AC- oder DC-Speicher? Der Unterschied fürs Balkonkraftwerk

Inhalt

1. Kurz gesagt: Wer sollte welchen Speicher nehmen?
2. AC-Speicher und DC-Speicher im Vergleich: Die Tabelle
3. Stromweg: Wo AC-Speicher und DC-Speicher im Balkonkraftwerk sitzen
4. Wirkungsgrad: Eine Wandlung weniger beim DC-Speicher
5. Mittagsspitze: Was ein DC-Speicher mehr aufnimmt
6. Nachrüsten und Kompatibilität: Wann ein AC-Speicher für das Balkonkraftwerk passt
7. Ausgangsleistung: Fest oder einstellbar?
8. Entscheidungsbaum: Wenn …, dann …
9. Häufige Fragen

Kurz gesagt: Wer sollte welchen Speicher nehmen?

Die Frage „AC oder DC“ meint, auf welcher Seite des Wechselrichters der Speicher sitzt. Das entscheidet über Aufwand, Wirkungsgrad und Nutzen. Als Beispielgeräte dienen die Hoymiles HiBattery AC für die AC-Kopplung und der Marstek B2500-D für die DC-Kopplung. Die Empfehlung nach Nutzertyp:

• Du hast ein laufendes Set und willst nichts umstecken: Nimm einen AC-Speicher. Er hängt per Steckdose hinter dem Wechselrichter.
• Du baust neu auf oder tauschst Module und Wechselrichter ohnehin: Nimm einen DC-Speicher oder ein Gerät mit integriertem Wechselrichter.
• Dein Set hat mehr als 960 Wp: Ein DC-Speicher nimmt auch Modulleistung auf, die ein 800-W-Wechselrichter abregeln würde.
• Du willst Notstrom für Router oder Kühlschrank: Prüfe, ob der Speicher eine Off-Grid-Steckdose hat. Das Beispielgerät HiBattery AC hat sie, der B2500-D laut Herstellerseite nicht.
• Du stellst den Speicher bei Frost auf: Nimm ein Gerät mit Heizung. Die HiBattery heizt sich laut Datenblatt selbst, der B2500-D nennt auf der Herstellerseite keine Heizung.

AC-Speicher und DC-Speicher im Vergleich: Die Tabelle

Die Tabelle stellt die Beispielgeräte nebeneinander. Die Werte stammen aus den Produktseiten und Datenblättern von Hoymiles und Marstek. Wir haben die Geräte nicht selbst ausprobiert. Was die Hersteller nicht nennen, steht als „k. A.“.

Stromweg: Wo AC-Speicher und DC-Speicher im Balkonkraftwerk sitzen

Ein Solarmodul liefert Gleichstrom (DC). Dein Hausnetz braucht Wechselstrom (AC). Der Mikrowechselrichter macht aus dem einen das andere. Der Speicher kann auf einer der beiden Seiten angeschlossen werden:

1. DC-Kopplung: Module → Speicher → Mikrowechselrichter → Hausnetz. Der Speicher nimmt den Gleichstrom direkt auf, der Wechselrichter wandelt einmal. Mehr dazu im Glossar unter DC-Kopplung.
2. AC-Kopplung: Module → Mikrowechselrichter → Hausnetz ← Speicher. Der Speicher hängt an der Steckdose, hat einen eigenen Batteriewechselrichter und wandelt beim Laden und Entladen jeweils neu. Mehr dazu unter AC-Kopplung.

Daraus folgt der wichtigste praktische Unterschied. Beim DC-Speicher musst du Module und Wechselrichter an das Gerät anschließen. Beim AC-Speicher bleibt dein Set, wie es ist. Anker beschreibt AC-Systeme deshalb als gut nachrüstbar und DC-Systeme als sinnvoll für Neuanlagen, bei denen die Komponenten aufeinander abgestimmt sind. Neben diesen beiden Bauarten gibt es Geräte mit integriertem Wechselrichter, bei denen du die Module direkt an den Speicher steckst. Sie sind eine eigene Kategorie. Ein weiterer reiner DC-Speicher ist der Growatt NOAH 2000, alle drei Formen stehen in der Bestenliste Balkonkraftwerk-Speicher.

