Die Entwicklung von Speichern kommt voran

Wir entwickeln zurzeit den Sunny Boy 5000 Smart Energy, einen wandmontierbaren fünf Kilowatt Photovoltaik-Wechselrichter mit integrierter  zwei Kilowattstunden Lithium-Ionen Batterie. Die Batteriegröße und -technologie ist so ausgelegt, dass ein wirtschaftliches Optimum in Bezug auf Energieinhalt, Leistung, Zyklenzahl und Lebensdauer  für den Einsatz einer Photovoltaik-Anlage in einem Einfamili-enhaus erreicht wird.

Größere Speicher können nur an ertragreichen Tagen voll genutzt werden. Der mit zwei Kilowatt-stunden eher kleine Speicher des Sunny Boy 5000 Smart Energy kann dagegen relativ schnell geladen werden und erhöht die Eigenverbrauchsquote nahezu ganzjährig – um rund 50 Prozent im Jah-resmittel. Der kleine Speicher kann in jedem Jahr durchschnittlich an mehr  als 300 Tagen vollständig genutzt werden und verschiebt dadurch 600 bis 700 Kilowattstunden Photovoltaik-Energie. Bei einem Verbrauch von 3000 Kilowattstunden sind das über 20 Prozent des jährlichen Stromverbrauchs. Ein doppelt so großer Speicher käme nicht automatisch auf den doppelten Wert, sondern würde nur etwa 60 Prozent mehr erreichen. Die zwischengespeicherte Kilowattstunde ist hierdurch  bis zu 40 Prozent teurer, denn der Speicher hält nicht automatisch länger.

Die wichtigsten Komponenten des SMA Smart Home Konzepts sind der Sunny Home Manager, die standortbezogenen Erzeugungsprognosen über das Sunny Portal sowie das flexible Sunny Backup-System, das die Zwischenspeicherung von Solarstrom ermöglicht und gleichzeitig eine ausfallsichere Stromversorgung in Netzqualität bietet. Zukünftig wird das System noch durch den Sunny Boy 5000 Smart Energy ergänzt. Der Sunny Home Manager analysiert und erlernt das Verbrauchsverhalten im Haushalt und kombiniert diese Informationen mit den Erzeugungsprognosen. Zum einen ist es dabei besonders wichtig, dass verschiebbare Verbraucher nur dann zugeschaltet werden, wenn auch si-chergestellt ist, dass  diese möglichst zu 100 Prozent mit Photovoltaik-Energie betrieben werden, zum anderen muss natürlich auch sichergestellt sein, dass die Waschmaschine die Wäsche innerhalb der vorgegebenen Zeit wäscht. Das ist nur mit einem wirklich intelligenten Energiemanagement-System mit kontinuierlich aktualisierter Echtzeitprognose möglich. Systeme, die die Lastprofile des Haushalts und die Erzeugungsprognose nicht berücksichtigen und nur mit einem einfachen Schwellwertschalter arbeiten, können unter bestimmten  Betriebsbedingungen die Eigenverbrauchsquote sogar negativ beeinflussen.

Wir haben sowohl einen Feldtest für den Einsatz von Batteriespeichersystemen als auch einen Feldtest für den Einsatz des Sunny Home Managers mit und ohne Speicher durchgeführt. Am Feldtest für die Eigenverbrauchsspeicher haben vier Haushalte teilgenommen. Diese Anlagen sind jetzt seit fast zwei Jahren in Betrieb und die Ergebnisse werden laufend ausgewertet. Die realen Messwerte haben die vorher schon vorhandenen Simulationsergebnisse bestätigt. Die Simulationsmodelle konnten noch genauer parametriert und validiert werden. So ist es uns heute möglich, mit Hilfe von Simulationsmo-dellen mit nur einigen Prozent Abweichung alle möglichen Systemkonstellationen zu simulieren. Dies erlaubt sehr genaue Aussagen, welchen Einfluss große oder kleine Speicher haben, unterschiedliche Speichertypen wie Blei- und Lithiumbatterien, aber auch der Einfluss des Stromverbrauchs, des Lastprofils und der Photovoltaik-Anlagengröße. Am Feldtest für den Sunny Home Manager sind rund 30 Haushalte in verschiedenen familiären Konstellationen und mit unterschiedlichem Verbrauchsverhalten beteiligt.

Es ist jetzt schon klar, dass ein zukünftiges Speicheranreizprogramm des Bundes nur die Anlagen fördern wird, die netzdienlich arbeiten. Dazu gehört die Begrenzung der maximalen Einspeisung auf 50 bis 70 Prozent der installierten Modulleistung und damit Vermeidung von zusätzlichem Netzausbau. Auf dem Weg zu einer 100 Prozent erneuerbaren Energieversorgung müssen sich dann zukünftig die vielen kleinen dezentralen Erzeugungsanlagen so verhalten und steuerbar sein, dass sie sich wie ein virtuelles Großkraftwerk verhalten. Dabei können und müssen die Speichersysteme dann sowohl positive wie auch negative Regelreserve bereitstellen und sich aktiv an der Frequenz- und Spannungshaltung beteiligen.

Nach einem Bundestagsbeschluss mit Stimmen von Union und FDP vom Frühjahr soll die Bundesregierung bis zum Herbst dieses Jahres  dem Parlament einen Vorschlag zur Speicherförderung vorlegen. Der Bundesverband Solarwirtschaft hat schon eigene Eckpunkte in die Diskussion eingebracht, die sich sehr weitgehend an der gewünschten Netzdienlichkeit der Speicher orientieren. Wir hoffen, dass das Marktanreizprogramm zum Jahresbeginn 2013 starten kann.

Die Fragen stellte Michael Fuhs.

In unserer aktuellen Ausgabe der photovoltaik (10/2012) finden Sie eine umfassendeMarktübersicht zu Batteriespeichersystemen. Abonnenten können sich mit Ihrer Kundennummer als Benutzername und Postleitzahl als Passwort auf unserer Website einloggen und dann auch online auf die Daten zugreifen.