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So schützen Sie Ihren Balkonkraftwerk-Speicher vor Frost
Der Herbst kommt mit Frostnächten daher. Die LiFePO4-Zellen der PV-Speicher mögen das nicht, Schutzmaßnahmen helfen.
Mit wenig Einsatz lässt sich PV-Speicher winterfest machen.
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It was translated with technical assistance and editorially reviewed before publication.
Wenn mit dem Herbstanfang die ersten Nächte mit Bodenfrost und Temperaturen um den Gefrierpunkt anstehen, beginnt für Photovoltaikspeicher, die im Außenbereich stehen, eine harte Zeit. In der Regel stecken darin LiFePO4-Zellen. Die kommen mit Temperaturen unter 0 °C nur eingeschränkt zurecht: Entladen geht, aber Laden führt zur Anlagerung von metallischem Lithium an der Anode, die Kapazität sinkt oder die Zellen werden dadurch ernsthaft beschädigt.
Gute Batterie-Management-Systeme messen daher auch die Zelltemperaturen. Sie verhindern das Laden der Akkus, wenn ihre Temperatur unter den Gefrierpunkt fällt. Um das Risiko für die PV-Akkus zu reduzieren, können Besitzerinnen und Besitzer einige Maßnahmen ergreifen, die die Lebenszeit der Geräte verlängern.
Am einfachsten ist es, die Akkus im Winter abzubauen. Von November bis Februar kommen ohnehin keine signifikanten Beiträge mehr zusammen, die sich mittels Speicher (besser) nutzen ließen. Die Tageslänge sinkt bis auf acht Stunden am Tag, dazu steht die Sonne so tief, dass die Solarzellen einfach weniger Licht einsammeln. Wo eine Anlage in einem Sommermonat noch locker über 100 kWh einsammelt, schafft sie in den Monaten von November bis Februar selbst unter guten Bedingungen vielleicht ein Viertel davon.
Der Akku sollte vor dem Abbau eine Ladung von 50 bis 70 Prozent haben, die Hersteller empfehlen teils jedoch abweichende Werte. Der Speicher sollte dann ausgeschaltet und abgebaut werden, er kann im warmen Keller oder Hauswirtschaftsraum überwintern. Die PV-Module werden dafür wieder direkt am externen Wechselrichter angeschlossen, der dann ungesteuert einfach ins Hausnetz speist, was die Panels einsammeln. Wer einen Wechselrichter im PV-Speicher integriert hat, verzichtet hingegen in der Zeit auf die wenigen Kilowattstunden Strom.
In manchen Fällen ist es jedoch keine Option, die Speicher abzubauen, etwa, weil sie recht unzugänglich aufgebaut sind oder etwas abseits direkt bei den Solarpaneelen stehen. Wer sich diese Arbeit sparen möchte, kann die Akkus aber anders winterfest machen.
Auch für diese Situation muss der Parameter „Depth of Discharge“ (DoD) deutlich reduziert werden, es gibt oftmals auch das Gegenstück „State of Charge“ (SoC). Der Ladestand sollte in der kalten Jahreszeit nicht unter 50 Prozent der Kapazität sinken, manche Hersteller empfehlen gar, den Akku nur bis zu einem Ladestand (SoC) von 70 Prozent zu entladen. Das stellt sicher, dass die Zellen des Systems nicht in die schädliche Tiefentladung geraten, wenn es mehrere Wochen Frost ohne Temperaturen über dem Gefrierpunkt gibt. Das ist in Deutschland inzwischen selten, aber falls das doch mal passiert, soll der teure Akku davon nicht zerstört werden.
In der Regel kennen die Batterie-Management-Systeme der PV-Akkus einen Deep-Sleep-Modus, durch den das System weitgehend herunterfährt und nur gelegentlich Statusinformationen sammelt und an die Cloud sendet. Ein dauerhafter Standby-Modus mit 5 Watt Dauerlast oder sogar mehr sollte inzwischen von allen Herstellern mit aktueller Firmware nicht mehr existieren.