Wirkungsgrad: Eine Wandlung weniger beim DC-Speicher

Jede Wandlung zwischen Gleich- und Wechselstrom kostet Energie. Der AC-Speicher wandelt beim Laden (AC nach DC) und beim Entladen (DC nach AC). Hoymiles nennt für die HiBattery AC bidirektional bis 96,5 % und einen AC-Rundlaufwirkungsgrad von 86 % (Produktseite) beziehungsweise 87 % (Datenblatt). Das bedeutet: Von 2 kWh, die du aus dem Hausnetz einspeicherst, kommen rund 1,7 kWh zurück. Die HTW Berlin rechnet in ihrem Stecker-Solar-Simulator für ein AC-gekoppeltes System mit 82,5 % Systemnutzungsgrad, zusammengesetzt aus 91,7 % beim Laden, 97,8 % im Akku und 92 % beim Entladen.

Für den DC-Speicher nennt Marstek in den eingesehenen Unterlagen keinen Wirkungsgrad. Wir rechnen deshalb mit Annahmen und legen sie offen. Als Maximalwerte eines anderen DC-Speichers nennt Growatt für den NOAH 2000 99 % beim MPPT-Eingang und bis zu 98 % am Ausgang, den Zellwirkungsgrad übernehmen wir mit 97,8 % aus dem HTW-Modell. Den Mikrowechselrichter setzen wir mit 96 % an. Das ist ein Modellbeispiel, keine Messung:

• AC-Weg: 1 kWh Gleichstrom vom Modul × 0,96 (Wechselrichter) × 0,86 (AC-Rundlauf) ≈ 0,83 kWh im Haus.
• DC-Weg: 1 kWh × 0,99 (MPPT) × 0,978 (Zellen) × 0,98 (Ausgang) × 0,96 (Wechselrichter) ≈ 0,91 kWh im Haus.
• Abstand: rund 8 Prozentpunkte zugunsten von DC.

Laufen im Jahr 300 kWh durch den Speicher (Annahme), sind das etwa 25 kWh Unterschied. Das ist spürbar, aber kein Grund, ein vorhandenes Set umzubauen. Anker schreibt zum Thema, der tatsächliche Abstand sei oft kleiner als in der Theorie und hänge vom Modell ab. Wie sich der Speicher überhaupt rechnet, beantwortet Lohnt sich ein Speicher?.

Mittagsspitze: Was ein DC-Speicher mehr aufnimmt

Die Module erreichen ihre Nennleistung nur selten. Wenn sie es tun, kann der Wechselrichter nur 800 VA abgeben, der Rest geht verloren. Ein AC-Speicher hängt hinter diesem Nadelöhr und kann nur laden, was nach dem Wechselrichter im Hausnetz ankommt. Ein DC-Speicher sitzt davor und nimmt auch den Überschuss auf. Der Marstek B2500-D hat dafür zwei PV-Eingänge mit je bis zu 800 W.

Ein Rechenbeispiel ohne Verluste und mit angenommenen Werten: Vier Module mit zusammen 2.000 Wp liefern mittags etwa 1.400 W Gleichstrom, dein Haushalt zieht 200 W. Der Wechselrichter lässt 800 W durch, davon gehen 200 W in den Haushalt und höchstens 600 W in den AC-Speicher. 600 W der Modulleistung bleiben ungenutzt. Beim DC-Speicher könnte der Akku diese Spitze aufnehmen, sofern seine Ladeleistung reicht. Marstek nennt die Ladeleistung in den eingesehenen Unterlagen nicht.

Wichtig ist die Einordnung: Mit Schutzkontaktstecker sind nach DIN VDE V 0126-95 insgesamt 960 Wp Modulleistung zulässig. Ein Set bis 960 Wp erreicht mit Verlusten und nicht idealer Ausrichtung nur selten mehr als 800 W Gleichstrom (Einschätzung, keine Messung). Der Vorteil des DC-Speichers wächst mit der Modulleistung, bis hin zu 2.000 Wp mit Einspeisesteckdose, die eine Elektrofachkraft installiert. Die Norm gilt laut VDE und ADAC außerdem nicht für den Betrieb mit Speicher. Mehr zu den Steckertypen steht unter Schuko oder Wieland.

Nachrüsten und Kompatibilität: Wann ein AC-Speicher für das Balkonkraftwerk passt

Ein AC-Speicher für dein Balkonkraftwerk hat einen entscheidenden Vorteil: Er funktioniert mit praktisch jedem Wechselrichter. Hoymiles beschreibt die HiBattery als unabhängig von Mikrowechselrichtern. Du steckst sie in eine Steckdose und koppelst sie per Bluetooth und WLAN an die App. Laut Hersteller dauert die Inbetriebnahme unter 60 Sekunden. Welche Steckdose geeignet ist und ob dafür etwas an der Hausinstallation nötig wird, klärt im Zweifel eine Elektrofachkraft. Weitere Hintergründe zur Nachrüstung stehen im Ratgeber Speicher nachrüsten.

