Wie beeinflussen Außentemperaturen einen Speicher?
Technik & Komponenten
Balkonkraftwerk-Speicher stehen häufig dort, wo auch die Solarmodule montiert sind: auf dem Balkon, der Terrasse oder im Garten. Damit sind sie im Laufe des Jahres großen Temperaturunterschieden ausgesetzt. Im Sommer kann sich der Standort stark aufheizen, im Winter fallen die Temperaturen unter den Gefrierpunkt. Doch was bedeutet das eigentlich für den Akku?
Grundsätzlich kommen moderne Speicher mit einem relativ großen Temperaturbereich zurecht. Trotzdem macht es einen Unterschied, ob der Akku bei 20 °C, bei großer Hitze oder bei Frost arbeitet. Vor allem beim Laden reagieren Lithium-Akkus empfindlich auf niedrige Temperaturen. Bei hohen Temperaturen wiederum kann die Alterung der Zellen schneller voranschreiten.
Warum Temperaturen für einen Speicher überhaupt wichtig sind
In einem Balkonkraftwerk-Speicher laufen beim Laden und Entladen chemische Prozesse ab. Wie schnell und effizient diese funktionieren, hängt unter anderem von der Temperatur der Batteriezellen ab.
Bei niedrigen Temperaturen bewegen sich die Lithium-Ionen langsamer durch die Batterie. Das kann dazu führen, dass der Akku weniger Leistung aufnehmen kann oder das Laden eingeschränkt wird. Bei hohen Temperaturen laufen chemische Reaktionen dagegen schneller ab. Dauerhafte Hitze kann dadurch die Alterung der Batterie beschleunigen.
Wichtig ist dabei die Unterscheidung zwischen Außentemperatur und Batterietemperatur. Wenn es draußen beispielsweise 0 °C sind, müssen die Akkuzellen im Inneren des Speichers nicht ebenfalls exakt 0 °C haben. Gehäuse, Standort, vorheriger Betrieb und gegebenenfalls eine integrierte Heizung beeinflussen die tatsächliche Zelltemperatur.
Was passiert mit einem Speicher bei Frost?
Kälte ist zunächst vor allem beim Laden relevant. Einen sehr kalten Lithium-Akku einfach mit hoher Leistung zu laden, wäre ungünstig für die Zellen.
Moderne Speicher verhindern das deshalb über ihr Batteriemanagementsystem. Je nach Modell kann die Ladeleistung reduziert, der Ladevorgang vorübergehend gestoppt oder der Akku zunächst erwärmt werden.
Ein Beispiel ist die Anker SOLIX Solarbank 3 E2700 Pro. Anker gibt für sie einen Betriebstemperaturbereich von −20 bis +55 °C an. Bei niedrigen Temperaturen wird beim Laden automatisch eine Heizfolie aktiviert.
„Auch andere aktuelle Systeme arbeiten mit einer Akkuheizung. Das bedeutet allerdings nicht, dass Kälte keinerlei Auswirkungen mehr hat. Das Erwärmen der Batterie benötigt Energie und der Speicher kann bei sehr niedrigen Temperaturen anders reagieren als an einem milden Frühlingstag," sagt Christian Ofenheusle, Senior Inhouse Consultant bei kleines kraftwerk.
Funktioniert ein Balkonkraftwerk-Speicher bei minus 10 oder minus 20 Grad?
Das hängt vom jeweiligen Modell ab. Ein angegebener Betriebstemperaturbereich von beispielsweise −20 bis +55 °C bedeutet zunächst, dass der Hersteller den Betrieb innerhalb dieses Bereichs vorsieht. Daraus lässt sich aber nicht automatisch ableiten, dass Ladeleistung, Entladeleistung und Wirkungsgrad bei jeder Temperatur identisch sind.
Bei aktuellen Anker-Modellen ist der Bereich relativ groß:
- Anker SOLIX Solarbank 3 E2700 Pro: −20 bis +55 °C
- Anker SOLIX Solarbank 4 E5000 Pro: −20 bis +55 °C
- Anker SOLIX Solarbank Max: −20 bis +55 °C
Entscheidend ist deshalb immer die Bedienungsanleitung des konkreten Speichers. Die Temperaturangaben verschiedener Hersteller und Modelle lassen sich nicht ohne Weiteres aufeinander übertragen.
Was passiert bei großer Hitze?
Auch hohe Temperaturen sind für Akkus nicht ideal. Vor allem eine dauerhafte thermische Belastung kann die Alterung von Lithium-Ionen-Zellen beschleunigen.
Deshalb sollte ein Speicher trotz geeigneter Schutzart nach Möglichkeit nicht unnötig aufgeheizt werden. Ein Standort in permanenter direkter Sommersonne ist ungünstiger als ein geschützter, gut belüfteter Platz.
