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Stromspeicher fürs Balkonkraftwerk: Alpha ESS Vitapower mit Offgrid-Betrieb im Test

Alpha ESS Vitapower: Stromspeicher mit 1 bis 6 kWh, auch als mobile Powerstation nutzbar
VORTEILE
  • preiswerter Stromspeicher für Balkonkraftwerke
  • Einspeiseleistung in 50er-Schritten von 50 Watt bis maximal 800 Watt einstellbar
  • Offgrid-Betrieb mit drei Notstromsteckdosen (Powerstation)
NACHTEILE
  • Einspeiseleistung bislang nicht dynamisch
  • noch keine lokale API
  • von Cloud abhängig

Der Stromspeicher Vitapower ist dank eines integrierten Wechselrichters schnell installiert. Außerdem bietet er eine Notstromversorgung mit bis zu 2000 Watt. Wie gut der Speicher funktioniert, zeigt unser Test.

Ein Balkonkraftwerk (Bestenliste) oder Steckersolargerät lohnt sich bereits nach wenigen Jahren (Ratgeber). Aber nur dann, wenn man die selbst erzeugte Energie auch nutzt. Denn überschüssiger Strom landet zur Freude des lokalen Versorgers kostenlos in dessen Netz, da er anders als bei regulären PV-Anlagen nicht vergütet wird. Eine Vergütung ist zwar möglich, doch lohnt der organisatorische Aufwand, der mit zusätzlichen Kosten verbunden ist, für den Ertrag von Mini-Photovoltaikanlagen nicht.

Die Lösung: Mit einem Stromspeicher können Anwender tagsüber erzeugten Strom speichern und in den Abendstunden nutzen, wenn vom Balkonkraftwerk mangels Sonneneinstrahlung keiner mehr produziert wird. Somit wird der Eigenverbrauch erhöht und im günstigsten Fall wird kein Strom mehr verschenkt.

Alpha ESS, ein Anbieter von professionellen PV-Lösungen, hat nun auch einen Speicher für Balkonkraftwerke vorgestellt. Der Vitapower kommt mit einigen Funktionen, die viele anderen Stromspeicher nicht zu bieten haben. Er hat bereits einen Wechselrichter integriert, was den Aufbau erheblich vereinfacht und die Komplexität reduziert. Dank zweier MPTT-Tracker können bis zu vier Solarmodule mit einer Gesamtleistung von bis zu 1560/1950 Watt (NOCT/STC, Ratgeber) an den Vitapower angeschlossen werden. Kompatibel sind PV-Module, die folgende Spezifikationen erfüllen: PV-Spannung 10 bis 60 Volt, Voc (Leerlaufspannung) < 60 Volt, Isc (Kurzschlussstrom) <16 Ampere.

Und außerdem bietet der Batteriespeicher noch drei Notstromsteckdosen, die im Fall eines Stromausfalls Verbraucher mit bis zu 2000 Watt versorgen können. Letzteres gelingt allerdings nur, sofern die Vitapower vom Stromnetz getrennt ist. Die Lösung kann also unabhängig vom Stromnetz im sogenannten Inselbetrieb als Energiespeicher genutzt werden. Somit ist die Vitapower nicht nur ein Stromspeicher für ein Balkonkraftwerk, sondern fungiert gleichzeitig als Powerstation mit drei AC-Steckdosen und vier USB-Ports, die von den Solarmodulen auch dann noch geladen wird, wenn sie nicht ans Stromnetz angeschlossen ist. Die Lösung ist damit nicht nur einen stationären Betrieb geeignet, sondern kann unterwegs etwa in einem Wohnmobil auch mobil genutzt werden, um Solarstrom zu nutzen. Hilfreich ist dabei, dass das 5 Zoll große Display über wesentliche Betriebsparameter der Solaranlage informiert, sodass man nicht jedes Mal das Handy benötigt, um diese auszulesen. Praktisch ist auch, dass die AC- und DC-Ausgänge direkt am Gerät ein- und ausgeschaltet werden können.

