezeichnet sich selbst als einen der wenigen Hersteller, der komplette Batteriesysteme und Wechselrichter selbst entwickelt und diese optimal aufeinander abstimmt. In Konstanz am Bodensee entwickeln Experten aus dem Bereich Leistungselektronik innovative Lösungen für eine bessere und langfristige Nutzung der Solarenergie.

Energy Depot hat sich auf die Entwicklung und den Vertrieb hochwertiger Solarprodukte für Installateure spezialisiert. Das Sortiment umfasst kleinere Solaranlagen für private Haushalte, großflächige Freiflächenanlagen und innovative Container-Speichersysteme für gewerbliche Anwendungen. Mit dazu gehören die Speicherkomponenten und das Energiemanagement.

Fronius sucht, entwickelt und realisiert innovative Methoden zur Kontrolle und Steuerung von Energie für Schweißtechnik, Photovoltaik und Batterieladetechnik. Neben Solarstromspeichern führt das bereits in der 3. Generation tätige Unternehmen Tools für die Steuerung von Photovoltaikanlagen und die Wärme- und Kälteerzeugung mit PV sowie Wallboxen zum smarten Laden von Elektroautos. Made in Austria.

Kostal ist ein Familienunternehmen mit 5 eigenständigen Geschäftsbereichen: Automobil-Elektrik, Industrie-Elektrik, Kontakt-Systeme, Prüf- & Animationssysteme und Solar Electric. Zu letzterem gehören intelligente und nachhaltige, mehrfach ausgezeichnete Wechselrichter und Speichersysteme sowie Monitoring-Lösungen und eine Wallbox.

BYD ist der weltweit größte Produzent von Akkumulatoren – und seit 2022 Marktführer bei der Produktion von Elektrofahrzeugen. Stromspeichersysteme gehören seit mehr als 10 Jahren mit zum Portfolio. Bekannt ist der Konzern für seinen vom chinesischen Firmennamen abgeleiteten Marketingslogan „Build your Dreams – Baue deinen Traum“.

Energiespeicher Typen

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Kurzer Blick in die Geschichte

Beispielsweise 2021 wurden die Ergebnisse noch nach Effizienzklassen aufgelistet. Sehr positiv: Während 2020 lediglich zwei Systeme die Effizienzklasse A erreicht hatten, waren es 2021 bereits fünf Systeme. Acht erhielten eine Einstufung in die Klasse B (sehr gut), sechs weitere in die Klassen C und D (gut). Die Spitzenreiter (Effizienzklasse A) waren

• RCT Power „Power Storage DC 10.0“ & „Power Battery 11.5“
• Fronius „Symo GEN24 10.0 Plus“ & BYD „Battery-Box Premium HVS 10.2“
• KACO „blueplanet hybrid 10.0 TL3“ & Energy Depot „DOMUS 2.5“
• Kostal „PLENTICORE plus 10“ & BYD „Battery-Box Premium HVS 12.8“
• Fronius „Primo GEN24 6.0 Plus“ & BYD „Battery-Box Premium HVS 7.7“

Es fiel auf, dass die vorderen Plätze von 10-kWh-Speichern eingenommen wurden. Bei den kleineren Batteriespeichern schnitt der Fronius Primo am besten ab. In der Effizienzklasse B folgten überwiegend die 4,6- bis 6-kWh-Speicher, z.B. von GoodWe, Kostal und RCT.

Fakten und Zahlen zu PV-Batteriesystemen

Die HTW-Studie ermittelt nicht nur die besten Heimspeichersysteme, sondern beleuchtet auch die Entwicklung der letzten Jahre.

