Könnte der Jackery EnergyGuard Max einen Wandel zu Haushaltsbatterien mit großer Kapazität herbeiführen?

Jackery EnergyGuard Max auf der IFA Berlin. Foto von Larry Evans

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Jackery präsentierte kürzlich das EnergyGuard Max-System zur gesamthausigen Energiespeicherung in ihrem Stand auf der IFA Berlin. Das System kombiniert das Energycore-100kWh-Batteriemodul mit dem PowerVault-50-Inverter in wetterfesten Gehäusen. Auch auf ihrem Stand hatte ich die Gelegenheit, mit ihrem CEO und Gründer, Jack Sun, zu sprechen. Eines, was mir besonders in Erinnerung geblieben ist, war sein Hauptziel, Schmerzpunkte bei der Umstellung auf nachhaltige Energiequellen zu identifizieren und Lösungen für diese Herausforderungen zu entwickeln. Zu diesen Schmerzpunkten gehören Aspekte wie Widerstandsfähigkeit und Kostenersparnis sowie Nutzbarkeit und Ästhetik. Bei einem Gespräch mit einem ihrer Produktmitarbeiter sagte er, der CEO frage stets: „Welches Problem beheben Sie?“

Das brachte mich dazu, über die Probleme nachzudenken, die der EnergyGuard Max beheben könnte. Es handelt sich dabei nicht um einen gewöhnlichen Heim-Notstromspeicher. Obwohl das ausgestellte Modell noch in der Vorserienphase war, wird es in Jackerys Fabrik für kohlenstoffneutrales Produzieren hergestellt. Zwar ist er nicht so groß wie einige kommerzielle und industrielle Speichersysteme, doch seine Kapazität übertrifft die von herkömmlichen Haushaltsbatterien um ein Vielfaches, und er wiegt 1,5 Tonnen. Durch sein durchdachtes Design ist er zwar etwas kompakter gestaltet, bleibt aber dennoch ein großer Speicher mit 971 mm Breite, 1531 mm Höhe und 1308 mm Tiefe. Meine anfängliche Annahme war, dass er für sehr große Häuser oder Bauernhöfe mit hohem Energiebedarf geeignet wäre. Doch seine Einsatzmöglichkeiten reichen weitaus weiter.

Die Batterie selbst hat eine Nennkapazität von 104 kWh und eine Betriebsspannung von 332,8 V. Da es sich bei der LFP-Batterie wie bei den meisten Elektrofahrzeugen um eine wassergekühlte Batterie handelt, sollte sie auch bei wiederholtem Laden und Entladen mit hohem Stromfluss gut halten. Ebenso wie bei den meisten Elektrofahrzeugen unterstützt sie OTA-Updates. Eine Betriebstemperatur bis zu -20 °C macht sie für viele Orte in Europa außerhalb Skandinaviens geeignet.

Bei Betrachtung der Spezifikationen des mitgelieferten PowerVault 50 Inverters liegt das Spannungsbereich der Gleichstrom-Batterieeingänge bei 150 V bis 950 V, wobei die maximale Lade-/Entladeleistung 2 × 80 A beträgt. Dies eröffnet große Möglichkeiten für die Nutzung von Elektrofahrzeugbatterien zur bidirektionalen Ladung. Mit diesem Spannungsbereich wäre eine Haushalts-Ladestation der Stufe 3 denkbar, die ein Elektrofahrzeug in etwa einer Stunde aufladen könnte. Das ist zwar nicht so schnell wie die schnellsten Ladestationen, aber deutlich schneller als typische Ladestationen der Stufe 2. Wenn die Batterie täglich mit Strom außerhalb der Spitzenzeiten oder mit Solarenergie aufgeladen wird, reicht dies aus, um das Elektrofahrzeug jederzeit nach Bedarf aufzuladen, anstatt eine feste Ladezeit planen zu müssen.

