Stellen Sie sich vor, Sie ernten frisches Wasser von Ihrem Dach. Jedes Mal, wenn Sie es von einem Eimer in den nächsten umfüllen, geht ein kleiner Teil verloren. Ähnlich verhält es sich mit dem Strom aus Ihrer Photovoltaikanlage: Jede Umwandlung von einer Stromart in die andere kostet Energie. Der Systemwirkungsgrad beschreibt, wie viel von dem auf dem Dach erzeugten Sonnenstrom am Ende tatsächlich bei Ihren Geräten ankommt. Besonders bei der Kombination mit einem Stromspeicher gibt es hier entscheidende Unterschiede.
Dieser Beitrag erklärt, warum sogenannte DC-gekoppelte Speichersysteme bei einer Neuinstallation oft die effizientere Wahl sind und wie Sie dadurch das Maximum aus Ihrer Solarenergie herausholen.
Die Grundlagen: Gleichstrom (DC) und Wechselstrom (AC)
Um die Effizienz einer Photovoltaikanlage zu verstehen, müssen wir zwei Arten von Strom unterscheiden:
Gleichstrom (DC): Das ist die Energieform, die Ihre Solarmodule auf dem Dach erzeugen. Auch der Strom in einer Batterie wird als Gleichstrom gespeichert.
Wechselstrom (AC): Das ist der Strom, den wir aus der Steckdose kennen und den alle unsere Haushaltsgeräte verwenden. Das öffentliche Stromnetz basiert ebenfalls auf Wechselstrom.
Die zentrale Aufgabe in jeder PV-Anlage übernimmt der Wechselrichter. Er wandelt den Gleichstrom (DC) von den Solarmodulen in nutzbaren Wechselstrom (AC) für Ihr Haus um. Bei dieser Umwandlung geht unweigerlich ein kleiner Teil der Energie verloren, meist in Form von Wärme. Ein moderner Wechselrichter arbeitet mit einem Wirkungsgrad von etwa 95–98 %. Allein bei diesem Schritt gehen also bereits 2–5 % der Energie verloren.
Kommt nun ein Photovoltaik-Speicher ins Spiel, wird es interessant, denn je nach Systemaufbau sind mehrere dieser verlustreichen Umwandlungen nötig.
Das AC-gekoppelte System: Flexibel, aber mit mehr Umwandlungsverlusten
Ein AC-gekoppeltes System ist oft die Standardlösung, wenn eine bestehende Photovoltaikanlage nachträglich mit einem Speicher erweitert wird. Hier hat die PV-Anlage bereits ihren eigenen Wechselrichter. Der Speicher wird über einen zusätzlichen Batteriewechselrichter an das Hausnetz (die AC-Seite) angebunden.
Der Weg des Stroms sieht hier so aus:
- Stromerzeugung: Die Solarmodule erzeugen DC-Strom.
- Erste Umwandlung: Der PV-Wechselrichter wandelt den DC-Strom in AC-Strom um, damit er im Haus genutzt werden kann.
- Speicherung (Zweite Umwandlung): Überschüssiger AC-Strom wird vom Batteriewechselrichter wieder in DC-Strom umgewandelt, um die Batterie zu laden.
- Nutzung aus dem Speicher (Dritte Umwandlung): Wird der gespeicherte Strom benötigt (z. B. nachts), wandelt der Batteriewechselrichter den DC-Strom aus der Batterie erneut in AC-Strom für das Hausnetz um.
Sie sehen das Problem: Der Weg in den Speicher und wieder heraus erfordert zwei zusätzliche Umwandlungen (AC zu DC und DC zu AC). Jede dieser Umwandlungen verursacht Verluste. Der Gesamtwirkungsgrad eines AC-gekoppelten Systems liegt daher oft nur bei 90–92 %. So gehen bis zu 10 % des erzeugten Solarstroms allein durch die Umwandlungen bei der Speicherung verloren.
Praxisbeispiel: Ein Hausbesitzer hat seit fünf Jahren eine PV-Anlage auf dem Dach und möchte nun unabhängiger vom Stromnetz werden. Ein AC-gekoppelter Speicher ist hier eine gute Wahl, da er einfach in das bestehende System integriert werden kann, ohne den vorhandenen Wechselrichter austauschen zu müssen.
Das DC-gekoppelte System: Effizient durch direkte Wege
Bei einer Neuinstallation ist ein DC-gekoppeltes System meist die cleverere Wahl. Hier wird nur ein einziger, zentraler Wechselrichter verwendet: ein sogenannter Hybrid-Wechselrichter. Dieser kann sowohl den Strom von den Solarmodulen verwalten als auch die Batterie direkt laden und entladen.
Der Weg des Stroms ist hier deutlich kürzer:
- Stromerzeugung: Die Solarmodule erzeugen DC-Strom, der zum Hybrid-Wechselrichter fließt.
