Systemtopologien

Die  Integration von Batteriespeichern in Solaranlagen kann an verschiedenen Stellen des PV-Systems erfolgen. Unterschiedliche Installationsarten haben dabei spezielle Vor- und Nachteile und können sich unter verschiedenen Ausgangsbedingungen als jeweils sinnvollere Variante erweisen. Die am weitesten verbreiteten Systemtopologien sind die wechselspannungsseitige Kopplung (AC-Kopplung) und die gleichspannungsseitige Kopplung (DC-Kopplung).  

Die grundsätzlichen Eigenschaften der beiden Topologien werden im Folgenden kurz aufgezeigt.

  • AC Systeme
  • DC Systeme

Wechselspannungsseitig gekoppelte Solarstromspeicher werden unabhängig von der Photovoltaikanlage installiert und betrieben; PV-Anlage und Batteriespeicher sind jeweils mit einem eigenen Netzwechselrichter an das Stromnetz angeschlossen. Dies macht die AC-Kopplung zu einer besonders einfach nachzurüstenden Lösung für schon bestehende PV-Anlagen. Durch die elektrische Trennung der Systeme muss der Strom, der in der PV-Anlage erzeugt wird, jedoch mehr Konvertierungsstufen durchlaufen, bevor er in der Batterie gespeichert werden kann. Dies kann zu höheren Umwandlungsverlusten führen – die tatsächlich verlorenen Energiemengen hängen jedoch maßgeblich von den Wirkungsgraden der installierten Geräte ab.

Vor- und Nachteile von wechselspannungsseitig gekoppelten Solarstromspeichern lassen sich wie folgt zusammenfassen:

  • Hohe Flexibilität
  • Einfaches Nachrüsten bestehender Systeme
  • Freie Skalierung des Batteriesystems
  • Mehrkosten durch zusätzlichen Wechselrichter
  • Höherer Platzbedarf durch zwei separate Systeme
  • Tendenziell höhere Umwandlungsverluste

Bei gleichspannungsseitig gekoppelten Solarstromspeichern sind die PV-Anlage und der Batteriespeicher über denselben Wechselrichter an das Stromnetz angeschlossen. Für das Gesamtsystem werden dadurch weniger Komponenten benötigt was häufig einen Kosten- und Platzvorteil bietet. Darüber hinaus durchläuft der Strom, der in der Solaranlage erzeugt wird, auf dem Weg zum Batteriespeicher insgesamt weniger Umwandlungsstufen. Im Betrieb entstehen somit tendenziell geringere Umwandlungsverluste; die tatsächlich verlorenen Energiemengen hängen jedoch maßgeblich von den Wirkungsgraden der installierten Geräte ab.

Vor- und Nachteile von gleichspannungsseitig gekoppelten Solarstromspeichern lassen sich wie folgt zusammenfassen:

  • Tendenziell geringere Umwandlungsverluste
  • Geringer Platzbedarf des integrierten Systems
  • Geringe Flexibilität
  • Aufwändiges Nachrüsten bestehender Systeme