Stromspeicher-Inspektion 2024: Die besten Solarstromspeicher

Testsieger aus der Stromspeicher-Inspektion 2024: Die effizientesten Solarstromspeicher in den Leistungsklassen 5 kW und 10 kWFoto: Stromspeicher-Inspektion 2024 / Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin (HTW Berlin)

Der Markt für Heimspeicher wuchs 2023 um 150 Prozent auf über 530.000 neu installierte Batteriespeicher. Vier von fünf Speichersysteme wurden mit einem Hybridwechselrichter ausgestattet, der den Solar- und Batteriewechselrichter in einem Gerät vereint. 20 Solarstromspeicher von insgesamt 14 Herstellern bewertete die Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin (HTW Berlin) in der Neuauflage ihres Speichertests. Neu in der Stromspeicher-Inspektion 2024: 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.

Ärgerlich für Verbraucher: Fehlerhafte Produktangaben einiger Speicherhersteller
Im Rahmen der Stromspeicher-Inspektion 2024 wurden die Labormesswerte von 20 Lithium-Batteriesystemen analysiert. Mit einem Batteriewirkungsgrad von 97,8 Prozent 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 Prozent - 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 20 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. Der gemessene Stand-by-Verbrauch ist damit um den Faktor 10 höher als vom Hersteller auf dem Datenblatt angegeben. 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.

Hohe Wechselrichterwirkungsgrade sind bei Entladeleistungen von wenigen hundert Watt 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. Warum das wichtig ist: In der Nacht und somit über mehrere tausend Stunden im Jahr liegt der Stromverbrauch von Haushalten typischerweise zwischen 100 W 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 Prozent herausragte, kam das Gerät mit der geringsten Umwandlungseffizienz im Test auf einen Wirkungsgrad von lediglich 71 Prozent. 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. Vor allem Haushalten mit einem geringen nächtlichen Stromverbrauch raten die Autor:innen der Studie bei der Wahl des Wechselrichters auf hohe Teillastwirkungsgrade zu achten.

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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 Solarstromspeicher 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 Photovoltaik-Anlage und Batteriespeicher wirklich?
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 Photovoltaik-Anlage mit Batteriespeicher von durchschnittlich 4.900 kWh auf 1.500 kWh. Im Mittel versorgten sich die Eigenheime zu 70 Prozent selbst mit Solarstrom. In neun von zehn Haushalten kann der Batteriespeicher den Autarkiegrad um 18 bis 38 Prozentpunkte steigern.

Tipps der Forschungsgruppe für die Auswahl eines Batteriespeichers im Eigenheim

• Prüfen Sie anhand des Datenblatts, ob der Hersteller die nutzbare Speicherkapazität oder nur die nominale Speicherkapazität bei einer Entladetiefe (engl. depth of discharge, DOD) von 100 Prozent angibt. Ist Letzteres der Fall, reduziert sich der in der Praxis nutzbare Energieinhalt des Lithium-Ionen-Batteriespeichers meistens um 5 bis 10 Prozent.
• Vergleichen Sie nicht die maximalen Wirkungsgrade unterschiedlicher Hybridwechselrichter. Diese Werte bestimmen die Hersteller in unterschiedlichen Betriebspunkten unter idealen Prüfbedingungen. Meist liegt der maximale Wirkungsgrad im oberen Leistungsbereich nahe der Nennleistung. Die von unabhängigen Prüflaboren unter einheitlichen Testbedingungen ermittelten Maximalwerte liegen häufig 1 bis 2 Prozentpunkte unter den Datenblattwerten.
• Viele Hersteller geben den maximalen Wirkungsgrad ihrer DC-gekoppelten Speichersysteme oder Hybridwechselrichter nur für die Umwandlung des Solarstroms von Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) an. Die Verluste während der Ladung und Entladung der Batterie sind darin nichtenthalten. Die Wirkungsgrade von Geräten unterschiedlicher Hersteller können Sie daher anhand der Datenblätter derzeit nicht verlässlich vergleichen.
• Beachten Sie, dass Einfamilienhäuser nachts typischerweise einen Stromverbrauch von lediglich 100 W bis 300 W haben. Für eine effiziente Nutzung des gespeicherten Solarstroms ist es daher besonders wichtig, dass der Wechselrichterwirkungsgrad des Speichersystems in diesem Leistungsbereich über 80 Prozent liegt. Je geringer die Umwandlungseffizienz ist, desto weniger kommt von dem gespeicherten Solarstrom (DC) bei Ihren elektrischen Verbrauchern (AC) im Haus an.

Die komplette Studie zur Stromspeicher-Inspektion 2024 finden Sie hier.

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