Stromspeicher

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    Stromspeicher - Batterie für PV-Anlage

    Photovoltaikstrom auch nachts nutzen

    Ein Stromspeicher speichert überschüssigen Strom zur späteren Nutzung. In Verbindung mit einer Photovoltaikanlage lässt sich Solarstrom auch dann nutzen, wenn keine Sonne scheint, die Solarmodule also aktuell keinen Strom erzeugen.

    Es gibt verschieden Arten von Stromspeichern, vom Pumpspeicherwerk bis hin zur Brennstoffzelle, Lithium-Nickel-Mangan-Cobalt-Akkus oder Lithium-Eisen-Phosphat-Speicher, Salzwasserbatterien und vieles mehr. Wenn im Zusammenhang mit der Photovoltaik von Stromspeichern die Rede ist, dann sind damit im Allgemeinen Batteriespeicher gemeint, in seltenen Fällen sogenannte Redox-Flow-Speicher. Letztere werden vor allem in der Forschung eingesetzt, als Heimspeicher für den Haushalt haben sich vor allem Batteriespeicher auf Lithium-Ionen- und Blei-Ionen-Basis durchgesetzt.

    Stromkosten senken

    Stromkosten senken

    Durch den Einsatz eines Stromspeichers kann mehr vom selbstproduzierten Solarstrom verbraucht werden. Der Strom muss nicht ins Netz eingespeist werden, um ihn später wieder teuer zu kaufen. Durch den erhöhten Eigenverbrauch sinken die Stromkosten deutlich.

    Nutzen

    Was bringt ein Stromspeicher?

    Photovoltaikanlagen ohne Speicher produzieren Solarstrom, der sofort genutzt werden muss. Dies ist selten effektiv, da der Strom vor allem am Tag erzeugt wird. In dieser Zeit ist jedoch der Strombedarf der meisten Haushalte gering. In der Regel steigt der Bedarf in den Abendstunden deutlich an. Mit einem Speicher können Sie den tagsüber nicht benötigten Solarstrom dann nutzen, wenn Sie ihn wirklich brauchen.

    Ohne dass Sie Ihre Gewohnheiten ändern müssen, erreichen Sie:

    • die nachhaltige Verringerung Ihrer Stromrechnung,
    • Ihren persönlichen Beitrag zur Energiewende und die Optimierung des Eigenverbrauchs sowie
    • die Erhöhung der Unabhängigkeit vom Energieversorger.

    Für Betreiber privater Photovoltaikanlagen ist es inzwischen günstiger, den Solarstrom selber zu verbrauchen, als ihn in das öffentliche Stromnetz einzuspeisen und dafür die Einspeisevergütung zu erhalten. Seit 2011 liegt diese unter dem Strompreis, mittlerweile macht sie noch weniger als ein Drittel der Netzstromkosten aus. Dies hat zur Folge, dass die Nachfrage nach Speichermöglichkeiten deutlich gestiegen ist.

    Stromspeicher liegen im Trend

    In den vergangenen Jahren ist die Nachfrage nach Stromspeichern für den privaten Gebrauch deutlich gestiegen, wie die Installationszahlen zeigen. Das Marktforschungsinstitut EuPD Research spricht von 78.500 neuen Photovoltaik-Heimspeichern im Jahr 2019. Zwei Jahre zuvor belief sich der Zubau noch auf 37.500 Geräte. Das entspricht fast einer Verdopplung des Marktes. Hauptgründe für diesen Trend sind der Wunsch nach niedrigeren Stromrechnungen und Unabhängigkeit sowie deutlich sinkende Preise der Speicher.

    Damit Ihr Speicher genau zu Ihnen und Ihrem Vorhaben passt.

