So funktioniert es: Ein technischer Leitfaden für Energiespeichersysteme für Privathaushalte

Mit dem weltweiten, schrittweisen Abbau von Solarsubventionen sinkt die Rentabilität reiner Photovoltaikprojekte. Dadurch werden Solaranlagen mit Speichersystemen für Hausbesitzer immer attraktiver. Politische Förderprogramme haben den Markt für private Energiespeicher in Ländern wie Australien und Deutschland bereits angekurbelt. Die meisten Branchenexperten sind sich einig, dass die Entwicklung des Energiespeichermarktes der des Photovoltaikmarktes ähneln wird: anfänglich hohe Kosten, gefolgt von Preissenkungen und einer Marktexpansion durch Skaleneffekte.

Für viele in der Branche ist die Energiespeicherung im Wohnbereich noch Neuland. Wir bei Chasun erhalten häufig Anfragen zur Funktionsweise dieser Systeme. Dieser Leitfaden bietet eine klare, technische Erklärung des integrierten Energiespeichersystems für Privathaushalte.

Ein integriertes Heimspeichersystem vereint Solarwechselrichter, Batterie und Laderegler in einem einzigen, kompakten Gerät. Es verfügt typischerweise über einen benutzerfreundlichen Touchscreen zur intuitiven Statusanzeige, Parametereinstellung und zum Umschalten zwischen verschiedenen Betriebsmodi.

Funktionsweise: Systemarchitektur

Kernstück des Systems ist die intelligente Steuerung des Energieflusses zwischen vier Schlüsselkomponenten: Solarmodulen, Batteriespeicher, den elektrischen Verbrauchern des Hauses und dem Stromnetz. Die Systemsteuerung fungiert als zentrales Steuerungsorgan und regelt die Energiezufuhr entsprechend dem gewählten Modus.

Das folgende Diagramm veranschaulicht die primären Energieflusswege innerhalb eines typischen integrierten Energiespeichersystems für Wohngebäude:

 

Erläuterung der Betriebsarten

Die Intelligenz des Systems liegt in seinen konfigurierbaren Betriebsmodi, die es Hausbesitzern ermöglichen, es auf Eigenverbrauch, Backup-Sicherheit oder Kosteneinsparungen zu optimieren.

A. Solarprioritätsmodus
In diesem Modus maximiert das System die Nutzung der Solarenergie. Der Logikablauf ist wie folgt:

1. Primärquelle: Solarenergie hat bei der Stromversorgung von Haushalten höchste Priorität.
2. Überschüssige Solarenergie: Jegliche überschüssige Solarenergie lädt die Batteriebank auf.
3. Solarmangel: Reicht die Solarstromerzeugung nicht aus, ergänzt die Batterie die Stromversorgung der Verbraucher.
4. Niedriger Batteriestand & Netzeingriff: Sinkt der Ladezustand der Batterie auf 10 % oder darunter, schaltet das System die Verbraucher automatisch auf das öffentliche Stromnetz um. Netz- und Solarstrom laden die Batterie dann gleichzeitig, bis sie vollständig geladen ist. Anschließend arbeitet das System wieder mit Solar- und Batteriestrom.
5. Netzausfall & kritisch niedriger Batteriestand: Bei einem Netzausfall und kritisch niedrigem Batteriestand trennt das System nicht benötigte Verbraucher vom Netz. Die Solarenergie lädt die Batterie, bis sie einen Ladezustand von 40 % erreicht. Anschließend wird die Stromversorgung wieder aufgenommen.

B. AC (Netz) Prioritätsmodus
In diesem Modus wird die Netzstromversorgung priorisiert, die Batterie dient lediglich als Backup.

1. Primäre Energiequelle: Das Stromnetz versorgt die Verbraucher im Haus mit Strom, wenn die Batterie ausreichend geladen ist.
2. Netzladung: Wenn der Batteriestand niedrig ist, wird die Batterie über das Stromnetz (zusammen mit gegebenenfalls verfügbarer Solarenergie) geladen.
3. Netzausfall: Bei einem Netzausfall schaltet das System automatisch auf Solarenergie für die Verbraucher um und nutzt die Batterie, um etwaige Defizite auszugleichen.

C. SE Prioritätsmodus (Nutzungszeit/Lastverschiebung)
Dieser intelligente Modus wurde für Regionen mit variablen Stromtarifen entwickelt, um die Kosteneinsparungen zu maximieren.

1. Benutzerdefinierter Zeitplan: Der Hausbesitzer legt ein bestimmtes Zeitfenster fest (z. B. 1:00 Uhr – 6:00 Uhr).
2. Geplante Netznutzung: In diesem Zeitraum werden die Verbraucher im Haus mit dem (günstigeren) Netzstrom versorgt. Netzstrom und Solarstrom laden gleichzeitig die Batterie.
3. Geplante Batterienutzung: Außerhalb des festgelegten Zeitfensters arbeitet das System nach dem Prinzip der Solarenergie-Priorität und nutzt Solar- und Batteriestrom, um das Haus zu versorgen und teure Spitzentarife des Stromnetzes zu vermeiden.
4. Zweck: Dies ermöglicht es den Nutzern, „günstig zu laden und intelligent zu nutzen“, indem sie kostengünstige Energie außerhalb der Spitzenzeiten speichern, um zu vermeiden, während der teuren Spitzenzeiten Strom aus dem Netz zu beziehen.

Abschluss

Im Vergleich zu herkömmlichen netzgekoppelten Solaranlagen erfordert die integrierte Speicherung von Energie in Wohnhäusern höhere Anfangsinvestitionen und eine komplexere Installation. Sie bietet jedoch deutlich breitere Anwendungsmöglichkeiten und leistungsfähigere Funktionen, darunter Notstromversorgung und intelligentes Energiemanagement.

Da die Speicherkosten weiter sinken, werden Solar-Plus-Speicher-Systeme immer wirtschaftlicher. Wir bei Chasun sind überzeugt, dass der Markt für Energiespeicher im Privatbereich in naher Zukunft ein signifikantes Wachstum und Innovationen erleben wird.

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