VARTA Storage Blog
Beim Kauf eines Energiespeichers müssen verschiedene Aspekte in Betracht gezogen werden, die einen Einfluss auf die Leistung und Effizienz des Gerätes haben. Zu diesem Thema haben wir bereits erläutert, welchen Einfluss unter anderem die Zellchemie hat. Der heutige Artikel soll die Unterschiede zwischen AC- und DC-Systemen aufzeigen. Welches System das Geeignetere ist, muss der Käufer anhand seiner individuellen Bedürfnisse und Anforderungen entscheiden. Jedes hat seine Vor- und Nachteile, weshalb wir diese näher beschreiben.
Der Unterschied zwischen einem AC- und einem DC-System besteht darin wie der Speicher mit der Energiequelle, z.B. einer Photovoltaikanlage, gekoppelt ist. DC-gekoppelte Energiespeicher teilen sich mit der PV-Anlage denselben Wechselrichter. So ist kein zusätzlicher Wechselrichter für die Batterie notwendig. Auf den ersten Blick scheint bei solchen Systemen der Systemwirkungsgrad höher zu sein, da weniger Wandlungsstufen als bei einem AC-System nötig sind. Die Wandlungsstufen stellen die Anzahl der Umwandlungen des Gleichstroms in den Wechselstrom dar. Pauschal kann jedoch keine Aussage darüber getroffen werden, da neben der Anzahl der Wandlungsstufen auch andere Faktoren einen Einfluss auf den Wirkungsgrad nehmen. So ist gerade bei einer geringeren Grundlast von 100 – 200 Watt, wie es z. B. nachts der Fall ist, der Wirkungsgrad geringer. Dies liegt daran, dass der PV-Wechselrichter in der Lage sein muss, die maximale Leistung der PV-Anlage abdecken muss, die in der Regel größer ist als die des Energiespeichers. So wird bei einer Anlage von 8 kW ein Wechselrichter von 5-8 kW verbaut, was bei geringeren Grundlasten zu einem höheren Energieverlust bei der Umwandlung führt. Zudem wird die gesamte Leistung der Anlage durch den PV-Wechselrichter limitiert, da dieser die PV-Anlage und den Energiespeicher bedienen muss.
Ein AC-gekoppelter Energiespeicher hat seinen eigenen Wechselrichter. Der Energiespeicher wird also unabhängig von der PV-Anlage betrieben. Bei dieser Konstellation sind zwei Wandlungsstufen mehr notwendig. Bei einem gut aufeinander abgestimmten System von PV-Anlage, Energiespeicher und Hausverbrauchern hat das jedoch keinen gravierenden Einfluss auf den Systemwirkungsgrad. So hat der VARTA pulse mit einer maximalen Leistung von 2,5 kW bei geringen Grundlasten einen deutlich besseren Wirkungsgrad als ein DC-System mit einem 8 kW Wechselrichter. Dank der Nutzung von zwei Wechselrichtern kann zudem die Leistung von beiden genutzt werden, so dass in unserem Beispiel eine maximale Leistung von 10,5 kW möglich wird.
Auch die Flexibilität spricht für ein AC-System. Da der Energiespeicher unabhängig vom PV-Wechselrichter installiert wird, muss nicht auf die Kompatibilität mit der Anlage geachtet werden. So ist nicht nur die Verwendung jeder beliebigen PV-Anlage möglich, sondern auch die von anderen Energiequellen wie einem Blockheizkraftwerk oder einer stromproduzierenden Heizung. Selbst eine Kombination von PV-Anlage und Blockheizkraftwerk wäre denkbar. Selbst ein gestiegener Energiebedarf, z.B. weil ein E-Auto angeschafft wurde, stellt kein Problem dar, da ein weiterer AC-gekoppelter Energiespeicher schnell und einfach installiert werden kann. So ist der Hausbesitzer in der Lage auch den erhöhten Energiebedarf mit Solarstrom abzudecken.* Ein weiterer Vorteil ist die höhere Ausfallsicherheit. Im Fall einer Störung fallen nicht beide Anlagen gleichzeitig aus, was auch die Fehlersuche erleichtert.
Bei den Energiespeichern von VARTA handelt es sich um AC-Systeme. Da wir ein Komplettsystem anbieten, das sowohl den Batteriewechselrichter als auch den DC/DC-Wandler bereits enthält, ist unser System optimal aufeinander abgestimmt. So unterscheidet sich der Systemwirkungsgrad nicht wesentlich von DC-Systemen. Im Gegenzug dazu gewinnen unsere Kunden an Flexibilität und Ausfallsicherheit.
Auf einen Wechselrichter können übrigens keine der beiden Systeme verzichten. Dies liegt daran, dass von der PV-Anlage immer Gleichstrom bereitgestellt wird, wohingegen die meisten Haushaltsgeräte mit Wechselstrom betrieben werden. Die Umwandlung in Gleichstrom für den Energiespeicher erfolgt, da Energie nur in dieser Form gespeichert werden kann. Durch ein optimal aufeinander abgestimmtes Gesamtsystem gibt es hier jedoch kaum Verluste beim Wirkungsgrad.
Die Vorteile des jeweiligen Systems. Die Nachteile des einen Systems ergeben sich aus den Vorteilen des anderen Systems.
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Ausführlichere Informationen zu den Unterschieden von AC- und DC-System finden sich im Effizienzleitfaden des BVES und des BSW Solar.
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*Bei den VARTA Energiespeichern ist hierfür nur der VARTA Link notwendig, der die Steuerung und Kommunikation des Energiespeicherverbunds übernimmt.
