In guten Zeiten für schlechte vorsorgen – das alte Vorratsprinzip greift auch unter Haushalten mit Solaranlagen um sich. Etwa 1,7 Millionen Batterien speichern derzeit überschüssigen Strom – und geben ihn wieder ab, wenn der Verbrauch die eigene Erzeugung übertrifft. Jede zweite private Photovoltaikanlage ist zu diesem Zweck mit einem Stromspeicher gekoppelt.
Beim Be- und Entladen geht immer Energie verloren. Seit 2018 schaut sich deswegen die Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW) in Berlin die Effizienz der Stromspeicher genauer an. Mittlerweile haben die Fachleute im Rahmen ihrer jährlichen Stromspeicherinspektionen gut 90 Speicher unter die Lupe genommen, 22 Systeme sind es bei der aktuellen 2025er Inspektion. Die Ergebnisse veröffentlichte die HTW Ende letzter Woche.
Beim neuesten Stromspeicher-Vergleich ist erstmals ein Batteriesystem mit der sogenannten Multi-Level-Technologie vertreten, wie Johannes Weniger von der HTW erläuterte. Bei dieser Technik hat jeder Batteriezellstrang einen eigenen Leistungsschalter.
Die Stränge können dadurch individuell im Bruchteil einer Sekunde zu- und abgeschaltet werden. Das ermögliche geringere Umwandlungsverluste beim Laden und Entladen, erklärte Ingenieur Weniger.
Der betreffende Speicher erzielte im HTW-Test denn auch einen neuen Wirkungsgrad-Rekord von über 98 Prozent. Herkömmliche Wechselrichter-Speicher schaffen nach den Angaben derzeit im Schnitt Wirkungsgrade um die 95 Prozent.
Effizienzangaben der Hersteller schlecht vergleichbar
Auch in der aktuellen Inspektion wird kritisch angemerkt, dass Hersteller bei der Effizienz ihrer Speicher Werte angeben, die unter idealen Laborbedingungen erzielt wurden. Die HTW-Forscher maßen dagegen zum Beispiel im Nachtbetrieb bei einem wenig effizienten Gerät Wirkungsgrade von nur etwas mehr als 50 Prozent. Fast die Hälfte der Energie ging hier also beim Entladen der Batterie in der Elektronik verloren.
Anhand der mitgelieferten Datenblätter ließen sich die Wirkungsgrade von Geräten unterschiedlicher Hersteller derzeit nicht verlässlich vergleichen, resümierte Nico Orth von der HTW. Die angegebenen Maximalwerte suggerierten geringe Umwandlungsverluste, die im Betrieb jedoch selten erreicht würden, stellte der Leiter der Stromspeicher-Inspektion fest.
Gänzlich neu an der 2025er Inspektion ist, dass die HTW zusammen mit dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) die Qualität sogenannter prognosebasierter Energiemanagementsysteme für die Stromspeicher untersuchte.
Energiemanagement verschiebt das Laden in den Nachmittag
Diese "Manager" sollen die übliche "Fahrweise" der Batterien ändern. In der Regel laden sich die Speicher, sobald überschüssiger Strom anfällt, in den Morgenstunden voll – und geben die Energie meist erst in den Abendstunden wieder ab.
Das bedeutet, dass die Speicher viele Stunden randvoll gefüllt sind. Lange Zeiten mit hohen Ladezuständen verkürzen aber die Lebensdauer der Lithium-Ionen-Batterien, betonte Nina Munzke, Gruppenleiterin am KIT.
Der virtuelle "Manager" soll nun dafür sorgen, dass der Speicher an sonnigen Tagen erst am späten Nachmittag geladen wird. Das kann die Batteriezeit im vollen Zustand um bis zu acht Stunden verringern. Insgesamt senkt die intelligente Ladestrategie die Dauer von Ladezuständen oberhalb von 90 Prozent um die Hälfte, ergaben die Tests.