V2G kann auch genutzt werden, um die relativ großen Batterien in Fahrzeugen zu nutzen. Da die Menschen jederzeit losfahren möchten, wenn sie es benötigen, wird in der Regel nur ein Teil der Batterie verwendet. Durch die Kombination mit einer größeren Batterie könnten jedoch neue Möglichkeiten entstehen. Bei einem lang anhaltenden Stromausfall könnte ein Auto zu einem verfügbaren Lader fahren, sich aufladen und anschließend nach Hause zurückkehren, um die große Hausbatterie aufzuladen – wie eine elektrische Tankstelle. Das Auto könnte außerdem mit der großen Batterie zusammenarbeiten, um die Notstromversorgung sowie die gesamte Speicherkapazität zu erweitern.

Sicherheit ist wohl das wichtigste Anliegen bei einer Batterie im Haushalt. Das Batteriesystem verfügt außerdem über Jackerys FortiShield Safety System, ein umfassendes 7-Schichten-Sicherheitskonzept. Zu den Sicherheitsfunktionen des Wechselrichters gehören Schutz vor DC/AC-Überspannungen, Überwachung der Isolationswiderstand, Schutz vor umgekehrter Polarität bei Eingangssignalen der PV-Stränge, Schutz vor umgekehrter Polarität beim Batterieeingang, Überwachung von Erdschlussfehlern, Überwachung des Reststroms, Schutz vor AC-Kurzschlüssen sowie Anti-Islanding-Schutz. Durch diese zusätzlichen Sicherheitsfunktionen macht die Installation einer Batterie den Stromversorgungsanschluss im Haushalt insgesamt sicherer, was die Bedenken einiger Kunden ausräumt und gleichzeitig mehr Widerstandsfähigkeit bietet.

Da dieses Modell für Europa konzipiert ist, weist die Wechselstrom-Eingangs-/Ausgangsanlage eine Nennleistung von 50 kW bei einer Nennspannung von 230 V oder 400 V auf. Der Netzausgangsstrom beträgt bei 400 V 72,2 A und unterstützt ungleichmäßige Dreiphasensysteme. Die Batterie ermöglicht Schaltzeiten von nur 10 ms, was kürzer ist als bei einigen UPS-Batterien. Dadurch wäre sie für Haushalte mit empfindlichen elektronischen Geräten nützlich. Sollte sie in den USA angeboten werden, wären die Spannungen anders.

Die Haushalte in den USA verbrauchen im Durchschnitt 29 kWh pro Tag, wobei dieser Wert je nach Größe des Hauses, Bauweise und Standort stark variieren kann. In Europa verbrauchen Haushalte in der Regel die Hälfte bis ein Drittel davon, auch wenn dies wiederum unterschiedlich ist. Sollte es zu einem langfristigen Stromausfall kommen, könnte eine Batterie dieser Größe ein Haus mehrere Tage – bei minimiertem Verbrauch sogar Wochen – mit Energie versorgen. Zudem könnte die Batterie helfen, die schlimmsten Auswirkungen steigender Energiepreise während von Kälteeinbrüchen oder Hitzewellen abzuwenden. Eine 100-kWh-Batterie könnte insbesondere in dezentralen Anwendungen in Europa nützlich sein.

Obwohl warme Strömungen die Temperaturen mäßigen, liegt Europa viel weiter nördlich, als viele erkennen. Die mit Palmen gesäumten Straßen in Monaco liegen weiter nördlich als die eisigen Nordostwinde in Portland, Maine. Deshalb sind die Tage im Winter viel kürzer. An manchen Orten kann sich bewölktes Wetter tagelang hinziehen. Daher könnte ein mittelgroßes Haus, das versucht, einen großen Teil seiner Energie aus Solarenergie zu beziehen, stark von einer Batterie profitieren, die Energie speichern kann, wenn die Sonne scheint.

Was die Solarenergie angeht, so kann der Wechselrichter/Akku eine PV-Eingangsleistung von bis zu 100 kWp aufnehmen. Das übertrifft die Leistung der meisten häuslichen Solarsysteme. Allerdings steigt durch die Elektrifizierung der Stromverbrauch in vielen Fällen, höhere Temperaturen führen zu einer zunehmenden Nutzung von Klimaanlagen, und immer mehr Haushalte wechseln auf mehrere Elektrofahrzeuge. Daher könnten viele Haushalte von größeren Solarsystemen sowie den Akkus profitieren, die die erzeugte Energie speichern können, um sie genau dann zu nutzen, wenn sie am meisten benötigt wird.

