Waar moet ik op letten bij de keuze van een thuisbatterij?

Er zijn al veel artikelen geschreven of je wel of geen thuisbatterij moet kopen. Ik heb op al die artikelen wel wat aan te merken. Ik heb mijn eigen artikelen nog eens teruggelezen. Met name het artikel over de feiten.
Ik zal het hier houden bij de conclusie: “Koop niet te snel een batterij. Maar bereid je huis wel voor alsof die batterij er ooit komt.”

Mijn batterij wil ik voor de volgende doeleinden kunnen gebruiken:
– Noodstroombedrijf. Zie mijn artikel van vorig jaar hierover.
– Zoveel mogelijk bufferen van zonnestroom. Uiteraard met een zo hoog mogelijk rendement.
– Netstroom kopen als het goedkoop is en misschien verkopen als het duur is.

Welke thuisbatterij kun je het beste kiezen en waarom? Dit onderwerp heeft me de laatste maanden sterk bezig gehouden en daarom ben ik op onderzoek uitgegaan. De vragen die ik me gesteld heb zijn:
– Hoe zit een thuisbatterij in elkaar en wat is een goede batterij?
– Wie zijn de belangrijkste fabrikanten?
– Hoe kom je tot een goede keuze?

Hoe zit een thuisbatterij in elkaar en wat is een goede batterij?

Ik ga nu enkele onderwerpen behandelen die allemaal te maken hebben met de keuze van je batterij. Mijn inzichten zijn sterk vergroot ten opzichte van een jaar geleden. Dit is ook niet zo gek, want de materie is best complex en er worden steeds meer producten aangeboden. Een leek ziet door de bomen het bos niet meer. Dit blijkt ook uit allerlei artikelen en TV-programma’s (recentelijk Radar) over dit onderwerp. Deze inzichten wil ik graag met jullie delen. Hierbij richt ik mij op de volle breedte van de thuisbatterijmarkt, dus ook op de plug-in batterijen.

1-fase of 3-fasen batterijoplossing?

De meeste huizen hadden vroeger een 1x25A of 1x35A aansluiting. De stroombehoefte was beperkt, maar door de toename van het aantal elektrische apparaten werd in de jaren 80 1x35A de standaard. Ook werd toen de aardlekschakelaar verplicht. Grotere aansluitingen, 3x25A, kwamen in de jaren 90 in zwang. Vaak vanwege elektrisch koken. Vanaf +/- 2020 worden nieuwe huizen opgeleverd met 3x25A.
In ons huis zit ook een 3x25A aansluiting en ik heb lange tijd gedacht dat ik prima toe kon met een 1 fase batterij-oplossing. Inmiddels ben ik hier vanaf. De reden is eenvoudig: de meerkosten zijn beperkt tot zo’n 700-900 euro, en het is veel beter voor het openbare netwerk: de verliezen zijn beperkter en ik zie dat de markt zich ook in deze richting ontwikkelt. Mijn advies: kies een oplossing die bij je aansluiting past. Op korte termijn betaal je er iets meer voor, maar op de lange termijn betaalt zich dit terug.

Uit welke onderdelen bestaat een thuisbatterij?

Deze bestaan in hoofdzaak uit de volgende onderdelen:
– LFP batterij
– Het Batterij Management Systeem (BMS)
– De omvormer (soms los van de batterij)
– Noodstroomvoorziening (vaak los van de omvormer)
– Energiemanagement systeem (soms los van de batterij en omvormer)

De LFP batterij

Tegenwoordig worden vrijwel alleen nog maar LFP batterijcellen gebruikt. In de beginjaren werden voornamelijk brandgevaarlijke LiIon batterijen gebruikt, maar gelukkig ligt deze tijd achter ons. Er zijn een beperkt aantal fabrikanten, en technisch gezien zijn de verschillen erg klein. In de toekomst komen er zeker ook weer anderen typen batterijen op de markt, maar het is niet nodig hierop te wachten.
LFP cellen zijn thermisch zeer stabiel (nauwelijks brandgevaar), gaan 6.000 tot 10.000 laadcycli mee en behouden lang hun capaciteit. In de praktijk is dit bij 1 cycle per dag 16 tot 30 jaar! Ik denk eerlijk gezegd dat netjes met je batterij omgaan meer oplevert dan een leverancier kiezen die een heel lange garantie biedt. Wie weet of deze na zoveel jaren nog bestaat?

