Stromspeicher-Test 2023: HTW kürt beste PV-Akkus mit neuen Rekordwerten

In einem Schwerpunkt der Stromspeicher-Inspektion 2023 bewertete die HTW Berlin die Energieeffizienz von Solarstromspeichern - seit 2018 zum sechsten Mal in Folge. Die Forschungsgruppe "Solarspeichersysteme" prüfte 18 Speichersysteme von 11 Unternehmen, darunter namhafte Hersteller wie BYD, Fronius, Kostal, Varta und Viessmann. Die Kennwerte der Stromspeicher-Inspektion werden von unabhängigen Prüfinstituten ermittelt und auf Plausibilität geprüft. Dadurch genießt die Untersuchung eine besonders hohe Glaubwürdigkeit.

Mit einem exzellenten Wechselrichterwirkungsgrad im Entladebetrieb von 97,8 Prozent punktete RCT Power im Effizienztest. RCT Power erreicht erstmals sowohl in der 5-kW- als auch in der 10-kW-Leistungsklasse den höchsten System Performance Index (SPI).

Der Hybridwechselrichter von Kaco beeindruckte hingegen mit einer Einschwingzeit von unter 200 Millisekunden. Mit diesen Werten stellten die beiden Hersteller nicht nur neue Rekorde auf, sondern verbesserten obendrein den System Performance Index (SPI) ihrer Produkte. Die an der HTW Berlin entwickelte Bewertungsgröße dient als Grundlage für den Effizienzvergleich der Geräte.

Der Speicher "VARTA pulse neo 6" wurde zum effizientesten AC-gekoppelten Solarstromspeicher in der Leistungsklasse bis 5 kW gekürt. Der Stromspeicher überzeugte die Autorinnen und Autoren der Stromspeicher-Inspektion mit seinem hohen Batteriewirkungsgrad von 97,8 Prozent und mit einem Stand-by-Verbrauch von lediglich zwei Watt.

Das AC-gekoppelte System verfügt über einen Batteriewechselrichter, der den von der PV-Anlage erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt und damit für den Verbrauch nutzbar macht. AC-gekoppelte Speicher sind besonders gut für Nachrüstungen bestehender Solaranlagen geeignet.

Auch Fronius erreichte im jährlichen Stromspeicher-Test wieder Top-Platzierungen, aufgrund des hohen Systemwirkungsgrades. Ausgezeichnet wurde im Referenzfall 5 kW der Fronius Primo GEN24 6.0 Plus sowie der Fronius Symo GEN24 10.0 Plus im Referenzfall 10 kW. Fronius schaffte es als einer von zwei Herstellern zudem wieder mit beiden Produkten in die Energieeffizienzklasse A.

Der KOSTAL Hybrid-Wechselrichter PLENTICORE plus 10 kW erzielte in der Kombination mit dem Lithium-Hochvoltspeicher BYD Battery Box Premium HVS 12.8 einen System Performance Index von 94,9 Prozent. Die Regelungs- und Dimensionierungsverluste beeinträchtigten die Energieressourcen geringfügig, während die nutzbare Speicherkapazität mit 12,3 kWh große, schnell verfügbare Kapazitäten schafft. Hohe Wirkungsgrade für die Batterie und die Wandlung per PV2BAT und BAT2AC von jeweils etwa 96 Prozent gewährleisten eine starke Performance in Ladung und Entladung.

Im Test der 5-kW-Geräte punkteten der PLENTICORE plus 5.5 und die BYD Battery Box HVS 7.7 mit großer Effizienz und erzielten einen SPI von 92,2 Prozent. Damit errang das Gerät einen starken dritten Platz im gesamten Teilnehmerfeld und behauptete als Systemgespann mit Batterie im sechsten Jahr in Folge seine Spitzenplatzierung.

"Wie bereits in den vergangenen Jahren stehen erneut nur Hybridwechselrichter in Kombination mit Hochvolt-Batterien auf dem Siegertreppchen", resümiert Johannes Weniger, Initiator der Stromspeicher-Inspektion.

Insgesamt konnten die Forschenden in diesem Jahr sieben Systemen die höchste Effizienzklasse A attestieren. Der Vergleich zweier Speichersysteme sehr unterschiedlicher Effizienz in der Studie unterstreicht: Wer auf ein hocheffizientes Photovoltaik-Speichersystem setzt, kann innerhalb der ersten zehn Betriebsjahre bis zu 1700 € zusätzlich einsparen.

Die aktuelle Dominanz der Lithium-Ionen-Batterietechnologie spiegelt sich auch in ihrem beachtlichen Marktanteil in Deutschland wider: 98 Prozent der rund 200 000 Heimspeichersysteme, die im vergangenen Jahr installiert wurden, waren Lithium-Systeme. Die Anzahl der Neuinstallationen stieg 2022 im Vergleich zum Vorjahr insgesamt um 44 Prozent.

Besonders im Trend sind dabei Lithium-Eisenphosphat-Batterien, wie die HTW Berlin in ihrer Analyse des Speichermarkts zeigt. Innerhalb von fünf Jahren verdoppelten Lithium-Eisenphosphat-Batterien ihren Anteil auf knapp 70 Prozent im Jahr 2022.

Des Weiteren beobachten die Forschenden der HTW Berlin eine rasante Marktentwicklung der Hybridwechselrichter. Drei von vier Photovoltaik-Speichersystemen wurden im Jahr 2022 mit einer DC-Anbindung des Batteriespeichers realisiert. Vor vier Jahren führten noch AC-gekoppelte Batteriesysteme den deutschen Heimspeichermarkt an.

Neben den etablierten Lithium-Ionen-Batterien untersuchten Forschende der HTW Berlin und des KIT in der Studie Stromspeicher-Inspektion 2023 auch Natrium-Nickelchlorid-Batterien (Hochtemperaturbatterien) und Natrium-Ionen-Batterien (Salzwasserbatterien).

Das Ergebnis: In Natrium-Ionen- und Natrium-Nickelchlorid-Batterien treten im Vergleich zu Lithium-Ionen-Batterien noch deutlich höhere Verluste auf. Die Labortests belegen, dass die Speicherverluste der Natrium-Nickelchlorid-Batterien um das Siebenfache höher sind als die der Lithium-Ionen-Batterien.

Ebenfalls verbesserungswürdig ist die geringe Leistungsfähigkeit der Natrium-Ionen-Batterien, die zudem mit sinkendem Ladezustand linear abnimmt. Weitere technische Unterschiede und Optimierungspotenziale der verschiedenen Batterietechnologien zeigen die Forschenden in der neuen Studie auf.

Um Privatpersonen bei der Suche nach einem effizienten Heimspeicher zu unterstützen, entwickelte die Forschungsgruppe den Stromspeicher-Inspektor, der auf den Ergebnissen der Studie aufbaut. "Mit unserem neuen Online-Tool können Interessierte die wichtigsten Effizienzeigenschaften der Speichersysteme noch einfacher vergleichen", sagt Michaela Zoll, wissenschaftliche Mitarbeiterin in der Forschungsgruppe Solarspeichersysteme.

Der Clou: Alle aufgelisteten Kennwerte wurden von unabhängigen Prüfinstituten ermittelt und auf Plausibilität geprüft. Der Stromspeicher-Inspektor wird ab sofort kontinuierlich um Produktneuheiten erweitert und macht diese somit schneller vergleichbar. Interessierte Hersteller können sich hierzu direkt an die Forschungsgruppe "Solarspeichersysteme" der HTW Berlin wenden.