    Funktion

    So arbeiten Stromspeicher

    Der Zweck von Stromspeichern ist klar: Sie stellen den selbst erzeugten Solarstrom genau dann zur Verfügung, wenn dieser gebraucht wird - meist in den Abend- und Nachtstunden. Dahinter verbirgt sich das folgende Prinzip:

    Der in einer Photovoltaikanlage erzeugte Strom wird zunächst für den Eigenverbrauch genutzt. Das heißt, aktive Stromverbraucher, wie beispielsweise Kühltruhen oder andere Haushaltsgeräte, werden mit dem Strom betrieben. Steht jedoch mehr Strom als benötigt zur Verfügung, fließt der überschüssige Solarstrom in die Batterie des Speichers und diese wird geladen.

    Besteht in den Abend- oder Nachtstunden ein höherer Strombedarf, steht der gespeicherte Solarstrom zur Verfügung. Ist der Bedarf an Strom tagsüber höher als die von der Photovoltaikanlage produzierte Menge Solarstrom, steht ebenfalls gespeicherter Strom zur Verfügung - egal ob der Speicher vollständig oder nur teilweise geladen ist. Erst wenn der gespeicherte Solarstrom nicht mehr ausreicht, wird weiterer Strom vom Energieversorger bezogen.

    Auf diese Weise ist es möglich, einen Großteil der benötigten Strommenge mit dem durch die Photovoltaikanlage erzeugten Strom abzudecken.

    Aufbau

    Aufbau eines Stromspeichers

    Stromspeicher bestehen im Allgemeinen nicht aus einer Batteriezelle, sondern aus einer Vielzahl an Zellen, die zusammengeschaltet sind. Damit der Speicher störungsfrei arbeiten kann, benötigt er ein Batteriemanagementsystem (BMS), das die einzelnen Zellen überwacht und für einen gleichmäßigen Ladezustand sorgt. Sollten einzelne Batteriezellen zu überhitzen drohen, schaltet das BMS den Stromspeicher ab. Zudem bestimmt es die Ladestrategie des Speichers, das heißt, wie schnell die Auf- und Entladung erfolgen und welche Ströme dabei realisiert werden. 

    Installation

    Wie kann ich den Speicher in die PV-Anlage integrieren?

    Ein Teil der am Markt erhältlichen Stromspeicher – die DC-seitig eingebundenen Speicher - lässt sich nicht ohne weiteres in Bestandsanlagen integrieren. Meist sind technische Veränderungen, wie der Austausch des Wechselrichters oder Zusatzarbeiten notwendig. Hohes Gewicht und teilweise enorme Abmessungen schränken die Abstellmöglichkeiten vieler Energiespeicher für Strom ein und bringen einen großen Installationsaufwand mit sich. In der Regel sind mehrere Installateure mindestens einen Tag beschäftigt.

    Andere Stromspeichern wie die Battery flex von SOLARWATT lassen sich hingegen einfach und schnell per Plug&Play installieren. Das geringe Gewicht der einzelnen Module und die kompakten Abmessungen ermöglichen die Ein-Mann-Montage.

    DC-seitige Installation

    Das Gerät wird zwischen PV-Anlage und Wechselrichter installiert und der Gleichstrom aus der Anlage kann direkt gespeichert werden. Die Umwandlung in den erforderlichen Wechselstrom erfolgt erst bei der Abgabe an das Hausstromnetz. Dadurch werden Umwandlungsverluste minimiert und ein höherer Gesamtwirkungsgrad beim Laden und Entladen erreicht. Ein wesentlicher Nachteil besteht darin, dass der Speicher an die Leistung der Anlage angepasst werden muss, weshalb er sich tendenziell eher für Neuanlagen eignet. Zudem begrenzt die Leistung des PV-Wechselrichters die Leistung von Anlage und Speicher, da der Wechselrichter beide Seiten bedienen muss.

    AC-seitige Installation

    Der Stromspeicher wird nach dem Wechselrichter eingebunden und muss somit den Wechselstrom vor dem Speichern erst wieder in Gleichstrom umwandeln. Das senkt den Wirkungsgrad dieser Geräte geringfügig. Der große Vorteil der AC-seitig eingebundenen Speicher liegt in ihrer großen Flexibilität. Sie sind unabhängig von der Leistung der PV-Anlage und vom PV-Wechselrichter und ermöglichen beliebige Speicherkapazitäten. Das macht sie insbesondere für die Nachrüstung einer bestehenden Anlage interessant. AC-Speicher können zudem problemlos auch Netzstrom speichern. Das kann sinnvoll sein, wenn sehr günstige Tarife verfügbar sind.

