PV und Batteriespeicher - besser AC oder DC gekoppelt?

DC gekoppeltes System

Hier wird ein Hybrid-Wechselrichter verwendet. Der Batteriespeicher wird direkt am Hybrid-Wechselrichter angeschlossen. Die DC Leistung, die von den Modulen kommt kann direkt in der Batterie gespeichert werden.

Der Wechselrichter wandelt zudem aber auch ganz gewöhnlich den Gleichstrom der Module in den für die Verbraucher nutzbaren Wechselstrom um. Er arbeitet als Wechselrichter und Batterielader - deshalb auch Hybrid-Wechselrichter oder Batterie-Wechselrichter.

Ein zusätzlicher Zähler im Einspeisepunkt misst dauernd die Einspeisung und den Bezug. Durch die direkte Kommunikation gibt dieser die Infos dem Wechselrichter weiter. Dieser weiß also zu jedem Zeitpunkt wann die Batterie geladen und entladen werden muss. So entsteht im System eine permanente Regelung.

Erste Priorität hat natürlich immer der Eigenverbrauch. Gibt es darüber hinaus noch Überschuss wird dieser in der Batterie gespeichert. Sobald es wieder mehr Verbrauch gibt als aktuell produziert wird, wird die Leistung wieder aus dem Speicher gezogen. Reicht das nicht aus oder ist der Speicher z.B. leer, kann natürlich auch jederzeit aus dem Netz gezogen werden.


Hier ein Beispiel wie eine DC gekoppelte Lösung aussehen kann:


DC gekoppeltes System der RCT Power GmbH



Vor- und Nachteile:


+ Da der Speicher direkt mit Wechselrichter verbunden ist, kann die DC Leistung von den PV Modulen direkt in der Batterie gespeichert werden. Es ist keine extra ACDC Umwandlung notwendig was sich sehr positiv auf die Effizienz auswirkt. Insgesamt kann hier ein Wirkungsgrad von bis zu 95% erreicht werden wie die HTW Stromspeicher-Inspektion zeigt.

https://pvspeicher.htw-berlin.de/speicher-inspektion-2021/


+ Notstrom-fähig

Mit diesem System ist es auch möglich Notstrom zu realisieren. Die Voraussetzung dafür ist ein Notstrom-fähiger Wechselrichter mit einer geeigneten Batterie.


+ Durch die direkte Kommunikation aller Teilnehmer ist es meist ohne Probleme möglich weitere Verbraucher in das System zu integrieren. Wie z.B. Wallboxen oder Wärmepumpen, die angesteuert werden wenn PV Überschuss vorhanden ist.


- Die Flexibilität ist hier noch ein Nachteil. Dieses System sollte nämlich gut geplant sein. Es ist notwendig, dass ein Hybrid-Wechselrichter verwendet wird. Bei Anlagen wo bereits ein gewöhnlicher Wechselrichter verbaut ist und ein Batteriespeicher nachgerüstet werden soll, ist das AC gekoppelte System meist die bessere Wahl




AC gekoppeltes System:

In diesem System arbeiten Wechselrichter und Batteriespeicher quasi unabhängig voneinander. Es gibt keine direkte Kommunikation zwischen den beiden.

Hier wird kein Hybrid-Wechselrichter verwendet. Der Batteriespeicher wird nicht direkt am Wechselrichter angeschlossen sondern in der AC Hausinstallation.

Die Batterie besitzt einen integrierten Batterie-Wechselrichter bzw. Laderegler für die Umwandlung von AC in DC in die Batterie rein und DC in AC von der Batterie raus. Diese zusätzliche Umwandlung sorgt für Verluste, weshalb AC gekoppelte Speicher meist einen etwas schlechteren Wirkungsgrad haben.

Der Batteriespeicher ist mit einem Zähler verbunden, der im Einspeisepunkt sitzt. Misst dieser einen Überschuss, gibt dieser die Info an den Speicher und eine Ladung wird aktiviert. Misst dieser einen Bezug ist das für den Speicher das Signal, dass dieser entladen wird um die Leistung aus der Batterie für die Verbraucher zu verwenden.

Der Wechselrichter weiß in diesem Fall nicht, dass hier eine Batterie dabei ist. Diese ist ausschließlich selbst zuständig für die Ladung und Entladung.


Hier ein Beispiel wie eine AC gekoppelte Lösung aussehen kann:

AC gekoppeltes System der RCT Power GmbH



Vor- und Nachteile:


+ Dieses Variante ist ideal zum Nachrüsten eines Batteriespeichers. Es kann jeder beliebige Wechselrichter verwendet werden. Wer vielleicht bereits einen besitzt braucht nicht extra auf einen Hybrid-Wechselrichter wechseln.


- Da die in der Batterie gespeicherte Leistung vorher von AC wieder in DC umgewandelt werden muss hat diese Variante meist einen schlechteren Wirkungsrad als die DC gekoppelte Lösung.


- Dadurch, dass Wechselrichter und Batteriespeicher nicht miteinander kommunizieren ist es schwierig zusätzliches Lastmanagement zu integrieren. Meist entstehen dann verschiedene Regelungen, die sich gegenseitig stören. Intelligente Verbraucher, PV gesteuerte Wallboxen und Smart Home Lösungen sind daher meist besser im DC gekoppelten System aufgehoben.