Der große Speichervergleich - die Ergebnisse im Überblick / Teil 2



Gleich vorweg - Falls ihr euch den ersten Teil noch nicht angeschaut habt, würde ich euch das auf jeden Fall empfehlen. Dort findet ihr auch eine Übersicht aller Systeme, die mit dabei sind beim Speichervergleich. Zudem auch bereits erste Ergebnisse der Untersuchungen.

Den ersten Teil findet ihr hier:
Der große Speichervergleich - die Ergebnisse im Überblick / Teil 1



Was genau ist der System Performance Index?

Es handelt sich dabei um ein Verfahren zur Bewertung von Speichersystemen. Erstellt und durchgeführt wurde das ganze durch die Forschungsgruppe für Solarspeichersysteme der HTW Berlin. Es soll dabei im speziellen die Gesamtsystemeffizienz von Speichersystemen analysiert und beurteilt werden.


Und wie sieht das nun genau aus? Vorweg, es ist etwas Denkarbeit gefragt. Wir werden uns gleich mal ansehen wie der SPI berechnet wird und dann versuche ich euch zu erklären wie diese Berechnung zustande kommt und was dahinter steckt.


Der SPI verfolgt ja grundsätzlich den Ansatz, die Speichersystemeffizienz anhand der verlustbedingten Änderungen der Netzeinspeisung und des Netzbezugs zu bewerten. Die Bezugsgröße ist ein baugleiches, aber verlustfreies PV-Speichersystem.

Es gibt also für die Berechnung des SPI zwei Speichersysteme von denen wir ausgehen. Ein ideales Speichersystem und ein reales Speichersystem. Wir wollen uns ansehen wie hoch die Kosteneinsparungen für jedes System im Vergleich zu einem Haushalt ohne PV- oder Speichersystem sind. Das Verhältnis davon ergibt den SPI unseres Speichersystems




Davor müssen wir uns aber noch ausrechnen welche Kosten jeweils beim idealen System und beim realen System eingespart werden. Wie können wir das berechnen?

Also… beim Einsatz eines Speichersystems wird genau eine Sache verfolgt um Kosten zu sparen. Nämlich Eigenverbrauch und Autarkie zu erhöhen, damit weniger Strom vom Netz gekauft werden muss. Das bedeutet der Netzbezug sinkt.

Wenn aber mehr Energie selbst verbraucht wird, kann gleichzeitig weniger eingespeist und verkauft werden. Die Netzeinspeisung sinkt.

Um zu ermitteln welche Kosten eingespart werden, müssen wir uns also ansehen wieviel weniger Strom eingekauft werden musste und wieviel weniger Strom dadurch verkauft werden konnte.

Das wiederum jeweils für das ideale System und das reale System.

Um auf einen realistischen Wert zu kommen, wird das Betriebsverhalten des Speichersystems mit einem Simulationsmodell über einem Zeitraum von einem Jahr simuliert.


Das ideale und das reale System unterscheiden sich in den Verlusten des realen Systems. Diese entstehen durch die im ersten Artikel behandelten Kenngrößen wie Umwandlungsverluste, Regelverzögerungen oder Standby Verbrauch. Jede dieser Kenngrößen führt zu Verluste, die entweder zur Folge haben, dass zusätzlich Energie bezogen oder weniger eingespeist wird. Das ist auch genau das was in den folgenden Formeln behandelt wird.




Die Rahmenbedingungen

Für alle Berechnungen werden realistische und aktuelle Werte verwendet. Es wird beispielsweise mit einem Bezugstarif von 40 Cent und einem Einspeisetarif von 8 Cent gerechnet.


Da tatsächlich die Gesamteffizienz eines Systems ermittelt werden soll, muss es natürlich auch einen Referenzfall geben.
Hier gibt es zwei unterschiedliche Ausgangssituationen. Den SPI (5kW) und den SPI (10kW). Ausschlaggebend für diese unterschiedlichen Kennzahlen ist ist die PV-Anlagengröße. Es werden also einmal Speichersysteme mit 5kW PV-Anlagengröße und einmal Speichersysteme mit 10kW PV-Anlagengröße separat bewertet. Der Grund dafür sind die teilweise sehr unterschiedlichen Systemdimensionierungen unserer Speichersysteme.

