Batteriespeicher für Photovoltaik-Anlagen mit neuer Kennzahl

In Deutschland werden derzeit etwa 61.000 Batteriespeicher für Strom aus Photovoltaik-Anlagen betrieben. In dieser Zahl sind Speicher aller Größenordnungen enthalten, vom Gerät in einem Einfamilienhaus bis zum Akku in einem größeren Unternehmen. Sie ermöglichen es den Nutzern, einen deutlich höheren Anteil des selbst erzeugten Stroms für den eigenen Bedarf zu nutzen. Im Verhältnis zu den aktuell ca. 1,6 Millionen in Deutschland arbeitenden Photovoltaik-Anlagen ist die Anzahl allerdings noch sehr gering. Der stetige Preisverfall dürfte die Nachfrage nach Batteriespeichern jedoch deutlich erhöhen. Die Frage für die Verbraucher ist allerdings: Woran erkennt man einen effizienten Batteriespeicher?

SPI – eine neue Kennzahl vereinfacht die Auswahl

Die energetische Effizienz eines Speichersystems ist bei einem Kauf das entscheidende Kriterium. Bislang mussten sich Käufer auf das Datenblatt verlassen, das allerdings keine Auskunft über die Systemeffizienz gegeben hat. Die bisher gebräuchlichen Kennzahlen Systemnutzungsgrad, Autarkiegrad und Eigenverbrauchsanteil haben alle einen Schönheitsfehler: Sie reduzieren sich bei manchen Verlustmechanismen nicht automatisch, daher fehlt es ihnen an einer belastbaren Aussagekraft, sodass Photovoltaik-Batteriesysteme nicht miteinander verglichen werden können.

Diese Schwäche hinsichtlich der Vergleichbarkeit ist mit der Verwendung des von Wissenschaftlern der Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW) Berlin entwickelten SPI seit Kurzem jedoch Vergangenheit: Hiermit wird der wirtschaftliche Nutzen für ein reales Batteriesystem bewertet, wobei die durch das Batteriesystem tatsächlich erreichte Kosteneinsparung ins Verhältnis zu einem theoretischen Einsparpotenzial eines Systems gesetzt wird, das die gleiche Speicherkapazität aufweist, aber verlustfrei arbeitet. Das SPI zeigt so die Relevanz der Systemverluste (Dimensionierungs-, Regelungs-, Umwandlungs-, Bereitschafts- und Energiemanagementverluste) an.

So wird der SPI ermittelt

Der Bundesverband Solarwirtschaft (BSW-Solar) hat gemeinsam mit dem Bundesverband Energiespeicher (BVES) sowie 25 weiteren Firmen und Instituten den „Effizienzleitfaden für PV-Speichersysteme“ (http://pvspeicher.htw-berlin.de) entwickelt, der im Frühling 2017 veröffentlicht wurde. Er ist die Grundlage für die als Startparameter genutzten Labormesswerte. Mit ihnen werden mithilfe von Computersimulationen die Leistungsflüsse in einem System genau errechnet. Innerhalb der Simulation werden dann über den Zeitraum eines Jahres hinweg die Ergebnisse des Batteriesystems mit denen eines identischen, verlustfreien Systems verglichen. Durch die Gegenüberstellung wird die realisierte Kosteneinsparung mit dem theoretischen Einsparpotenzial in Relation gesetzt.

Eine weitere Erkenntnis der Forscher war, dass es nur eine geringe Abhängigkeit des SPI von der Kapazität der Speichersysteme gibt. Daher eignet er sich besonders gut, um Batteriesysteme, die über unterschiedliche Speicherkapazitäten verfügen, miteinander zu vergleichen. Anhand der ermittelten Daten kann abgeleitet werden, in welchem Maße die Speicherregelung und die Energieverluste die Ausgaben für den Netzbezug ansteigen lassen und die Einnahmen, die durch die Einspeisung ins Stromnetz erzielt werden, reduzieren.

Die Kennzahl lässt sich sowohl für die Systementwicklung als auch die Anlagenplanung verwenden, was die Speicherung des Solarstroms wirtschaftlich attraktiver macht. Dieser Effekt kann die Nachfrage nach Speichersystemen deutlich vorantreiben, was sich sowohl für die Speicherhersteller als auch die Anlagenbetreiber positiv auswirken würde.