    Bei der Installation eines PV-Speichers ist vieles zu beachten. Gehen Sie deshalb auf Nummer sicher und lassen Sie einen Photovoltaikspeicher immer von einem zertifizierten Fachmann montieren.

    Für wen lohnt sich der Stromspeicher?
    Wirtschaftlichkeit

    Für wen lohnt sich ein Photovoltaikspeicher?

    Beim Neukauf einer Photovoltaikanlage lohnt sich die Investition in einen Stromspeicher vor allem dann, wenn Ihnen Unabhängigkeit wichtig ist. Der Speicher ermöglicht es Ihnen, einen Großteil des Solarstroms selbst zu verbrauchen, wodurch sich die Strommenge, die Sie vom Energieversorger beziehen, deutlich verringert.

    Für Anlagen, die nach 2011 in Betrieb genommen wurden, ist die Nachrüstung mit einem Stromspeicher so gut wie immer interessant. Seitdem liegt der Strompreis über der Einspeisevergütung, d.h. die Einspeisung von Strom in das öffentliche Stromnetz ist wirtschaftlich nicht sinnvoll. Bei früherer Inbetriebnahme sollte individuell geprüft werden, ob sich ein Stromspeicher lohnt.

    Auch Anlagenbetreiber, die zwischen 2009 und 2011 eine Extra-Vergütung für eigenverbrauchten solaren Strom erhalten haben, sollten ihre Solaranlage mit einem Batteriespeicher erweitern.

    Momentan kostet die Kilowattstunde Strom aus dem öffentlichen Netz ca. 30 Cent. Selbst produzierter Solarstrom schlägt mit etwa 10 Cent pro Kilowattstunde zu Buche. Der große Unterschied im Preis macht es rentabel, überschüssigen Solarstrom zu speichern und später selbst zu verbrauchen. Man spricht dann von einer Optimierung des Eigenverbrauchs.

    Bitte berücksichtigen Sie bei der Entscheidung für einen Speicher auch die zukünftige Entwicklung. Ist bereits absehbar, dass sich die gesetzlichen Rahmenbedingungen zeitnah ändern oder Ihre Solaranlage aus einem anderen Grund weniger Profit abwirft, dann sollten Sie einen PV-Speicher nachrüsten.

    Kosten

    Kosten für einen PV-Speicher

    Mehr als 390 verschiedene Stromspeicher von über 40 unterschiedlichen Herstellern sind aktuell auf dem deutschen Speichermarkt zu finden.

    Die Speicherkosten liegen zwischen ca. 5.000 und 30.000 Euro. Der Preis hängt u.a. davon ab, welche Kapazität die Speicher haben, ob Lithium-Ionen- oder Blei-Batterien verwendet werden und welche Komponenten verbaut sind.

    Aufgrund der großen Preisschwankungen ist es ratsam, sich die technischen Daten bzw. Kennzahlen von Stromspeichern anzuschauen und abzuwägen, worauf Sie Wert legen. Anhand dieser Angaben können Sie die Liste der in Frage kommenden Photovoltaik-Speicher einschränken und anschließend die Kosten vergleichen.

    Beachten Sie: Die meisten Preise sind Nettopreise (also zuzüglich Mehrwertsteuer). Hinzu kommen die Kosten für die Montage.

    Ein Großteil der am Markt erhältlichen Speichersysteme rechnet sich erst durch Förderungen. Bei SOLARWATT ist das anders: Unsere Battery flex arbeitet bei einem Preis von ca. 5.500 € inklusive Mehrwertsteuer (zzgl. Montagekosten) auch ohne Förderungen wirtschaftlich. Achten Sie also bereits vor dem Kauf darauf, ob sich der Speicher auch ohne Förderung rechnet.