Auch die Ausgangssituation der beiden Referenzfälle ist unterschiedlich.

Beim Referenzfall SPI (5kW), gehen wir nur von einer PV-Anlagengröße von 5kW und einem jährlichen Stromverbrauch von 5010 kWh aus.


Beim Referenzfall SPI (10kW) kommen neben der größeren PV Leistung auch noch Wärmepumpe und Elektroauto als Verbraucher dazu.




Rechenbeispiel:

Dann sehen wir uns doch mal an wie die Berechnung in der Praxis aussieht. Wir nehmen dazu die Ausgangssituation mit SPI (10kW).


Der Gesamtverbrauch aus Haushalt, Wärmepumpe und Elektroauto beträgt also 9364kWh/Jahr. Bei einem Strompreis von 40 Cent/kWh ergibt das jährliche Kosten von 3745,-. Das sehen wir auch ganz links in der nachstehenden Grafik.


Nun weiter zum idealen System. Wenn wir davon ausgehen, dass das ideale PV-Speichersystem keine Verluste aufweist, kommen wir dadurch zu einem jährlichen Einspeiseerlös von 420,- und die Bezugskosten würden sinken auf jährlich 1629,-. Das ergibt eine Kosteneinsparung von 2537,-/Jahr. Das ganz finden wir in der Mitte der Grafik oben.

Nun aber zum realen System. Wenn nun Verluste des Speichersystems miteinbezogen werden, kommen wir pro Jahr auf einen Netzeinspeiseerlös von 402,- und auf Netzbezugskosten von 1871,-

Die Kosteneinsparung des realen Systems im Vergleich zur Kosteneinsparung des idealen Systems beträgt also 89,7%. Das ist dann auch gleich unser SPI.


SPI (10kW) = 89,7%


So sieht also die Berechnung aus. Je nach Ergebnis fallen die Systeme auch in eine Effizienzklasse rein. Die Einteilungen der Effizienzklassen finden wir in folgender Tabelle.


Aber wie sehen die Ergebnisse nun bei unseren Testsystemen aus?

Fangen wir mal an mit den Systemen, die in den SPI (5kW) fallen



System Performance Index SPI (5kW)



Hier teilen sich das System von RCT Power und Fronius + BYD die ersten Plätze mit einem SPI von jeweils 92,6%. Diesen fallen auch beide in die beste Effizienzklasse A.

Am dritten Platz der Kostal PLENTICORE + BYD mit 92,2%. Knapp dahinter mit 92% das Viessmann System.



System Performance Index SPI (10kW)



Auch hier setzt sich das RCT Power System durch. Sogar klar und deutlich mit 96,4%. Dahinter teilen sich drei Systeme den zweiten Platz mit jeweils 95,4%. Zwei mal Kaco mit BYD bzw. Energy Depot DOMUS und wieder mal der Fronius Gen24 + BYD.

Mit 94,9% befindet sich auch der Kostal PLENTICORE noch in der Effizienzklasse A.



Die Systemeffizienz kann bei der Anschaffung eines PV Speichersystems ein entscheidender Faktor sein. Vor allem aus finanzieller Sicht sollte diese berücksichtigt werden. Je höher die Gesamtsystemeffizienz eines PV- Speichersystems, desto höher ist auch die jährliche Kosteneinsparung. Allerdings entscheidet die Systemeffizienz alleine nicht darüber ob ein Produkt qualitativ hochwertig und betriebsfreundlich ist. Auch weitere Faktoren wie die Handhabung während Installation und Inbetriebnahme, das Speicher-Monitoring oder die Qualität von Service und Support können bei der Auswahl des Speichersystems eine wichtige Rolle spielen. Mit dem SPI habt ihr aber definitiv eine sehr ordentliche Übersicht was Performance und Effizienz der Speichersysteme angeht.