Das Batterieladen in spätere Stunden zu verschieben, hat mittlerweile einen weiteren Nutzen. Immer stärker sorgt der Ausbau der Photovoltaik dafür, dass gerade um die Mittagszeit mehr Strom im Netz ist, als gebraucht wird.
Zur Abhilfe beschloss der Bundestag jüngst das sogenannte "Solarspitzengesetz". Das begrenzt die solare Stromabgabe um die Mittagszeit pauschal auf 60 Prozent der Anlagenleistung, sofern die Solaranlage nicht über ein intelligentes Messsystem verfügt. Ausgenommen von diesem Abregeln sind nur sogenannte Solarsteckergeräte mit zusammen maximal 2.000 Watt Leistung und einem 800-Watt-Wechselrichter, also die bekannten Balkonkraftwerke.
Solarspeicher rentieren sich über Jahre
Bei den von Abregelung bedrohten Anlagen sorgt der virtuelle Manager nun dafür, dass im Stromspeicher mehr Platz für eine mögliche Mittagsspitze ist. Ohne so ein intelligentes Energiemanagement werden durch die neue Einspeisegrenze bis zu acht Prozent des jährlichen Solarstromertrags verloren gehen, warnte Johannes Weniger. Mit Batteriespeicher und einem prognosebasierten Energiemanagement ließen sich die Abregelungsverluste aber auf unter zwei Prozent reduzieren, bilanzierte der Experte.
Einige virtuelle Manager prognostizieren die Solarstromerzeugung bis zum Sonnenuntergang, vereinfacht gesagt, auf Basis der lokalen Leistungsdaten, andere berücksichtigen auch übers Internet bezogene Wetterprognosen. Die HTW-Tests im Juni 2024 ergaben hier, dass die Verluste bei "Managern" mit Wetterprognose bei zwei bis zehn Prozentpunkten lagen, während es ohne Wetterprognose vier bis sieben Prozentpunkte waren. Die Einbindung von Wetter- oder Solarstromprognosen sei also keine Garantie für ein sehr gutes Energiemanagement, resümierte Weniger.
Nach wie vor rentiert sich die Ausstattung mit Stromspeichern erst über längere Zeiten. Nach den aktuellen HTW-Berechnungen (siehe Grafik) können Haushalte, die über Eigenheim, Wärmepumpe und E‑Auto verfügen, mit einer Zehn-Kilowatt-Photovoltaikanlage sowie einem Stromspeicher mit zehn Kilowattstunden Speicherkapazität bis zu 2.500 Euro pro Jahr bei den Stromkosten sparen. Der Heimspeicher macht sich damit in der Regel erst nach zehn Jahren bezahlt.
Kritisch bewertet Johannes Weniger in dem Zusammenhang, dass seit letztem Jahr auch vermehrt Balkonkraftwerke mit Speichern ausgestattet werden. 2023 wurden laut den Angaben knapp 12.000 kleinere Batteriespeicher mit bis zu vier Kilowattstunden Kapazität installiert, 2024 stieg die Zahl dieser Kleinspeicher schon auf 68.000.
HTW-Experte Weniger sieht hier Aufwand und Nutzen für die Stromspeicher in keinem guten Verhältnis. Um den Speicher sinnvoll nutzen zu können, werde einfach zu wenig Strom erzeugt, sagt er. Auch würden die Speicher häufig im "Blindflug" betrieben und "wüssten" oft gar nicht, wie viel Strom der Haushalt wann verbraucht. Weniger sieht den Boom der Kleinspeicher denn auch eher als Ergebnis eines geschickten Marketings einiger Anbieter.
Den Ausbau der "intelligenten" Heimspeicher-Kapazitäten begrüßt der Energieexperte hingegen. "In den nächsten Jahren wird das Angebot von Solarstrom um die Mittagszeit weiter zunehmen. Wenn wir diese Erzeugungsspitze speichern und gerade in den Nachtstunden wieder ins Netz einspeisen, brauchen wir dann weniger fossile Kraftwerksleistung", erläutert Weniger. Auch für den Klimaschutz werde die Nutzung der Speicher künftig eine viel größere Hebelwirkung entfalten.