Neben der Energiespeicherung bietet sich eine weitere mögliche Anwendung darin, den Strombedarf auszugleichen. In älteren Häusern wurden die elektrischen Anschlüsse oft bereits vor dem Aufkommen der Klimaanlagen hergestellt, als Wärme meist durch Fossile Brennstoffe erzeugt wurde. In vielen Fällen haben Menschen, die auf Elektrizität umsteigen möchten, damit Einschränkungen zu kämpfen. Ein Upgrade der Elektroinstallation kann teuer sein. Falls ein Transformatorwechsel notwendig ist, können dadurch erhebliche Verzögerungen entstehen. Durch Aufladen bei niedrigem Energiebedarf und Entladen während der Spitzenzeiten kann die maximale Stromzufuhr vom Versorger reduziert werden.

Falls sie mit dem Stromnetz verbunden sind, können diese Systeme auch als Teil eines virtuellen Kraftwerks (VPP) genutzt werden, um Energie wieder ins Netz zurückzuspeisen. Potenziell können sich diese Batterien schnell selbst amortisieren, wenn sie im Rahmen eines VPP eingesetzt werden.

Der Preis wurde noch nicht bekannt gegeben. Die Batterie selbst wäre aufgrund ihrer größeren Kapazität zweifellos teurer als etwas wie ein Tesla Powerwall, würde aber pro kWh nur einen Bruchteil kosten. Obwohl ich keine genaue Schätzung erhalten konnte, würde eine 100-kWh-Batterie weniger kosten als ein durchschnittliches Neufahrzeug in den USA. Die Preise für Batterien sind so gesunken, dass eine Hausbatterie, die früher vielleicht als übertrieben angesehen wurde, nun erschwinglich wird. In einem Land wie Deutschland, wo die Strompreise hoch sind und sich die Preise stark ändern können, ist das ROI-Potenzial offensichtlich. In den USA, wo die Stromkosten in der Regel niedriger sind, hängt es größtenteils von der Struktur der Strompreise sowie von der Möglichkeit ab, an einem VPP teilzunehmen.

Höhere Erwartungen an die Heim-Batteriespeicherung

Als der ursprüngliche Nissan LEAF mit einer 24-kWh-Batterie und einer Reichweite von 73 Meilen nach EPA-Maßstäben auf den Markt kam, betrachteten einige das als ausreichend. Das war bereits eine deutlich größere Reichweite als für typische Pendelstrecken nötig. Viele hielten es außerdem für akzeptabel, dass die Batterie in etwa 30 Minuten zu 80 Prozent aufgeladen werden konnte – man konnte eine Stunde fahren und anschließend eine halbe Stunde laden. Doch die Technologie hat sich weiterentwickelt, und das Konzept der Nutzung von Elektrofahrzeugen hat sich geändert. Heute würden nur noch wenige eine solche Reichweite sowie die Ladezeiten für akzeptabel halten. In diesem Prozess sind Elektrofahrzeuge von einigen Pionieren zu einer zunehmend breiten Nutzung übergegangen.

Wenn man sich eine große Batterie wie die Energycore 100kWh ansieht, denken manche, sie sei überflüssig. Das ist jedoch nicht für alle Haushalte der Fall. Für eine Wohnung wäre ein Balkon-Solarsystem wie Jackerys SolarVault 3 besser geeignet. Doch diese Batterien haben das Potenzial, die Bedürfnisse der Kunden zu erfüllen – auch solche, von denen sie bisher nichts wussten.

Durch ihre Größe können große Haushaltsbatterien eine größere Leistungsfähigkeit bieten. Da sich die möglichen Anwendungsbereiche erweitern, werden immer mehr Menschen sie wertvoll finden. Sie können potenziell mehr Probleme lösen. Hausbesitzer erhalten so eine größere Energieversorgungssicherheit und Selbstversorgung. Die Solarenergie kann besser genutzt werden, und Elektrofahrzeug-Besitzer profitieren von mehr Wert und Flexibilität. Gleichzeitig kann das Stromnetz grüner und stabiler werden.

Aber was denken Sie? Können große Batterien die nächste Stufe in der Haushaltsenergiespeicherung darstellen?