Beim DC-Speicher musst du die Spannungen prüfen. Der Marstek B2500-D gibt an seinen zwei DC-Ausgängen je höchstens 400 W bei 16 bis 40 V und 15 A ab. Dein Mikrowechselrichter muss diesen Bereich an seinen Eingängen verarbeiten, und seine Eingangsleistung muss zu den zwei Ausgängen passen. Welche Mikrowechselrichter passen, nennt die eingesehene Herstellerseite nicht im Detail. Die Spannungsfenster anderer DC-Speicher unterscheiden sich: Der Growatt NOAH 2000 etwa liefert 40 bis 50 V. Ein DC-Speicher ist damit kein Ersatz, den du blind tauschst. Alles zur Wechselrichter-Wahl findest du bei Wechselrichter im Balkonkraftwerk.

Zur Sicherheit: DC-Leitungen von Modulen führen bei Licht immer Spannung, die Marstek-Eingänge verarbeiten bis 59 V. Halte dich an die Anleitung. Wer unsicher ist, lässt die Steckverbindungen von einer Elektrofachkraft prüfen. Beim Zählerkasten und bei der Einspeisesteckdose ist das ohnehin Pflicht. Für die Module gilt: nur Halterungen mit Herstellerfreigabe, Wind- und Schneelast beachten, Absturzsicherung einplanen.

Ausgangsleistung: Fest oder einstellbar?

Die gesetzliche Grenze für die Einspeisung eines Steckersolargeräts liegt bei 800 W. Ein Speicher ändert daran nichts. Die beiden Beispielgeräte gehen unterschiedlich damit um:

• Marstek B2500-D (DC): Der Ausgang ist laut Herstellerseite mit höchstens 2 × 400 W Gleichstrom angegeben, eine App-Einstellung dazu nennt die Seite nicht. Die Einspeisung bestimmt der Mikrowechselrichter dahinter.
• Hoymiles HiBattery AC (AC): Der Netz-Port ist mit 800 VA angegeben. Laut Datenblatt lässt sich die Ausgangsleistung aber per S-Miles Home App bis 2.000 VA einstellen. Außerdem nennt Hoymiles Kaskaden von sechs Einheiten mit 2,4 kW und bis 6 kW über einen Verteilerkasten.

Das ist kein Argument gegen AC-Speicher an sich. Es ist ein Argument, das Datenblatt zu lesen. Hersteller wie Anker nennen bei ihren Geräten ebenfalls Hardware-Reserven über 800 W, etwa 1.200 W an der Off-Grid-Steckdose. Der Unterschied liegt darin, ob die Einspeisung am Netz-Port selbst in der App höher gestellt werden kann. Frag bei jedem Gerät nach.

Entscheidungsbaum: Wenn …, dann …

• Wenn dein Balkonkraftwerk läuft und du nichts umstecken willst, dann nimm einen AC-Speicher.
• Wenn du neu aufbaust und die Module direkt am Speicher anschließen darfst, dann nimm einen DC-Speicher oder ein Gerät mit integriertem Wechselrichter.
• Wenn dein Mikrowechselrichter die Ausgangsdaten des DC-Speichers nicht verarbeitet (beim B2500-D 16 bis 40 V und 15 A), dann nimm einen AC-Speicher oder wechsle den Wechselrichter.
• Wenn dein Set über 960 Wp liegt und eine Elektrofachkraft die Einspeisesteckdose setzt, dann nutzt ein DC-Speicher die Spitzen besser.
• Wenn du Notstrom für einzelne Geräte willst, dann wähle ein Gerät mit Off-Grid-Steckdose, etwa die HiBattery AC.
• Wenn dein Speicher im Freien oder in einem unbeheizten Raum steht, dann wähle ein Gerät mit Heizung oder einen frostfreien Platz. Die Verbraucherzentrale Niedersachsen nennt Garage, Hauswirtschaftsraum oder überdachten Balkon als geeignet.
• Wenn die Ausgangsleistung des Geräts in der App über 800 W einstellbar ist, dann stelle sie nicht höher als 800 W und kläre die Konformität vor dem Kauf.
• Wenn du unsicher bist, dann frag eine Elektrofachkraft und deinen Netzbetreiber.