Die Grundeinheit Vitapower VT1000 bietet eine Kapazität von 1024 Wh, die man mithilfe von bis zu fünf Erweiterungseinheiten vom Typ Vitamate auf bis zu 6144 Wh ausbauen kann. Und die Preise für den Batteriespeicher können sich sehen lassen. Zwar ist die Grundeinheit mit 999 Euro und einer Kapazität von 1 kWh relativ teuer, doch die Kombination mit einer Erweiterungseinheit und insgesamt 2 kWh Kapazität kostet nur 100 Euro mehr. Der Preis pro Wh sinkt von 98 Cent dann auf 54 Cent und erreicht mit der höchsten Ausbaustufe nur noch 37 Cent.

Eine dynamische Einspeisung auf Basis eines Smartmeters wie Shelly Pro 3EM gibt es bis jetzt nicht. Allerdings arbeitet Alpha ESS mit Shelly bereits daran und will bis zum Jahresende diese Funktion implementieren. Was der Speicher jetzt schon kann, zeigt der Test.

Wie sind Design und Verarbeitung?

Für den Test der Lösung hat uns Alpha ESS eine Vitapower VT1000 sowie eine Vitamate mit insgesamt 2048 Wh zur Verfügung gestellt. Die Vitapower VT1000 misst 43 × 20 × 32 cm und wiegt 18,3 kg, während der Erweiterungsakku mit etwa 37 × 22 × 22 cm deutlich kleiner ausfällt und mit einem Gewicht von 13 kg auch leichter ist. Beide Einheiten sind nicht wasserfest, sollten also entweder auf einer überdachten Fläche oder innen aufgestellt werden. Dass die Lösung nicht für den Außenbereich konzipiert ist, zeigt sich auch daran, dass der Stromspeicher nur über 0 °C lädt. Auf den Einbau einer internen Heizung, wie sie bei Speichern von Anker zum Einsatz kommt und die das Aufladen der Batterie auch bei Minus-Temperaturen erlaubt, verzichtet Alpha ESS bei der Vitapower.

An der Seite bietet der Stromspeicher eine 30 cm breite und etwa 6 cm hohe LED-Beleuchtung, die drei Helligkeitsstufen bietet und damit einen kleineren Raum gut ausleuchten kann. Das kann etwa im mobilen Einsatz nützlich sein.

Ansonsten hinterlässt das die Verarbeitung des Geräts, das in einem silbernen Aluminiumgehäuse steckt, einen wertigen Eindruck. Allerdings spiegelt das fünf Zoll große Display stark, sodass man es bei ungünstigen Lichtverhältnissen nur schwer ablesen kann. In der Praxis wiegt dieses Manko allerdings nicht so schwer, da man Speicherlösungen wegen der starken Erhitzung nicht direkter Sonneneinstrahlung aussetzen sollte.

Was gehört zum Lieferumfang und wie wird die Vitapower angeschlossen?

Im Lieferumfang sind sämtliche Kabel zum Verbinden der beiden Speicher und dem Anschluss an die Schuko-Steckdose enthalten. In unserem Set-up waren allerdings die mitgelieferten MC4-Kabel zu kurz, um den Stromspeicher mit unseren zwei Solarmodulen zu verbinden. Den bisher genutzten Wechselrichter benötigen wir für den Betrieb der Speicherlösung nicht mehr, weil in der Vitapower bereits einer integriert ist. Unsere beiden Solarmodule mit einer Gesamtleistung von 880 Watt müssen wir lediglich an die beiden Anderson-Ports anschließen, die beiden Speichereinheiten mit dem mitgelieferten Kabel verbinden und anschließend das Schuko-Kabel zum Anschluss ans Hausnetz in die Steckdose stecken. Zum Schluss stecken wir noch die mitgelieferte Endkappe auf den entsprechenden Anschluss der Erweiterungseinheit. Jetzt schalten wir die beiden Speicher über die jeweils an der Vorderseite angebrachte Ein- und Ausschaltaste ein und fertig. Einfacher geht es kaum.

Alpha ESS Vitapower: Stromspeicher mit 1 bis 6 kWh, auch als mobile Powerstation nutzbar

Wie erfolgt die Inbetriebnahme des Stromspeichers?

Das Display an der Vorderseite informiert über die wesentlichen Betriebsparameter. Die drei AC-Steckdosen an der Rückseite sowie die vier DC-Ausgänge mit 2x USB-A mit je 18 Watt und 2x USB-C mit je 100 Watt an der Vorderseite können direkt am Gerät über jeweils eine Taste aktiviert werden.