Een belangrijk onderscheid is hoe de afzonderlijke batterijcellen in de batterij aan elkaar gekoppeld zijn. Dit is belangrijk voor de efficiency van het batterij-systeem.
Een enkele LFP cel heeft een nominale spanning van 3.2V en wordt opgeladen tot 3.65V. Een standaard laagspannings (LV-)thuisbatterij heeft 16 cellen in serie (16S) en een nominale spanning van 51.2V. Dit is een veilige spanning, want lager dan 120V DC.
Een hoogspannings (HV-)batterij werkt vaak op een spanning van 200-400+ Volt. Een HV-batterij heeft enkele belangrijke voordelen:
– Er zijn dunnere, goedkopere kabels en connectoren nodig omdat er minder stroom doorheen loopt.
– Hogere laad-/ontlaadsnelheden: handig bij het opvangen van zware pieken zoals een warmtepomp of inductiekookplaat.
– Hoger rendement (tot ~95%+): de accuspanning ligt al dicht bij de interne DC-spanning van zonnepanelen en de omvormer. Er is minder conversieverlies, wat zorgt voor minder warmteontwikkeling en een hoger rendement.

Er zitten ook nadelen aan:
– Veiligheidsrisico bij installatie: Aanraken van ongeïsoleerde HV-delen kan dodelijk zijn. De installatie vereist gecertificeerde monteurs en aanvullende DC-schakelaars/beveiligingen.
– Minder universeel (Vendor Lock-in): HV-batterijen werken vrijwel altijd alleen met specifieke, bijbehorende hybride omvormers van hetzelfde merk.
– Uitbreiden is complexer: Omdat de cellen in serie staan geschakeld om de hoge spanning te bereiken, kun je vaak niet zomaar na een paar jaar één losse module toevoegen vanwege spanningsverschillen met de oude cellen.

De markt ontwikkelt zich steeds meer richting HV-batterijen. Veel leveranciers leveren alleen nog maar HV-systemen.

Het BMS

Het BMS (Batterij Management Systeem) is verantwoordelijk voor het laden en ontladen van de individuele batterijcellen. Het monitoren van een LV batterij is eenvoudig: dit gebeurt door een BMS die alle 16 cellen bewaakt.
Bij een HV batterij wordt een master-slave architectuur gebruikt. Elke slave-BMS monitort 16-32 cellen. Alle slave-BMS’en sturen hun data digitaal door naar de centrale Master-BMS.
Het vervangen van defecte cellen heeft tot gevolg dat het BMS opnieuw ingeregeld moet worden. Moderne HV-systemen hebben tegenwoordig per module een kleine omvormer/optimizer, zodat inregelen veel eenvoudiger is en de verschillen tussen de cellen gewoon mogen blijven bestaan.
De BMS is dus sterk bepalend voor de uitbreidbaarheid en repareerbaarheid van je batterij.
Wat we bij auto’s zien is dat cellen steeds vaker in het chassis gelijmd worden. Bij een defecte cel moet dan het complete pakket vervangen worden.
Ik denk dat de achterliggende gedachte hierbij is dat je na 5-10 jaar geen cellen meer gaat vervangen. Thuisbatterijen die nu 5-10 jaar oud zijn gebruiken cellen die naar mijn inschatting niet meer verkrijgbaar zijn. Dus hoe belangrijk is repareerbaarheid in de praktijk?
Technisch gezien kunnen batterijen heel lang meegaan. Dit aspect lijkt me daarom erg belangrijk om mee te nemen bij de keuze van een thuisbatterij.