Hoymiles HiBattery AC

Die HiBattery AC ist unser Beispiel für den AC-Speicher. Laut Hoymiles hat sie 1,92 kWh LiFePO4, 800 VA am Netz-Port, IP66 laut Datenblatt, 24 kg und 10 Jahre Gewährleistung. Ein Zähler ist laut Produktseite eingebaut, Zähler von Drittanbietern lassen sich für die Null-Einspeisung anbinden. Der Haken ist die bis 2.000 VA einstellbare Leistung. Mehr steht im Bericht Hoymiles HiBattery.

Marstek B2500-D

Der B2500-D ist unser Beispiel für den DC-Speicher. Laut Marstek hat er 2.240 Wh LiFePO4 mit mehr als 6.000 Zyklen bis 80 % Kapazität, zwei MPPT-Eingänge mit je bis zu 800 W und zwei DC-Ausgänge mit je höchstens 400 W. Er wiegt 20 kg, hat IP65 und 10 Jahre Garantie. Der Betriebsbereich liegt bei −10 bis 50 °C, eine Heizung nennt die Seite nicht. Die Herstellerseite widerspricht sich bei der Eingangsleistung: In Titel und Tabelle stehen 1.600 W (2 × 800 W), an anderer Stelle 1.000 W Doppel-MPPT. Wir folgen der Tabelle. Mehr steht im Porträt Marstek B2500.

Häufige Fragen

Was ist der Unterschied zwischen AC- und DC-Speicher beim Balkonkraftwerk?

Ein DC-Speicher sitzt zwischen Modulen und Wechselrichter und nimmt Gleichstrom direkt auf. Ein AC-Speicher hängt hinter dem Wechselrichter an der Steckdose und hat einen eigenen Batteriewechselrichter. Der DC-Speicher wandelt einmal, der AC-Speicher beim Laden und Entladen jeweils neu. Dafür lässt sich der AC-Speicher einfacher nachrüsten.

Ist ein DC-Speicher besser als ein AC-Speicher?

Nicht grundsätzlich. DC ist effizienter und nimmt Mittagsspitzen über 800 W auf, passt aber am besten zu einem Neuaufbau mit abgestimmten Komponenten. AC lässt sich an fast jedes vorhandene Set hängen und bleibt unabhängig vom Wechselrichter. Die Wahl hängt von deinem Bestand und davon ab, ob du Module ohnehin umsteckst.

Kann ich einen Speicher nachrüsten, ohne etwas umzubauen?

Ja, mit einem AC-Speicher. Er wird per Schuko-Stecker am Hausnetz betrieben, Module und Wechselrichter bleiben, wie sie sind. Hoymiles nennt für die HiBattery AC eine Inbetriebnahme in unter 60 Sekunden. Prüfe vorher die Gesamtleistung von Set und Speicher mit deinem Netzbetreiber, denn beide speisen hinter demselben Zähler.

Wie groß ist der Effizienzunterschied zwischen AC und DC?

In unserem Modellbeispiel mit offenen Annahmen kommen beim AC-Weg etwa 0,83 kWh und beim DC-Weg etwa 0,91 kWh je eingespeicherter Kilowattstunde im Haus an. Bei 300 kWh Durchsatz im Jahr sind das rund 25 kWh. Die HTW Berlin rechnet für AC-Systeme mit 82,5 % Systemnutzungsgrad. Echte Werte hängen vom Gerät ab.

Darf ein Speicher meine Einspeisung über 800 W erhöhen?

Nein. Für Steckersolargeräte gilt eine Einspeiseleistung von höchstens 800 VA. Die Bundesnetzagentur zählt bei einstellbarer Leistung den höchsten wählbaren Wert und addiert mehrere Geräte hinter demselben Zähler. Die HiBattery AC lässt sich laut Datenblatt bis 2.000 VA einstellen. Wir empfehlen, bei 800 VA zu bleiben.

Braucht ein DC-Speicher einen bestimmten Wechselrichter?

Ja, der Wechselrichter muss zu den Ausgangsdaten des Speichers passen. Beim Marstek B2500-D sind das je Ausgang höchstens 400 W bei 16 bis 40 V und 15 A, beim Growatt NOAH 2000 40 bis 50 V und bis 20 A. Prüfe die Eingangsdaten deines Mikrowechselrichters im Datenblatt und die Kompatibilitätshinweise des Herstellers.