    Förderung

    Speicherförderung nutzen, Kosten senken

    Im Vorfeld des Speicherkaufs sollten Sie sich über Möglichkeiten zur Speicherförderung informieren. Aktuell bieten vor allem Bundesländer und Kommunen Förderprogramme an.

    In der Vergangenheit wurde die Anschaffung eines Batteriespeichers von staatlicher Seite über das KfW-Förderprogramm "Erneuerbare Energien - Speicher (275)" gefördert, das zum 31.12.2018 eingestellt wurde.

     Unbeschadet davon haben Interessenten die Möglichkeit, einen Photovoltaik-Speicher über die KfW-Förderprogramme „Erneuerbare Energien“ (270) sowie „Energieeffizient Bauen“ (153).

    Eigenverbrauch

    Wertvollen Solarstrom selbst nutzen

    Mit einem Stromspeicher können Sie den Solarstrom Ihrer Solaranlage immer dann nutzen, wenn Sie ihn wirklich benötigen. Dadurch reduzieren Sie Ihre Stromrechnung nachhaltig. Ausgereifte Technologie, hohe Lebensdauer und ein günstiger Preis machen PV-Speicher zu einer interessanten Option - sowohl für neue als auch für bestehende Solaranlagen. Haben Sie Fragen zu diesem Thema oder zu unserem Stromspeicher, dann helfen wir Ihnen gern weiter.

    Stromspeicher Installation
    Kenngrößen

    Den geeigneten Photovoltaik Speicher finden

    Blei- oder Lithium-Ionen-Batterie - Eine Grundsatzentscheidung

    Solarspeicher für den privaten Gebrauch sind entweder als Blei-Säure-, Blei-Gel- oder Lithium-Ionen-Batterien ausgeführt. Blei-Säure-Batterien waren in der Vergangenheit am weitesten verbreitet, u.a. als Autobatterien. Aufgrund der deutlichen Vorteile setzen sich Lithium-Ionen-Batterien gegenüber Blei-Akkus zunehmend durch:

    • Bei Lithium-Ionen-Batterien wird eine Lebensdauer von ca. 15 Jahren erwartet, während die Lebensdauer von Blei-Batterien zwischen 5 und max. 10 Jahren liegt.
    • Lithium-Ionen-Batterien erreichen eine Entladetiefe von bis zu 100 %. Blei-Batterien können hingegen üblicherweise nur zu 50 % entladen werden, da sich eine tiefere Entladung negativ auf die Betriebsdauer auswirkt.
    • Lithium-Ionen-Akkus erreichen einen Systemwirkungsgrad von über 90 %, bei Blei-Batterien sind ca. 70 % möglich. Photovoltaikanlagen mit Blei-Batterien müssen deshalb größer dimensioniert werden, wodurch unnötige Mehrkosten entstehen.

    Haben Sie die Grundsatzentscheidung Lithium-Ionen- oder Blei-Batterie getroffen, spielen verschiedene Kenngrößen für die Auswahl des passenden Stromspeichers eine zentrale Rolle.

    Kenngrößen für die Auswahl des Stromspeichers

    Speicherkapazität

    Die Speichergröße bzw. Speicherkapazität wird an den jeweiligen Bedarf angepasst. Grundlegend sollte der Speicher groß genug sein, einen Haushalt vom Abend bis zum nächsten Morgen mit Solarstrom zu versorgen. Für einen durchschnittlichen Vier-Personen-Haushalt mit einem Jahresstromverbrauch von ca. 4.500 Kilowattstunden (kWh) ist eine Größe von 4 bis 6 kWh meist ausreichend. Wird das Gerät jedoch zu klein oder zu groß dimensioniert, entstehen unnötige Mehrkosten, wie die folgenden Beispiele zeigen:

    Ist das Speichersystem zu klein, kann nicht genug Energie gespeichert werden, um den Bedarf zu decken. Der Zukauf von Netzstrom wird notwendig. Werden 300 kWh Strom mehr benötigt als gespeichert, ergeben sich Mehrkosten von ca. 90 € (bezogen auf einen Strompreis von 0,30 €/kWh).