De omvormer

Deze heb je in verschillende uitvoeringen:
– uiteraard geschikt voor 1 of 3 fasenbedrijf
– het aansluiten van de batterij. Je hebt dus omvormers voor LV- en HV- batterijen.
– aansluiting op het lichtnet (ook de GRID poort genoemd).
– geschikt voor het direct aansluiten van zonnepanelen (PV poort of MPPT-ingang genoemd).
Als dit kan, wordt het een hybride omvormer genoemd.
– geschikt voor noodstroom (EPS, Emergency Power Supply) (ook wel de BACKUP/EPS poort genoemd).
Bij stroomuitval schakelt de omvormer automatisch over naar de batterij om stroom te leveren aan een speciale EPS-uitgang. De omschakeltijd hierbij is zo’n 10-20 ms. Elektrische apparaten ervaren hierbij een miniscule onderbreking. Een UPS (Uninterruptable Power Supply) daarentegen heeft een omschakeltijd van 0ms en werkt dus onderbrekingsvrij. Dit heb je nodig voor servers, medische apparatuur, gevoelige netwerkapparatuur en kritische IT-infrastructuur.
– geschikt voor eilandbedrijf.
Dit gaat een stapje verder dan EPS: het is het vermogen van een installatie om volledig op zichzelf te draaien als een geïsoleerd micronetwerk (eiland). De zonnepanelen blijven hierbij actief stroom opwekken, omdat de omvormer een eigen wisselspanningsnet (50 Hz) opbouwt. Zodra de batterij vol is, knijpt de omvormer de zonnepanelen af (via frequency shifting). Let op dat niet alle omvormers deze functie ondersteunen!
– Ingebouwd ATS-relais.
Een ATS-relais (Automatic Transfer Switch of automatische omschakelaar) is een slimme 1 of 3-fasen omschakelaar die automatisch omschakelt tussen twee verschillende stroombronnen. Deze is nodig om de woning om te kunnen schakelen naar noodstroombedrijf. Bij deze omvormers hoef je geen losse externe omschakelbox meer te monteren; de interne elektronica en relais regelen de fysieke netontkoppeling en de omschakeling naar noodstroom.
– Generator aansluiting. Op sommige omvormers kun je zelfs een dieselgenerator aansluiten.

Noodstroombedrijf

Let op dat je voor noodstroombedrijf naast een ATS-relais nog steeds een fysieke (handmatige) by-pass schakelaar in de meterkast nodig hebt, zodat de woning bij een defect aan de omvormer niet zonder stroom komt te zitten.
Als je omvormer geen ingebouwd ATS-relais heeft, zijn er ook gecombineerde ATS-relais en schakelaars op de markt die bij stroomuitval automatisch omschakelen, maar ook handmatig bediend kunnen worden.

Wat verder van belang is dat je de aarding goed aanlegt. Ik zal hier kort uitleggen hoe dit in elkaar zit en waar je zoal mee te maken hebt.
Het Nederlandse laagspanningsnet is vrijwel overal een TT-stelsel: de netbeheerder levert alleen fase en nul, de aarding gebeurt lokaal via een eigen aardpen/funderingsaarde, los van het net — vandaar de verplichte aardlekschakelaar (30 mA).
Dit in tegenstelling tot TN-C-S (gangbaar in Duitsland/België, PEN-geleider tot aan het gebouw, daarna gesplitst in N en PE) of TN-S (aparte N en PE vanaf het transformatorstation, in NL zeldzaam).

Bij overschakelen naar eilandbedrijf moet de omvormer (of externe ATS) een eigen, geldige N-PE-referentie opnieuw en veilig opbouwen, anders werkt de aardlekbeveiliging niet correct in het geïsoleerde eilandnet — dit is precies waarom een simpele elektronische omschakeling niet volstaat en een mechanische, all-polige netscheiding nodig is.

Het is belangrijk dat de aarding en aardlekschakelaar goed gecontroleerd en getest worden bij de aanleg van een noodstroominstallatie. Zowel in net- als noodstroombedrijf.

Energiemanagement systeem

Daar hebben we ‘m weer. De intelligente aansturing van de batterij. Dit is voor mij inmiddels het onderdeel geworden waarop een batterijkeuze staat of valt: een batterij is pas zo goed als de software die ‘m aanstuurt.

De meeste thuisbatterijen leveren een eigen EMS mee. Dat werkt op zichzelf prima: laden op zonnestroom, ontladen als het duur is, dat soort basisfuncties zit er meestal wel in. Waar het mis gaat, is zodra je meer wilt: de batterij laten samenwerken met je laadpaal en warmtepomp, of meedoen aan een dynamisch energiecontract van een andere leverancier dan je batterij. Lang niet alle thuisbatterijen kun je vanuit een onafhankelijk EMS aansturen, of dat kan slechts met beperkingen. Let bij je keuze dus expliciet op ondersteuning van open protocollen zoals Modbus, en op een integratie met Home Assistant — dat is voor mij de belangrijkste graadmeter geworden om te bepalen of een batterij echt merkonafhankelijk aan te sturen is.

Een tweede punt dat steeds meer gaat spelen, is waar die aansturing eigenlijk plaatsvindt. Een hot topic is tegenwoordig mogelijke beïnvloeding door de Chinese overheid, omdat een flink deel van de batterijen en omvormers uit China komt en de besturing vaak via de cloud van de fabrikant loopt. Kun je de thuisbatterij voldoende afschermen van buiten? Dan moet de batterij ook volledig lokaal kunnen blijven werken, zonder dat je voor de basisfunctionaliteit afhankelijk bent van een server in het buitenland. Ook dat lukt niet met alle thuisbatterijen — vraag dit dus expliciet na bij je leverancier voordat je tekent.