Doch zur Steuerung der Einspeiseleistung ist die Inbetriebnahme der Vitapower mit der App Alpha Lite erforderlich. Hierfür müssen Anwender ein Benutzerkonto anlegen. Die menügeführte Einrichtung ist nach wenigen Minuten erledigt. Details dazu zeigt die Bildergalerie.

Wie wird die Einspeiseleistung festgelegt?

Die App Alpha Lite bietet aktuell für die Einstellung der Einspeiseleistung nur wenig Optionen. Zunächst legt man unter Allgemeine Einstellung die maximale Einspeiseleistung fest. Die App erlaubt hierbei die gesetzlich festgelegte Höchstgrenze von bis 800 Watt, die Anwender in 50er-Schritten bis zu minimal 50 Watt herabsenken können. Maximal kann die Vitapower 2000 Watt einspeisen. Allerdings muss sie hierfür von einer Elektrofachkraft an einem dafür geeigneten Stromanschluss installiert werden. Außerdem ist für diese Option noch ein Freischaltcode nötig.

Die maximale Einspeiseleistung von 800 Watt bedeutet, dass ein Balkonkraftwerk mit 880 Watt Solarleistung bei optimaler Sonneneinstrahlung fast die gesamte Menge an erzeugtem Strom einspeist. Somit wird der Akku kaum geladen. Das ist also keine optimale Einstellung. Wenn man etwa tagsüber im Büro arbeitet und nur die Grundlast des Hauses durch das Balkonkraftwerk abgedeckt werden soll, stellt man die maximale Einspeiseleistung je nach Höhe der Grundlast auf 50, 100 oder 150 Watt ein. Da die App aktuell noch keine zeitlich gesteuerten Einspeisewerte unterstützt, gelten die eingestellten Werte so lange, bis man sie ändert.

Was sind die optimalen Einspeisewerte?

Die optimalen Einspeisewerte der PV-Anlage sind grundsätzlich abhängig von der Kapazität der Batterie, der Leistung des Balkonkraftwerks, sowie von der Leistungsaufnahme elektrischer Verbraucher. Im günstigsten Fall liegen die Einspeisewerte knapp unterhalb des tatsächlichen Verbrauchs, sodass kein Strom an den lokalen Versorger verschenkt wird.

In der Praxis wird man das aber nur durch eine bedarfsgesteuerte Einspeiseleistung erreichen. Dafür muss die Anlage natürlich Kenntnis über den aktuellen Strombedarf haben. Hierfür kann man entweder ein Smart Meter wie Shelly Pro 3EM oder ein Ablesegerät für einen Stromzähler wie Power Opti verwenden. Alpha ESS arbeitet zusammen mit Shelly an einer Implementierung des Shelly Pro 3EM. Bis zum Jahresende soll die App über den Shelly-Smart-Meter eine an den Verbrauch gekoppelte dynamische Einspeisefunktion ermöglichen.

Bis dahin muss man sich also noch mit den verfügbaren Einstelloptionen begnügen. In unserem Fall hat sich die kontinuierliche Einspeisung von 50 Watt als optimal erwiesen. Damit kann unser bis Mittag beschattetes Balkonkraftwerk an einem sonnigen Tag den Akku mit einer Gesamtkapazität von 2048 Wh vollständig laden, sodass die Vitapower bis die Sonne wieder auf das Balkonkraftwerk scheint, den Haushalt mit 50 Watt Strom versorgen kann. Somit liegen wir unterhalb der Grundlast, verschenken also keinen Strom und nutzen die Kapazität des Speichers fast vollständig aus.

Wie hoch sollte die Kapazität eines Stromspeichers liegen?

Die Kapazität der Vitapower beträgt 1024 Wh und kann mit bis zu fünf Erweiterungseinheiten auf bis zu 6144 Wh ausgebaut werden. Die optimale Größe des Speichers ist von vielen Faktoren abhängig: Strombedarf des Haushalts und Leistung des Balkonkraftwerks sind dabei die wichtigsten. In unserem Fall erweisen sich die Kapazität von 2 kWh als ausreichend. Wäre das BKW optimal nach Süden ausgerichtet und nicht von Verschattung betroffen, könnte bei einer Solarleistung von 880 Watt auch eine Speichergröße von 3 kWh sinnvoll sein. Allerdings nur, wenn der Stromverbrauch pro Jahr über 2000 kWh liegt. Das empfiehlt jedenfalls die Hochschule für Technik und Wirtschaft, HTW Berlin.

