Menü

Batteriespeicher – die Sonne in die Verlängerung schicken

Das Wichtigste in Kürze:

  • Mit einem Batteriespeicher verbrauchen Haushalte mehr Solarstrom selbst.
  • Bei der Auswahl eines Speichers sind Wirtschaftlichkeit, Kapazität und Lebensdauer wichtige Kriterien.
  • Ein Elektroauto trägt dazu bei, den Batteriespeicher wirtschaftlicher zu nutzen.

 

Batterie mit Solarmodulen
On

Mit einem Batteriespeicher können Sie Ihren selbst erzeugten Strom aus der Photovoltaikanlage speichern und später verbrauchen – zum Beispiel abends und in der Nacht, wenn die Anlage keinen Strom produziert. Außerdem kann ein Batteriespeicher helfen, den eigenen Solarstrom für die Ladung eines Elektrofahrzeugs zu nutzen.

Grafik Stromverbrauch mit Batteriespeicher im Tagesverlauf
Der Stromverbrauch im Haushalt schwankt im Tagesverlauf. Solarstrom wird tagsüber produziert und kann mit dem Batteriespeicher auch abends bis morgens genutzt werden.

Mehr Unabhängigkeit mit einem Batteriespeicher

Mit einem Batteriespeicher können Sie einen größeren Teil Ihres Energiebedarfs aus Ihrer eigenen Photovoltaikanlage decken. Damit steigern Sie Ihren Eigenverbrauchsanteil und Ihren Autarkiegrad: Sie werden also unabhängiger von Strompreisänderungen. Zur Erläuterung: Der Eigenverbrauchsanteil ist die Menge an selbst erzeugtem Solarstrom, die Ihr eigener Haushalt nutzt. Der Rest des Solarstroms fließt ins Netz. Dagegen stellt der Autarkiegrad dar, wie viel von Ihrem Stromverbrauch von der eigenen PV-Anlage gedeckt wird.

Mit unserem Solarrechner verschaffen Sie sich einen Überblick, wie Eigenverbrauchsanteil und Autarkiegrad in Ihrem persönlichen Fall aussehen könnten. Demnach erzielt ein Einfamilienhaus mit einer installierten PV-Anlagenleistung von einem Kilowatt pro 1.000 Kilowattstunden Strombedarf ohne Speicher einen Eigenverbrauchsanteil und einen Autarkiegrad von jeweils etwa 30 Prozent. Wird zusätzlich ein Batteriespeicher mit einer nutzbaren Speicherkapazität von 1 kWh pro 1.000 kWh jährlichem Strombedarf installiert, steigt der Eigenverbrauchsanteil auf etwa 59 Prozent und der Autarkiegrad auf etwa 55 Prozent. Ein vollständig vom Netz unabhängiger, autarker Betrieb ist in Deutschland kaum möglich.
Im Solarrechner lässt sich auch der zusätzliche Stromverbrauch eines E-Autos mitberücksichtigen: Sie können angeben, ob Sie ein E-Auto besitzen und wie Sie es aktuell nutzen oder künftig nutzen wollen.

Mit unserem Solarrechner können Sie abschätzen, in welchem Umfang ein Batteriespeicher Ihren Eigenverbrauchsanteil und Ihren Autarkiegrad erhöht. Auch der zusätzliche Stromverbrauch des E-Autos lässt sich dabei berücksichtigen.

Wirtschaftlichkeit eines Batteriespeichers

Speichertechnologien und der Markt für Batteriesysteme entwickeln sich weiter: Die Preise fallen und die Nachfrage steigt. Batteriespeicher für Privathaushalte sind heute meist noch nicht wirtschaftlich. Trotzdem sind sie für viele Verbraucher attraktiv, weil ein viel höherer Anteil Solarstrom selbst genutzt werden kann und der Haushalt vom Energieversorger unabhängiger wird. Ein Batteriespeicher lohnt sich umso mehr:
•    je günstiger er in der Anschaffung und Installation ist (meist bis zu 1.000 Euro pro Kilowattstunde Kapazität),
•    wenn die Einspeisevergütung niedrig und der Strombezugspreis hoch sind,
•    wenn der Eigenverbrauchsanteil an Solarstrom durch den Speicher deutlich steigt,
•    wenn Sie Förderprogramme und steuerliche Vorteile bei der Anschaffung nutzen.

