Was genau bedeutet der Systemwirkungsgrad bei Speichern?

Question

Neulich habe ich mit einem Bekannten über Speicher gesprochen. Er sprach immer von Systemwirkungsgrad und irgendwelchen Prozentzahlen. Richtig konnte ich ihm nicht folgen was genau der Systemwirkungsgrad von Speichern ist. Wäre toll, mir könnte das jemand in diesem Forum erklären.

Vielen Dank

Answer 1

Hallo Thomas R.,

der Betrieb eines Speichersystemes ist wie jede Einrichtung zur Umwandlung von Energieformen mit Verlusten behaftet. So werden bei der Speicherung von Strom aus der Erzeugung durch erneuerbare Energien-Anlagen unterschiedliche Konzepte zur Kopplung von Speichersystem mit dem Energieerzeuger eingesetzt. Diese unterschiedlichen Systeme haben natürlich auch unterschiedliche Wirkungsgrade. Außerdem hat ein Energiespeicher auch immer Verluste, was bedeutet, dass nicht die gesamte Energie die zur Ladung verwendet wurde auch wieder entnommen werden kann.

Das Produkt aller einzelnen Wirkungsgrade der eingesetzten Komponenten ergibt dann den Systemwirkungsgrad. Wobei das Thema natürlich deutlich komplexer ist, da es viele Faktoren gibt die Einfluss auf den Wirkungsrgard der Komponenten haben.

Answer 2

Ergänzend zur Antwort von Herrn Geckler:

Beim Speichern von elektrischer Energie entstehen Umwandlungsverluste (1) beim Laden, (2) während die Energie in der Batterie ist (Selbstentladungsverluste) und (3) beim Entladen des Energiespeichers. Die Umwandlungsverluste beim Laden und Entladen von Batterien entstehen, wenn Gleich- in Wechselstrom und umgekehrt umgewandelt werden muss, oder wenn die Spannung des Gleichstroms angepasst werden muss, z.B. ca. 400V eines Solargenerators an 24V einer Batterie. Die dabei benötigten Umwandler sind besonders ineffizient, wenn sie weit unter der Leistung laufen, für die sie ausgelegt sind.

Die gesamten Verluste hängen damit stark davon ab, welche Umwandler in einem Speichersystem enthalten sind, und wie lange sie anteilig im Teillast- oder Vollastbetrieb laufen. Letztes hängt aber stark davon ab, wie Stromerzeugung, Speicherung und Verbrauch im individuellen Fall sind. Sie können also nicht vorab exakt angegeben, sondern nur mehr oder weniger gut näherungsweise berechnet werden.

Der Systemwirkungsgrad ist die umgekehrte Seite der Medaille: Sind die Verluste hoch, ist er gering und umgekehrt. Für seine Berechnung gilt das zu den Verlusten gesagte.