Voor meer informatie verwijs ik graag naar mijn blogpost over dit onderwerp (link), waarin ik dieper inga op de vijf kernfuncties van een goed EMS en op mijn eigen keuze voor Home Assistant in combinatie met evcc.

Batterij en omvormer rendementen.

We onderscheiden de volgende rendementen:
Omzetting HV batterij LV batterij Toelichting
– PV -> Batterij (DC->DC). HV: 97-98%; LV: 94-96% Hybride DC-koppeling; HV heeft minder spanningsconversie nodig.
– Grid/Huis -> Batterij (AC->DC). HV: 94-96%; LV: 88-92% Gelijkrichten van netstroom; LV verliest meer energie door hoge stroomsterktes ($I^2R$).
– Batterij -> Grid/Huis (DC->AC). HV: 95-97%; LV: 92-95% Omvormen naar 230V wisselspanning voor de woning.
– PV -> Grid/Huis (DC->AC). HV: 97-98.5%; LV: 97-98.5% Directe voeding vanaf zonnepanelen; staat los van het type batterij.
– Batterijopslag. Het verlies van de batterijcellen (chemisch, celweerstand, bekabeling) ligt tussen de 2 en 5%.

Totale ketenefficiëntie (Round-Trip Efficiency of RTE)
Type cyclus HV batterij LV batterij Toelichting
PV-RTE (PV -> Batt -> Grid/Huis) 88-93% 82-88% Zonnestroom opslaan en ’s avonds in huis verbruiken.
GRID-RTE (Grid/Huis -> Batt): 85-90%; 76-83% Goedkope/negatieve netstroom laden en later in huis gebruiken.

Opmerking: Deze waarden gaan uit van een gemiddelde omvormerbelasting tussen de 20% en 80%. Bij hele lage nachtelijke belastingen (<100W) kan het rendement wat lager uitvallen door het vaste eigenverbruik van de omvormer.

Een traditionele PV-omvormer verbruikt tussen de 10 en 20 Watt.
Een hybride omvormer verbruikt tussen de 30 en 70 Watt.
Het netto-rendement van een hybride omvormer ligt iets (0,5-1%) lager dan een PV-omvormer om de volgende redenen:
– het hogere eigen stroom verbruik
– Iets minder efficiente elektronica omdat voor de koppeling met de batterij extra componenten nodig zijn.

Verder wordt het rendement van de omvormer positief beïnvloed door:
– Gebruik maken van Silicon Carbide (SiC) in plaats van Gallium Nitride (GaN) schakeltransistoren.
– Minder warmteontwikkeling (lagere stromen), dus plaatsing op een koele plaats
– Optimale belasting van de batterij (30-80% van het vermogen)

Welke fabrikanten zijn er

Er zijn heel veel merken thuisbatterijen. Met namen van fabrikanten die me meestal niets zeggen. Hoe maak je daar een goede keuze in? Ik heb gepoogd een overzicht van de fabrikanten te maken en daarbij vermeld wat ze leveren. Want de meeste fabrikanten leveren maar een beperkt assortiment producten. Voor de leesbaarheid heb ik dit overzicht op een aparte pagina (link) gezet, met een onderverdeling in 4 segmenten fabrikanten:

Categorie 1. Custom & off-grid prosumer (link)

Belangrijkste kenmerken:
– Maximale vrijheid
– Modulaire opbouw
– 100% open protocollen zonder cloud-verplichting
Ideaal voor zelfinstallateurs, smart home integrators en off-grid toepassingen.
Noodstroom: goudstandaard met naadloze omschakeling en generator-koppeling.
Stuurbaarheid: superieur (native MQTT, Modbus TCP, Node-RED).
Geen installateurslock.

Categorie 2. Premium High-End All-in-One (link)

Belangrijkste kenmerken:
– Sleutel-op-de-deur Duitse kwaliteit.
– Volledig geïntegreerde behuizingen met hoge afwerkingsgraad.
– Geavanceerde softwareomgevingen.

Noodstroom: uitstekend (snelle omschakeling, fullhouse eilandbedrijf).
Stuurbaarheid: goed (lokale REST API’s of specifieke protocollen).
Vaak installateurscertificering vereist.