- Speicherung (ohne Umwandlung): Überschüssiger DC-Strom wird direkt in die DC-Batterie geladen. Es findet keine verlustreiche DC-AC-Umwandlung statt.
- Nutzung des Stroms (eine Umwandlung): Egal ob der Strom direkt vom Dach oder aus dem Speicher kommt – der Hybrid-Wechselrichter wandelt den DC-Strom nur einmalig in AC-Strom für das Hausnetz um.
Der entscheidende Vorteil: Die verlustreiche doppelte Umwandlung (AC zu DC zu AC) entfällt. Der Strom wird auf der DC-Seite intelligent verteilt. Dadurch erreichen DC-gekoppelte Systeme einen deutlich höheren Gesamtwirkungsgrad, der typischerweise bei über 95 % liegt.
Praxisbeispiel: Eine Familie plant den Bau eines neuen Hauses und möchte von Anfang an eine PV-Anlage mit Speicher installieren. Ein DC-gekoppeltes System ist in diesem Fall die naheliegende Wahl, um die Effizienz zu maximieren und langfristig mehr Stromkosten zu sparen.
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AC-gekoppeltes System
- Systemwirkungsgrad: Geringer (ca. 90–92 %)
- Umwandlungsverluste: Höher durch doppelte Umwandlung
- Ideal für: Nachrüstung bestehender PV-Anlagen
- Komponenten: PV-Wechselrichter plus Batteriewechselrichter
- Komplexität: Oft modularer und flexibler
DC-gekoppeltes System
- Systemwirkungsgrad: Höher (ca. > 95 %)
- Umwandlungsverluste: Geringer durch direkte DC-Ladung
- Ideal für: Neuinstallationen
- Komponenten: Ein zentraler Hybrid-Wechselrichter
- Komplexität: Kompaktere und integrierte Lösung
Häufig gestellte Fragen (FAQ)
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9.999,00 €Was genau ist der Systemwirkungsgrad?
Der Systemwirkungsgrad (auch Gesamtwirkungsgrad genannt) gibt an, wie viel Prozent der von den Solarmodulen erzeugten Energie nach allen Umwandlungs- und Speicherverlusten am Ende tatsächlich im Haushalt genutzt oder ins Netz eingespeist werden kann. Ein höherer Wirkungsgrad bedeutet weniger Energieverschwendung und mehr nutzbaren Solarstrom.
Ist ein AC-gekoppeltes System also immer die schlechtere Wahl?
Nein, nicht zwangsläufig. Seine große Stärke liegt in der Flexibilität. Wenn Sie bereits eine funktionierende PV-Anlage haben, ist die Nachrüstung mit einem AC-Speicher oft einfacher und kostengünstiger als der Austausch des gesamten Wechselrichters. Der etwas geringere Wirkungsgrad ist in diesem Szenario oft ein akzeptabler Kompromiss.
Welchen Einfluss hat der Wirkungsgrad auf meine Stromrechnung?
Ein höherer Wirkungsgrad bedeutet, dass Sie mehr von Ihrem selbst erzeugten Strom nutzen können. Angenommen, eine 8-kWp-Anlage erzeugt jährlich 8.000 kWh Strom. Ein um 4 % höherer Systemwirkungsgrad (z. B. 95 % statt 91 %) bringt Ihnen pro Jahr 320 kWh mehr kostenlosen Solarstrom. Bei einem Strompreis von 30 Cent/kWh entspricht das einer Ersparnis von fast 100 € pro Jahr – allein durch die Wahl des effizienteren Systems.
Gibt es weitere Faktoren, die den Wirkungsgrad beeinflussen?
Ja, neben der Systemkopplung beeinflussen auch die Qualität der Komponenten (Wechselrichter, Batteriemanagement), die Kabellängen und -querschnitte sowie die Umgebungstemperatur des Wechselrichters den Wirkungsgrad. Eine professionelle Planung ist daher entscheidend.
Fazit: Bei Neuinstallationen auf DC-Kopplung setzen
Die Wahl zwischen einem AC- und DC-gekoppelten Speichersystem beeinflusst direkt, wie viel von Ihrem wertvollen Solarstrom Sie tatsächlich nutzen können. Während AC-Systeme eine flexible Lösung für die Nachrüstung sind, bieten DC-gekoppelte Systeme bei Neuinstallationen klare Effizienzvorteile. Durch die Minimierung der Umwandlungsverluste holen Sie das Maximum aus Ihrer Investition heraus und steigern Ihre Unabhängigkeit vom öffentlichen Stromnetz.
Die richtige Planung ist der Schlüssel zu einer effizienten Photovoltaikanlage. Sind Sie bereit für den nächsten Schritt? Entdecken Sie in unserem Shop optimal abgestimmte Komplettsets und finden Sie die passende DC- oder AC-Lösung für Ihr Zuhause.