Eine größere Kapazität des Speichers mit etwa 4, 5 oder 6 kWh lohnt sich nur, wenn einerseits der Strombedarf pro Jahr höher als 3000 respektive 4000 kWh beträgt und das Balkonkraftwerk eine Solarleistung von bis zu 1560 Watt (maximale Eingangsleistung der Vitapower) bietet.

Wie hoch sind nutzbare Kapazität und Effizienz?

Im Normalbetrieb liegt die Leistungsaufnahme der Vitapower zwischen 13 und 15 Watt. Die nutzbare Kapazität der Vitapower können Anwender in der App über die Option Batterieentladung Einstellung mit Werten zwischen 9 und 100 Prozent festlegen (siehe auch Bildergalerie). Dabei legen sie fest, bis zu welcher Kapazität die Vitapower entladen werden kann. Je höher dieser Wert, desto weniger schnell altert der Speicher. Wir haben für den Test die Entladekapazitätsgrenze auf 10 Prozent festgelegt. Dementsprechend steht eine nutzbare Kapazität von 1843 Wh zur Verfügung. Bei einer Einspeisung von kontinuierlich 50 Watt messen wir eine Effizienz von 86 Prozent. Damit ist die Vitapower in etwa so effizient wie andere vergleichbare Solarspeicher mit LiFePo4-Akkus.

Kann die Vitapower per Wechselstrom geladen werden?

Während man im Sommer kein Problem haben dürfte, einen auf die Leistung des Balkonkraftwerks abgestimmten Stromspeicher mit Sonnenenergie zu laden, sieht es während der Dunkelflaute im Winter anders aus. Dann reicht die PV-Leistung in der Regel nicht aus, um den Speicher vollständig zu laden.

Die Vitapower kann aber über ganz normalen Wechselstrom mit einer Leistung von bis zu 2000 Watt geladen werden. Bei konstanten Preisen für die Kilowattstunde ist diese Möglichkeit allerdings wenig sinnvoll. Wer aber einen dynamischen Stromtarif nutzt, kann diese Option für ein günstiges Aufladen nutzen. Das lohnt sich aber, wenn der Tarif inklusiver aller Zusatzkosten wie Netzentgelte et cetera deutlich unterhalb des Durchschnittspreises für eine kWh liegt. Um von niedrigen Tarifen profitieren zu können, muss die Vitapower allerdings „wissen“, wie hoch der aktuelle Tarif gerade ist. Derzeit stehen in der App noch keine Steuerungsmöglichkeiten für ein Laden der Vitapower über Netzstrom in Abhängigkeit des Preises zur Verfügung, sodass ein Laden über AC manuell erfolgen muss.

Wie funktioniert die Vitapower als Powerstation?

Dank der niedrigen Kapazität von 1024 Wh ist die Vitapower mit knapp über 18 kg noch halbwegs leicht zu transportieren und daher für den Einsatz als Powerstation interessant. Wer die maximale Ausgangsleistung von 2000 Watt für an den AC-Steckdosen angeschlossenen Verbraucher benötigt, muss die Vitapower allerdings mit mindestens einer 13 kg schweren Erweiterungseinheit (Vitamate) betreiben. Ohne Vitamate-Zusatzakku liegt die Ausgabeleistung bei 1000 Watt.

Die Möglichkeit, die Vitapower unterwegs als Kraftwerk nutzen zu können, erweitert den Einsatzbereich. Wer etwa mit seinem Camper unterwegs ist, muss nicht länger auf mit Strom versorgten Camping-Plätzen Halt machen, sondern kann im Prinzip überall stehen bleiben. Für einen solchen Einsatz eignen sich wegen ihres geringen Gewichts am besten flexible Solarpanels (Bestenliste). Dank der zwei Anderson-Buchsen lassen sich Solarpanels auch deutlich einfacher anschließen und wieder demontieren als mit herkömmlichen MC4-Steckern.

Wie laut ist die Alpha ESS Vitapower?

Der integrierte kleine Lüfter hinter der rückseitigen Abdeckung sorgt für Kühlung des Stromspeichers. Er ist dauerhaft in Betrieb, wobei die Lautstärke bei einer niedrigen Einsepeiseleistung mit unter 40 dB relativ leise ist. Bei hoher Belastung ist er etwas lauter und gut zu hören.

