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Stromspeicher-Inspektion 2024: Ineffiziente Wechselrichter verringern Nutzen
In der Neuauflage eines Speichertests hat die Hochschule für Technik und Wirtschaft HTW Berlin zwanzig Solarstromspeicher von insgesamt vierzehn Herstellern bewertete.
Der System Performance Index (SPI) gibt die Gesamteffizienz der Solarstromspeichersysteme an. Hier die Ergebnisse der getesteten Stromspeicher in der 10-kW-Klasse. (Bildquelle: HTW Berlin)
Neu in der Stromspeicher-Inspektion 2024 sind acht Hybridwechselrichter und acht Batteriespeicher, unter anderem von Dyness, Goodwe, Hypontech, Kostal und Pylontech. Insgesamt sechzehn Heimspeichersystemen attestierte die Forschungsgruppe Solarspeichersysteme eine sehr gute Energieeffizienz. Lediglich drei Geräte konnten aufgrund hoher Umwandlungs- und Stand-by-Verluste nicht überzeugen.
Die Broschüre mit den Ergebnissen der Stromspeicher-Inspektion 2024 ist auf den Internetseiten der HTW Berlin kostenlos downloadbar. Außerdem gibt es dort einen Link für den direkten Online-Vergleich der getesteten Solarspeichersysteme.
HTW Berlin bemängelt fehlerhafte Produktangaben
Im Rahmen der Stromspeicher-Inspektion 2024 analysierten die Forscherinnen und Forscher der HTW Berlin die Labormesswerte von zwanzig Lithium-Batteriesystemen. Mit einem Batteriewirkungsgrad von 97,8 % nimmt der Heimspeicher pulse neo 6 von Varta einen Spitzenplatz ein. Zum Vergleich: Einer der getesteten Batteriespeicher kam nur auf einen Wirkungsgrad von 87,9 % – fast 10 Prozentpunkte unter dem Spitzenwert.
Einen weiteren Bestwert erzielte der AC-gekoppelte Heimspeicher pulse neo 6 mit einem Stand-by-Verbrauch von lediglich 2 W. Im Durchschnitt benötigen die zwanzig getesteten Modelle im Stand-by-Modus eine Leistung von 13 W. Dagegen bezieht der ineffizienteste Wechselrichter im Test bei entladenem Batteriespeicher beträchtliche 64 W aus dem Stromnetz. „Sein gemessener Stand-by-Verbrauch ist damit um den Faktor 10 höher als vom Hersteller auf dem Datenblatt angegeben. Aus Sicht der Verbraucher:innen ist das besonders enttäuschend“, resümiert Cheyenne Schlüter, Mitautorin der Studie.
Abweichungen zwischen den Labormesswerten und Herstellerangaben identifizierten die Forscher:innen ebenfalls bei der Speicherkapazität: Ein vom Hersteller deklarierter 15-kWh-Batteriespeicher erreichte auf dem Prüfstand gerade einmal eine nutzbare Speicherkapazität von 13,3 kWh. Weitere Beispiele für eine mangelhafte Transparenz und Plausibilität der Datenblattangaben führen die Autor:innen in der Studie auf.
Hohe Wechselrichterwirkungsgrade sind bei geringen Entladeleistungen besonders wichtig
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. Das ist wichtig, weil der Stromverbrauch von Haushalten in der Nacht und somit über mehrere tausend Stunden im Jahr typischerweise nur zwischen 100 W und 300 W liegt.
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. „Einfach gesagt: Je höher der Wechselrichterwirkungsgrad ist, desto höher ist der Nutzen des Batteriespeichers“, betont Johannes Weniger, Initiator der Stromspeicher-Inspektion. Vor allem Haushalten mit einem geringen nächtlichen Stromverbrauch raten die Autor:innen der Studie bei der Wahl des Wechselrichters auf hohe Teillastwirkungsgrade zu achten.
Testsieger ist dreimal so effizient wie das Schlusslicht
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 sechzehn der zwanzig 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.
Die Stromspeicher-Inspektion 2024 entstand im Projekt „Perform“, das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) gefördert wird.