Dabei darf man allerdings zwei Dinge nicht miteinander verwechseln: Hitzeschutz und Wetterschutz.
Eine Schutzart wie IP65 oder IP66 sagt etwas darüber aus, wie gut ein Gehäuse gegen Staub und Wasser geschützt ist. Sie bedeutet nicht automatisch, dass jeder beliebige Standort optimal für den Akku ist. Die Solarbank 3 Pro ist beispielsweise nach IP65 geschützt, die Solarbank 4 Pro und die Solarbank Max nach IP66.
Kann ein Speicher im Sommer draußen stehen?
Wenn der Hersteller den Außeneinsatz erlaubt, grundsätzlich ja. Trotzdem solltest du bei der Wahl des Standorts einige Punkte beachten.
Der Speicher sollte möglichst:
- nicht dauerhaft in der prallen Sonne stehen,
- ausreichend Luft für die Wärmeabgabe haben,
- nicht unmittelbar neben einer zusätzlichen Wärmequelle platziert werden,
- entsprechend den vorgeschriebenen Abständen des Herstellers montiert werden,
- vor stehendem Wasser und möglichen Überflutungen geschützt sein.
Gerade auf einem unverschatteten Südbalkon oder einer Dachterrasse kann die Temperatur direkt an Wand und Boden deutlich höher liegen als die in einer Wetter-App angezeigte Lufttemperatur.
Ist ein Keller automatisch der bessere Standort?
Nicht unbedingt. Ein Keller kann wegen seiner relativ gleichmäßigen Temperaturen günstig sein. Allerdings müssen auch dort die Vorgaben des Herstellers berücksichtigt werden. Feuchtigkeit, Belüftung, Leitungswege und die vorgesehenen Anschlussmöglichkeiten spielen ebenfalls eine Rolle.
Außerdem eignen sich nicht alle Speicher gleichermaßen für jeden Installationsort. Entscheidend sind deshalb immer die technischen Vorgaben des jeweiligen Geräts und nicht eine pauschale Empfehlung wie „innen ist besser als außen“.
Was macht das Batteriemanagementsystem bei Hitze und Kälte?
Das Batteriemanagementsystem, kurz BMS, überwacht den Akku. Dazu gehören unter anderem Spannung, Stromstärke und Temperatur. Werden festgelegte Grenzen erreicht, kann das System eingreifen. Je nach Speicher kann es beispielsweise die Ladeleistung reduzieren, das Laden stoppen oder einen Temperaturschutz aktivieren.
Bei modernen Geräten kommt teilweise zusätzlich eine aktive Akkuheizung hinzu. Sie bringt die Zellen bei niedrigen Temperaturen zunächst in einen Bereich, in dem sie wieder sicher geladen werden können.
Deshalb solltest du Temperaturschutz nicht als Fehler des Speichers verstehen. In vielen Fällen macht das Gerät genau das, was es machen soll: Es schützt seine Batteriezellen.
Muss ich meinen Speicher im Winter abbauen?
Bei einem ausdrücklich für den Außeneinsatz vorgesehenen Speicher ist das normalerweise nicht allein wegen niedriger Temperaturen notwendig. Entscheidend ist jedoch, welchen Temperaturbereich und welche Standortbedingungen der Hersteller vorgibt.
„Wer seinen Speicher im Winter längere Zeit gar nicht nutzt, sollte außerdem die Hinweise zum Ladezustand bei längerer Lagerung beachten. Auch dafür gibt es keine allgemeingültige Prozentangabe für jeden Speicher," so Experte Ofenheusle.
Fazit: Der Temperaturbereich allein erzählt nicht die ganze Geschichte
Viele moderne Balkonkraftwerk-Speicher, die ausdrücklich für den Außeneinsatz vorgesehen sind, können auch bei Frost und hohen Sommertemperaturen betrieben werden. Entscheidend bleiben jedoch die Temperatur- und Standortvorgaben des jeweiligen Herstellers.
Trotzdem arbeiten Batteriezellen nicht bei jeder Temperatur gleich. Kälte kann vor allem das Laden erschweren. Deshalb begrenzen moderne Systeme die Leistung oder erwärmen ihre Akkuzellen zunächst. Dauerhafte hohe Temperaturen können dagegen die Alterung der Batterie beschleunigen.
Beim Vergleich verschiedener Speicher lohnt sich deshalb ein genauerer Blick als nur auf die Angabe „−20 bis +55 °C“. Interessant sind auch eine vorhandene Akkuheizung, das Batteriemanagementsystem, die Schutzart und die Vorgaben des Herstellers zum Aufstellort.
„Wer seinen Speicher draußen aufstellt, sollte ihn deshalb nicht einfach irgendwo neben die Solarmodule stellen. Ein geschützter und gut belüfteter Standort hilft dabei, extreme Temperaturbelastungen möglichst gering zu halten," so der Experte Ofenheusle abschließend.
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