Speichersysteme gibt es mittlerweile zahlreiche. Von Großunternehmen wie Tesla und BYD bis zu Mittelständlern wie Sonnen oder E3/DC, sie alle haben ihre Produkte am Markt. Wer sich noch nicht eingehender mit der Materie beschäftigt hat und in das technische Datenblatt schaut, der versteht meist nur Bahnhof. Um ein Grundverständnis zu erlangen, erhalten sie im Folgenden einen kleinen Überblick.
Inhaltsübersicht:
Die Speicherkapazität gibt eine erste wichtige Richtungsgröße an, wie viel Strom gespeichert werden kann. Die Kennzahl wird in Kilowattstunden (kWh) angegeben - 1 Kilowatt entspricht 1000 Watt. Übliche Größen für Heimspeichersysteme liegen zwischen 6 und 12 kWh.
Die Entladetiefe sagt aus, wie viel Prozent der Speicherkapazität tatsächlich aus dem Speicher entnommen werden kann. Moderne Batteriesysteme können mit 80 bis 100% einen Großteil ihrer gespeicherten Energie wieder abgeben.
Die Nutzkapazität ergibt sich aus Speicherkapazität und Entladetiefe. Wie viel Prozent der Gesamtkapazität ein Speicher bereitstellen kann, sagt aus wie viel sie tatsächlich nutzen können.
Der Systemwirkungsgrad kombiniert die jeweiligen Wirkungsgrade der elektrischen Komponenten eines Speichers mit der Batterie selber. Eine Lithium-Ionen-Batterie alleine erreicht bis zu 98% Wirkungsgrad. Das Batteriemanagementsystem, der Batteriewechselrichter, der Standby-Modus und andere Bauteile verbrauchen Strom und senken den Wirkungsgrad. Was der Systemwirkungsgrad alles beinhalten muss ist noch nicht standardisiert, trotzdem ist er der aussagekräftigste Wirkungsgrad.
Hersteller geben gerne die Zahl der Vollzyklen ihrer Stromspeicher an. Ein Vollzyklus ist die einmalige Auf- und Entladung des Speichers. Durchschnittlich erreicht ein Speicher pro Jahr 200 Vollzyklen. Moderne hochwertige Lithium-Ionen-Batterien schaffen 6000 bis 8000 Vollzyklen, Redox-Flow Speicher schaffen über 10000. Teilt man die maximalen Vollzyklen durch die jährlichen, ergibt sich die zu erwartende Lebensdauer.
Für die meisten interessant ist heute die Lithium-Ionen Speichertechnologie und die Vanadium-Redox-Flow Technologie. Beide haben ihre Vor- und Nachteile und bevorzugte Anwendungsgebiete. Wer beispielsweise viel Speicherkapazität auf kleinem Raum benötigt, der greift zum Lithium-Ionen Speicher. Wer viel Platz hat und einen ökologischeren Speicher bevorzugt, der greift zur Vanadium-Redox-Flow Technologie.
Stromspeicher können AC- oder DC-seitig an die Photovoltaikanlage und das Hausnetz angeschlossen werden. Ein DC System wird zwischen PV-Anlage und PV-Wechselrichter geschaltet. AC Systeme werden nach den PV-Wechselrichter geschaltet und müssen den Strom beim Lade- und Entladeprozess intern wandeln. Das sorgt für etwas geringere Wirkungsgrade im Vergleich zu DC-Systemen. Möchten man ein DC-System nachrüsten und hat beim Kauf des PV-Wechselrichters nicht auf die Kompatibilität oder Fähigkeit zum Betrieb eines DC Speichers geachtet, muss dieser häufig ausgetauscht werden.
Die Kosten pro gespeicherter Kilowattstunde sind der entscheidende Faktor zum Vergleich unterschiedlicher Speichersysteme. Der Speicherpreis lässt sich mit folgender Faustformel berechnen: Anschaffungspreis / (Nutzkapazität x Vollzyklenzahl x Entladetiefe x Systemwirkungsgrad)
Mit den Gestehungskosten für eine PV-Anlage addiert, erhalten sie einen guten Vergleichswert zum Preis ihres Haushaltsstroms.
Nicht ganz so aussagekräftig aber gut für einen Vergleich aller Speichertechnologien sind die Anschaffungskosten pro Kilowattstunde. Blei-Akkus sind für weit unter 1000 €/kWh käuflich, Lithoum-Ionen Batterien kosten zwischen 700 und 3000 €/kWh, Vanadium-Redox-Flow Batterien rund 1100 €/kWh.