Heimspeichermarkt verzeichnet über 150 Prozent Zuwachs

Die Zahlen stimmen positiv: Ende 2023 waren in Deutschland 1,1 Millionen Solarstromspeicher in Betrieb – eine Verdoppelung des Bestands in nur 12 Monaten. Im Durchschnitt betrug deren nutzbare Speicherkapazität 8,6 kWh, insgesamt etwa 9 GW. Bei der Anbindung an die PV-Systeme dominieren DC-gekoppelte Hybridwechselrichter den Heimspeichermarkt (Marktanteil von 82 %). AC-gekoppelte PV-Speichersysteme, die neben einem Photovoltaik-Wechselrichter zusätzlich einen Batterie-Wechselrichter benötigen, verlieren zunehmend an Marktrelevanz.

Strombezug von Eigenheimen wird um 70 Prozent reduziert

Die aktuelle Analyse der Betriebsdaten von mehr als 100 PV-Speichersystemen führte bzgl. der Netzstromeinsparung zu noch besseren Ergebnissen als bisher:

• Eigenheime mit einem jährlichen Strombedarf von 4.900 kWh reduzieren den Strombezug aus dem Netz mit einer PV-Anlage um rund 2.000 kWh. Das ist ein Autarkiegrad von 40 Prozent.
• Mit einer PV-Anlage plus Solarstromspeicher wächst diese Reduktion um weitere 1.400 kWh/a, was einen Autarkiegrad von 70 Prozent ergibt. Im Rahmen dessen wurde beobachtet, dass gerade energiesparsame Haushalte den höchsten Autarkiegrad (bis zu 80 Prozent) erreichten. Ein Stromspeicher scheint zum Sparen geradezu anzuspornen.

Fazit und Empfehlung der HTW

Die Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin fordert unermüdlich mehr Transparenz im Energiespeichermarkt. Würden alle Hersteller die technischen Eigenschaften ihrer Heimspeichersysteme transparent darstellen, erübrigte sich ihre jährliche Stromspeicher-Inspektion. Bis sich das ändert, hilft sie aber Installateuren und Verbrauchern, die Spreu vom Weizen zu trennen.

Seit Jahren kommen die Testsieger aus den Häusern RCT Power und Fronius. Hervorragend schneiden auch die Stromspeicher von Energy Depot, Kostal und BYD ab. In ihrer Stromspeicher-Inspektion 2024 kommt die HTW zu folgendem Fazit: „Wer beim Speicherkauf auf eine hohe Effizienz achtet, spart durch geringere Effizienzverluste nicht nur Geld, sondern tut auch dem Klima etwas Gutes.“

Folgende Punkte sollten Installationsbetriebe und Endkunden beachten:

• Ist im Datenblatt bei einer Entladetiefe von 100 % die nutzbare Speicherkapazität (Nettokapazität oder Batteriekapazität) oder nur die nominale Speicherkapazität (Bruttokapazität oder Nennkapazität) angegeben? Von der Nennkapazität müssen nämlich ca. 5–10 % abgezogen werden, um den nutzbare Energieinhalt des Lithium-Ionen-Batteriespeichers zu bestimmen.
• Im Datenblatt geben die Hersteller meist einen unter idealen Prüfbedingungen erzielten maximalen Wirkungsgrad nahe der Nennleistung an. Die in unabhängigen Prüflaboren ermittelten Maximalwerte liegen häufig 1–2 % darunter.
• Ein Vergleich der Wirkungsgrade von Geräten unterschiedlicher Hersteller ist schwierig, da in den Datenblättern oft nur die Umwandlung des Solarstroms von Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) berücksichtigt ist. Dies verschleiert die Verluste, die während der Ladung und Entladung der Batterie entstehen.
• Der Wechselrichterwirkungsgrad sollte im Leistungsbereich zwischen 100 und 300 W bei über 80 % liegen. Ansonsten wird die Batterie nachts durch unverhältnismäßig hohe Umwandlungsverluste zu stark entladen.

Die jährlich aktualisierte Stromspeicher-Inspektion der HTW ist auf der Seite https://pvspeicher.htw-berlin.de/ kostenfrei downloadbar.

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