Welche Verluste entstehen bei einem Stromspeicher?

welche verluste entstehen bei einem stromspeicher: Ursachen

Der Betrieb von Solaranlagen erfordert eine genaue Betrachtung der Effizienz aller Komponenten. Die Frage, welche verluste entstehen bei einem stromspeicher, beeinflusst die Wirtschaftlichkeit der eigenen Photovoltaikanlage erheblich. Das Verständnis dieser energetischen Minderungen schützt Betreiber vor finanziellen Nachteilen und optimiert die langfristige Energienutzung im Haushalt. Ein informierter Blick verhindert Fehlkalkulationen bei der Anschaffung.

Welche Verluste entstehen bei einem Stromspeicher?

Bei einem Stromspeicher in Verbindung mit einer Photovoltaikanlage gehen im laufenden Betrieb insgesamt etwa 5 bis 15 Prozent der eingespeicherten Energie verloren. Bei älteren oder weniger effizienten Systemen kann dieser Wert sogar bei 20 Prozent oder mehr liegen. Diese Energie geht nicht einfach spurlos verloren, sondern wird durch technische Prozesse in Abwärme umgewandelt.

Die Hauptursachen für Energieverluste im Detail

Um zu verstehen, warum ein Stromspeicher niemals zu 100 Prozent effizient arbeitet, muss man die verschiedenen Stationen des Stromflusses betrachten. Von der Umwandlung bis hin zum Standby-Verbrauch spielen mehrere physikalische und technische Faktoren eine Rolle.

Umwandlungsverluste durch Wechselrichter und Batteriezellen

Der Strom muss im System mehrfach umgewandelt werden. Die Solarmodule erzeugen Gleichstrom, der für den Haushalt in Wechselstrom umgewandelt werden muss. Beim Laden des Speichers erfolgt der umgekehrte Weg von Wechselstrom zu Gleichstrom, und bei der Entladung nochmals zurück. Jede dieser Wandlungen im Wechselrichter sowie die chemischen Prozesse in den Batteriezellen selbst erzeugen unvermeidbare thermische Verluste.

Standby-Verbrauch und Steuerungselektronik

Das Batteriemanagementsystem (BMS), Regler, Messsysteme und Kommunikationsmodule laufen rund um die Uhr. Selbst wenn der Speicher im Standby-Modus weilt und weder Strom aufnimmt noch abgibt, benötigt die Elektronik Energie. Untersuchungen der HTW Berlin zeigen, dass der dauerhafte Standby-Verbrauch vieler Geräte im Schnitt bei etwa 13 Watt liegt, während ineffiziente Modelle diesen Wert oft überschreiten.

Teillastverluste in den Abend- und Nachtstunden

Abends oder nachts verbrauchen Haushaltsgeräte oft nur sehr wenig Leistung - etwa 200 Watt für den Kühlschrank und verschiedene Standby-Geräte. Wenn der große Batterie-Wechselrichter in diesem niedrigen Teillastbereich arbeiten muss, sinkt sein Wirkungsgrad drastisch ab. Das führt dazu, dass prozentual gesehen deutlich mehr Energie bei der Bereitstellung verloren geht.

Leitungswiderstände und Umwelteinflüsse

Neben den elektronischen Wandlungsprozessen spielen auch äußere Bedingungen eine entscheidende Rolle für die Effizienz des Speichersystems.

Insbesondere bei kleineren Spannungsniveaus wie 48-Volt-Systemen und gleichzeitig hohen Strömen kommt es zu Spannungsabfällen und Widerstandsverlusten in den Verkabelungen. Wenn die Kabelquerschnitte zu gering oder die Wege zwischen Wechselrichter und Batterie zu lang gewählt sind, summiert sich dieser Effekt spürbar.

Auch der Aufstellort ist wichtig. Liegt der Keller, die Garage oder der Dachboden außerhalb des idealen Temperaturbereichs von rund 15 bis 20 Grad Celsius, sinkt die Ladeeffizienz. Bei extremen Temperaturen muss der Akku zudem zusätzlich temperiert werden, was wiederum Energie kostet. Hinzu kommt eine geringe Selbstentladung von modernen Lithium-Eisenphosphat-Speichern im Bereich von etwa 1 bis 5 Prozent pro Monat.

Wirkungsgrade und Technologien im Vergleich

Moderne Speichersysteme unterscheiden sich stark in ihrer Effizienz. Ein Blick auf die verschiedenen Technologien zeigt, wie sich die Verluste im Alltag auswirken.

Moderne LFP-Speicher (Lithium-Eisenphosphat) ⭐

• Erreicht im Schnitt 90 bis 96 Prozent Roundtrip Efficiency
• Gering, dank optimierter Steuerungselektronik
• Moderat, arbeitet in Kellerräumen sehr stabil

Ältere oder ineffiziente Speichersysteme

• Sinkt oft auf 80 Prozent oder darunter ab
• Häufig höher durch veraltete Regler und Bauteile
• Stark, benötigt oft zusätzliche Klimatisierung

Erfahrungen aus der Praxis: Das Projekt von Thomas in Stuttgart

Thomas installierte im Frühjahr 2024 eine Zehn-Kilowattstunden-Photovoltaikanlage inklusive Stromspeicher im Keller seines Einfamilienhauses in Stuttgart. Er erwartete, dass jeder gespeicherte Kilowattstunden-Strom eins zu eins im Haus ankommen würde.

Nach den ersten Abrechnungsmonaten wunderte er sich jedoch über die Differenz zwischen erzeugtem und tatsächlich im Haushalt genutztem Solarstrom. Die Verluste schienen unerwartet hoch zu sein.

Nach genauerer Analyse stellte sich heraus, dass vor allem der ständige Standby-Betrieb der Steuerung sowie die niedrige Grundlast nachts im Teillastbereich des Wechselrichters für die Abweichungen sorgten. Zudem waren die Verbindungskabel vom Elektriker recht lang dimensioniert worden.

Thomas optimierte daraufhin die Grundlast seines Hauses und ließ die Verkabelung prüfen. Zwar blieben die physikalisch bedingten Wandlungsverluste bestehen, doch der Gesamtwirkungsgrad verbesserte sich spürbar, wodurch der Speicher nun deutlich wirtschaftlicher arbeitet.