Nicole Weihold
Von der Energieeffizienz eines Batteriesystems hängt es ab, ob die Kohlendioxid-Emissionen durch das Speichern des Solarstroms verringert werden. Das ist ein Fazit einer Untersuchung der Berliner Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW Berlin). Die Forschungsgruppe Solarspeichersysteme der HTW Berlin hat für die Untersuchung zum zweiten Mal die Effizienz von Batteriesystemen für Solarstromanlagen verglichen. Die erste war im vergangenen Jahr durchgeführt worden. In diesem Jahr haben sich fast alle wiederholt teilnehmenden Firmen beim Wirkungsgrad verbessert.
Dabei ist der maximale Umwandlungswirkungsgrad von unterschiedlichen Speichersystemen wenig vergleichbar. In Datenblättern wird oft der maximale Wirkungsgrad des Wechselrichters angegeben. Außer Acht bleibt dabei, dass die Umwandlungseffizienz eines
Wechselrichters von dessen Auslastung abhängt, so die Wissenschaftler. Je nach Wechselrichter können sich die Wirkungsgradkennlinien deutlich voneinander unterscheiden. Die höchste Umwandlungseffizienz wird
meist in unterschiedlichen Betriebspunkten erzielt. Daher ist ein Vergleich der maximalen Wirkungsgrade von unterschiedlichen Wechselrichtern wenig sinnvoll.
Geringe Verluste wichtiger als Wirkungsgrad der Batterie
Der Vergleich der 16 Speicher zeigt auch, dass ein hoher Batteriewirkungsgrad nicht automatisch ein Garant für eine hohe Systemeffizienz ist. Wichtiger sind derweil geringe Umwandlungs- und Standby-Verluste des gesamten Speichersystems. „Wichtig ist ein mittlerer Wirkungsgrad über 95 Prozent - sowohl beim Laden als auch beim Entladen der Batteriespeicher“, erklärt Volker Quaschning, Professor für Regenerative Energiesysteme an der HTW Berlin und einer der Autoren der Untersuchung.
Standby im Visier
Zudem weisen die Forscher auf den Standby-Verbrauch der Speichersysteme hin, dessen Bedeutung oft unterschätzt werde. Da Batteriespeicher in Wohngebäuden üblicherweise 2.000 bis 4.000 Stunden pro Jahr im entladenen Zustand verweilen, sollte die Leistungsaufnahme im Standby-Modus unter fünf Watt liegen. In der Untersuchung wurde zudem die Gesamteffizienz mit dem System Performance Index (SPI) bewertet. Fast alle getesteten Systeme schneiden mit einem System Performance Index (SPI) über 88 Prozent sehr gut ab. Drei Geräte von BYD, Kostal und RCT Power konnten sich mit einem System Performance Index (SPI) zwischen 90,3 und 91,4 Prozent als Spitzenreiter durchsetzen.
Werden CO2-Emissionen reduziert?
Aber verringert der Betrieb von Batteriesystemen in Wohngebäuden mit Photovoltaik-Anlagen auch die CO2-Emissionen? Hierzu haben sie die CO2-Bilanz der Stromversorgung von Wohngebäuden mit sehr effizienten und mit weniger effizienten Photovoltaik-Speichersystemen analysiert. Berücksichtigt wurde dabei, dass die CO2-Emissionen der Stromerzeugung in Deutschland im Tages- und Jahresverlauf variieren. Das Ergebnis: Ob ein Batteriesystem die CO2-Emissionen verringert und einen Beitrag zum Klimaschutz leistet, hängt von der Höhe der Systemverluste ab. Denn: Hohe Umwandlungs- und Bereitschaftsverluste
von weniger effizienten Speichersystemen können zu einer
negativen CO2-Bilanz führen.
Acht Systemanbieter haben die Untersuchung mit Messdaten von unabhängigen Prüflaboren unterstützt; darunter LG Chem, Siemens, SMA und Sonnen. Bis Ende 2019 können sich Systemanbieter an der nächsten Ausgabe des Speichervergleichs beteiligen.