Categorie 3. Volumemarkt Hybride A-merken (link)

Grootste marktaandeel in NL en DE.
Beste verhouding prijs/capaciteit/betrouwbaarheid, industriestandaard hardware.
Noodstroom: ja (via optionele backup-boxen, ATS-relais of EPS-poorten).
Stuurbaarheid: uitstekend (standaard Modbus RTU/TCP over RS485/Ethernet) — met uitzonderingen (zie tabel).

Categorie 4. Retrofit, Plug-and-Play & Dynamische Ecosystemen (link)

AC-gekoppelde systemen of stekkerbatterijen.
Snel te installeren zonder ingrijpende aanpassing van de groepenkast.
Populair voor handel op dynamische tarieven.
Noodstroom: meestal niet ontworpen voor off-grid.
Stuurbaarheid: uitstekend (lokale REST/Wi-Fi API’s of MQTT) — met uitzonderingen bij cloud-first merken.

Hoe kom je tot een goede keuze?

Als je het artikel tot hier gelezen hebt, weet je al heel veel over thuisbatterijen! Met deze overvloed aan informatie (neem gerust even de tijd om dit te verwerken) moet het lukken om met de volgende adviezen een goede keuze te maken.

Stappenplan

Als eerste stap zou ik een keuze van de categorie maken.
Als je alles zelf wilt doen kom je vaak bij categorie 1 of 4 uit.
Voor de beste systemen zul je meestal bij categorie 3 uitkomen.
Categorie 2 zal voor een zeer selecte groep gebruikers zijn.
Vervolgens zou ik 3 fabrikanten uitkiezen waar je het beste gevoel bij hebt.
Bekijk de websites van deze fabrikanten en probeer het product te vinden dat je graag wilt hebben.
Gebruik AI om je te helpen zoeken en je vragen beantwoord te krijgen! Geef AI ook de link van deze webpagina, zodat hij goed begrijpt wat je schrijft, vraagt en bedoelt.
Zoek hier vervolgens een leverancier of installateur bij en vraag een offerte op.

Zelf installeren

Veel mensen raden het af. Je batterij zelf installeren. Eerlijk gezegd heb je er ook best wat kennis voor nodig. Dit is zeker niet voor iedereen weggelegd. Maar veel installateurs geven niet thuis als je ze om een offerte vraagt. Of een offerte wil alleen het merk batterij leveren dat hij altijd levert. En niet de batterij die jij wilt. Daarom pleit ik ervoor om de installatie samen met een installateur te kunnen doen. De installateur zorgt ervoor dat de onderdelen veilig aangesloten worden, en jij doet het meeste werk: batterij plaatsen, kabels leggen en alle software-gerelateerde zaken. Zo heb ik dat al gedaan met verschillende laadpalen en dit kan ook prima met thuisbatterijen. Maar dan moet dit wel ondersteund worden door de fabrikanten. Gelukkig zijn er veel fabrikanten die dit ook inzien en alle documentatie publiek beschikbaar hebben gemaakt.

Conclusie

Ik begon dit artikel met de conclusie uit mijn vorige stuk: koop niet te snel een batterij, maar bereid je huis er wel op voor. Nu ik alle onderdelen op een rij heb gezet, kan ik die conclusie een stuk concreter maken.

Voorbereiden betekent voor mij vooral: zorg dat je aansluiting en meterkast een 3-fasen batterij aankunnen, ook als je nu nog voor een 1-fase-oplossing zou kiezen — de meerkosten zijn beperkt en je loopt niet vast zodra de markt verder richting 3-fasen en HV doorontwikkelt. Zorg daarnaast dat er ruimte is voor een fysieke bypass-schakelaar als je ooit noodstroom wilt, en laat de aarding en aardlekbeveiliging nu al goed narekenen, los van of er al een batterij hangt.

Als het dan zover is dat je wél koopt, is de belangrijkste les die ik in dit traject geleerd heb: het verschil zit niet zozeer in de cellen, maar in de software eromheen. Bijna alle LFP-cellen zijn tegenwoordig goed genoeg, en de rendementsverschillen tussen HV en LV zijn met een paar procent reëel maar niet doorslaggevend. Het verschil dat je jarenlang merkt, zit in het BMS, de openheid van de omvormer en vooral het EMS: kun je de batterij aansturen zonder afhankelijk te zijn van één merk of één cloud, en blijft hij werken als het internet uitvalt?

Gebruik daarom het stappenplan hierboven: kies eerst de categorie die bij jouw situatie past, praat met een paar leveranciers of installateurs, en vraag expliciet naar lokale aansturing en openheid van protocollen. Dan koop je niet alleen een batterij, maar een systeem waar je huis de komende 20 jaar op kan bouwen.