Alpha ESS Vitapower1,024 kWh2,048 kWh3,072 kWh4,096 kWh5,120 kWh6,144 kWh
Preise in Euro (Stand: 28.8.2024)99910991399169919992299
Preis pro Wh in Cent985446413937

Was kostet der Stromspeicher Alpha ESS Vitapower und wie lange ist die Garantie?

Die Alpha ESS Vitapower mit 1024 Wh gibt es laut Preisvergleich ab 1098 Euro. Die Zusatzakkus sind aktuell allerdings nicht lieferbar. Auch die Sets mit der Vatapower samt Zusatzakku und Panels sind derzeit nicht mehr bei Amazon gelistet.

Alternativen

Lösungen von Zendure bieten dank einer Kooperation mit Shelly eine bedarfsgerechte Einspeiseleistung. Auch Ecoflow plant eine Zusammenarbeit mit Shelly für sein Powerstream-System. Wer auf den mobilen Einsatz verzichten kann, aber an einer dynamischen Einspeiseleistung interessiert ist, wird mit folgenden Lösungen besser bedient als mit der Vitapower, muss dafür aber etwas tiefer in die Tasche greifen.

Wie schnell rechnet sich der Stromspeicher Vitapower?

Wie schnell sich ein Balkonkraftwerk respektive Stromspeicher rechnet, ist von verschiedenen Faktoren wie Aufstellort, Verschattung, Strompreis und Strombedarf abhängig. Mit dem Stecker-Solar-Simulator der HTW Berlin können Anwender anhand dieser Daten ermitteln, wie schnell sich ein Balkonkraftwerk respektive Stromspeicher bezahlt macht.

Laut Stecker-Solar-Simulator rechnet sich das BKW mit Vitapower-Speicher und einer Kapazität von 2 kWh zwar erst nach fünf Jahren, dafür erzielt die Mini-PV-Anlage während der 20-jährigen Nutzungszeit unter Berücksichtigung von Ersatzinvestitionen aber mit 5869 Euro einen um 1377 Euro höheren Gewinn als das BKW ohne Speicher.

Im Fall der Vitapower ergibt sich in einem Haushalt mit zwei Personen, einem Strombedarf von 2500 kWh pro Jahr bei einem Preis von 40 Cent pro kWh und einer jährlichen Teuerungsrate von 3 Prozent folgendes Bild: Während sich ein Balkonkraftwerk mit zwei 440 Watt starken Solarpanels und einem Wechselrichter zum Preis von 300 Euro bereits nach zwei Jahren amortisiert hat, dauert es bei der Vitapower mit einem Zusatzakku und 2 kWh Kapazität mit zwei 440-Watt-Modulen zum Preis von 160 Euro (Gesamtpreis 1260 Euro) etwa fünf Jahre. Bei einer Nutzungszeit von 20 Jahren erwirtschaftet die Vitapower-Anlage einen mit 5869 Euro um 1377 Euro höheren Gewinn als das BKW ohne Speicher, das 4792 Euro Gewinn erzielt.

Fazit

Alpha ESS stellt als professioneller Anbieter von PV-Lösungen mit der Vitapower eine interessante Speicherlösung für Balkonkraftwerke vor, die sich gegenüber dem Mitbewerb hauptsächlich durch den Einsatz als mobile Powerstation abhebt. Wer also mit seinem Camper häufig an Stellen ohne Stromversorgung anhält, wird mit der Alpha ESS Vitapower bestens bedient.

Im stationären Einsatz als Speicher für ein Balkonkraftwerk mit Einspeisefunktion kann die Vitapower aber bis jetzt nicht ganz mit der Konkurrenz mithalten. Wer etwa eine dynamische Einspeisung wünscht, ist mit Speicher-Lösungen anderer Hersteller besser bedient. Aber nicht mehr lange: Alpha ESS arbeitet bereits mit Shelly an einer Integration des Smart Meters Shelly Pro 3EM (Ratgeber), auf dessen Basis die Vitapower gegen Ende des Jahres ebenfalls eine bedarfsgerechte Stromeinspeisung unterstützen soll. Zuvor will der Hersteller mit einer aktualisierten App immerhin eine zeitgesteuerte Einspeisung ermöglichen. Zu hoffen ist auch, dass eine Integration in ein Smart-Home-System wie Home Assistant über die offizielle API möglich ist. Für seine Profilösungen gibt es bereits eine solche.