    Bei einem zu großen Speicher wird hingegen der nicht benötigte Solarstrom dauerhaft gespeichert. Die Netzeinspeisung und somit die Vergütung entfallen. Ausgehend von 8,0 ct/kWh für die Einspeisung bedeuten 500 kWh nicht eingespeister Solarstrom Einbußen in Höhe von ca. 40 €.

     Dank des modularen Aufbaus lässt sich die Battery flex von SOLARWATT den jeweiligen Bedürfnissen anpassen. Für Kleingewerbe können so Speicher mit einer Speicherkapazität von bis zu 72 kWh aufgebaut werden.

    Entladetiefe

    Die Entladetiefe gibt an, wie viel Prozent der gespeicherten Energie überhaupt aus dem Gerät entnommen werden kann. Um Schäden zu verhindern, braucht ein Großteil der Energiespeicher für Strom eine Restladung. Marktüblich sind Entladetiefen zwischen 50 % bei Blei-Akkus und bis zu 100 % bei Lithium-Ionen-Akkus.

    Laut Bundesverband Solarwirtschaft e. V. sollte die vom Hersteller angegebene Entladetiefe eines Stromspeichers nie unterschritten werden, da sich dadurch die Lebensdauer der Batterie deutlich verringert. Bei Der Battery flex von SOLARWATT müssen Sie sich darüber keine Gedanken machen: Die Entladetiefe beträgt 100 %.

    Eigener Strombedarf

    Für die Wahl der richtigen Speichergröße empfiehlt sich die möglichst genaue Ermittlung des Strombedarfs Ihres Haushalts. Dazu können Sie sich die Jahresstromverbräuche der vergangenen 5 Jahre als Grundlage anschauen oder Sie lassen den Bedarf durch einen Fachmann ermitteln.

    Als Faustformeln für einen durchschnittlichen Vier-Personen-Haushalt gelten:

    • Der Strombedarf (ca. 4.500 kWh) kann von einer Photovoltaikanlage mit 4 bis 6 Kilowattpeak (kWp) gedeckt werden.
    • Ein Stromspeicher sollte eine nutzbare Speicherkapazität von 4 bis 6 kWh aufweisen. Die genaue Kapazität berechnet sich aus dem jeweiligen Kilowattstunden-Bedarf.
    Wirkungsgrad des Systems

    Während des Speicherprozesses ergeben sich Umwandlungsverluste, d. h. ein Teil der Energie wird beispielsweise in Wärme umgewandelt. Der Gesamtwirkungsgrad gibt an, wie viel Prozent der im System gespeicherten Energie tatsächlich genutzt werden. Marktüblich sind Schwankungen zwischen 70 % und 95 %.

    Unser Tipp: Entscheiden Sie sich für einen Speicher mit einem Gesamtwirkungsgrad von über 90 %.

    Bitte beachten Sie, dass Wirkungsgrad der Batterie und Gesamtwirkungsgrad unterschiedliche Angaben sind. Der Gesamtwirkungsgrad bezieht sich nicht nur auf die Batterie, sondern auf den kompletten Speicher. Aufgrund von Umwandlungsverlusten ist der Gesamtwirkungsgrad meist deutlich geringer als der Batterie-Wirkungsgrad und wird von den meisten Anbietern verschwiegen.

    Lebensdauer

    Die erwartete Lebensdauer von Stromspeichern variiert zwischen 5 und 15 Jahren je nach Modell und Hersteller. Die Lebensdauer der Battery flex liegt bei ca. 15 Jahren. SOLARWATT bietet darüber hinaus eine Leistungsgarantie von mindestens 80 % Kapazität des Batteriemoduls nach 10 Jahren.

    Unser Tipp: Wählen Sie ein Photovoltaik Speichersystem mit einer Garantie von 10 Jahren.

    Überzeugen Sie sich selbst.

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