Die Auswahl des richtigen Speichers

Entscheidend bei einem Batteriespeicher ist immer die nutzbare Netto-Kapazität. Diese gibt an, zu wie viel Prozent der Speicher entladen werden kann, ohne Schaden zu nehmen. Manche Hersteller geben nur die Brutto-Kapazität an – fragen Sie in diesem Fall noch einmal nach. Als eine gute Faustformel für die Bestimmung der Speichergröße hat sich herausgestellt, pro 1.000 Kilowattstunden Stromverbrauch des Haushaltes mindestens 1 Kilowatt Peak Photovoltaikanlage auf dem Dach und etwas weniger als 1 Kilowattstunde Speicherkapazität im Keller zu installieren. Wird zusätzlich ein Elektroauto mit dem Solarstrom geladen, kann eine Erhöhung auf 1,5 kWh Batteriekapazität pro kWp Anlagenleistung angeraten sein. Ein größerer Batteriespeicher mit einer Speicherkapazität von über 2 kWh pro kWp installierter Anlagenleistung ist nicht sinnvoll.

Grafik Batteriespeicher Ladezustände

Blei oder Lithium?

Für den Einsatz in Privathaushalten können Sie zwischen Systemen auf Blei- oder Lithium-Basis wählen. Für Heimspeicher werden kaum noch Batterien aus Blei angeboten. Durchgesetzt haben sich Lithiumbatterien, die inzwischen auch in der Anschaffung kaum noch teurer sind. Lithiumbatterien sind zudem langlebiger und effizienter.

Lebensdauer und Anzahl der Zyklen

Bei der Lebensdauer der Batterien sind zwei Aspekte zu unterscheiden: Die Zyklenzahl und die kalendarische Alterung.

Hersteller werben oft mit maximalen 4.000 bis 10.000 Lade- und Entladezyklen. Mit Zyklus ist hier gemeint, die Batterie einmal vollzuladen und komplett zu entladen. Die Zyklenzahl gibt also an, wie oft die Batteriekapazität genutzt werden kann. Ein durchschnittlicher Haushalt erreicht im Jahr etwa 250 Zyklen. Rechnerisch ergäbe sich daraus eine Lebensdauer von 16 bis über 20 Jahren.

Batteriespeicher unterliegen aber zusätzlich einer kalendarischen Alterung. Verantwortlich dafür sind chemische Vorgänge in den Batteriezellen. Diese sind weniger von der Nutzung abhängig, sondern eher von der Bauform und Qualität der Zelle sowie von der Umgebungstemperatur. Der Speicher sollte in einem Raum mit maximal 20°C bis 25°C stehen – der Keller eignet sich daher besser als ein Dachboden, der im Sommer sehr warm wird. Fachleute gehen von einer realistischen Lebensdauer von 10 bis 15 Jahren aus. Praxiserfahrungen mit den heute üblichen Systemen über so lange Zeiträume gibt es aber noch nicht.

Vermutlich wird der Batteriespeicher sein kalendarisches Lebensende erreichen, weit bevor er die technisch mögliche Zyklenzahl durchlaufen hat. Deshalb verbessert alles, was die Anzahl der Be- und Entladungen erhöht, die Wirtschaftlichkeit des Batteriespeichers. Eine intensivere Nutzung der Batterie dürfte demnach die Lebensdauer also nicht verringern. Aus dieser Sicht ist es auch sinnvoll, die Batterie eher kleiner als größer zu dimensionieren, weil auch das die tatsächlich genutzte Zyklenzahl erhöhen kann.

Garantien der Hersteller erstrecken sich auf bis zu 10 Jahre, wobei die Garantiebedingungen sehr unterschiedlich sein können. Beispielsweise gibt es Garantiebedingungen, die zusätzliche Kosten nennen, wenn der Garantiefall eintritt.

Die richtige Ladestrategie für den Heimspeicher

Im einfachsten Fall lädt das Speichersystem seine Batterie, sobald Strom aus der PV-Anlage nicht gleichzeitig für andere Anwendungen im Haushalt gebraucht wird und sonst ins Netz eingespeist würde. Das führt in der Praxis dazu, dass die Batterie oft schon früh am Vormittag vollgeladen ist und zur Mittagszeit die Solarleistung der Photovoltaikanlage aufgrund technischer Vorgaben gekappt werden muss. Denn kleine PV-Anlagen werden in der Regel so betrieben, dass sie nur mit höchstens 70 Prozent ihrer Nennleistung ins Netz einspeisen dürfen. Um das zu vermeiden, sollte der Speicher intelligent geladen werden, d. h. aufgrund der Prognose und Beobachtung des Wetters und des Stromverbrauchs im jeweiligen Haushalt.

Prognosebasierte Speicherregelungen unterstützen auch den netzfreundlichen Betrieb von Photovoltaikanlagen und Batteriespeichern. Dadurch lassen sich hohe und plötzlich wechselnde Einspeiseleistungen verringern. Das unterstützt die gleichmäßigere Nutzung des Stromnetzes und kann die Netzkosten verringern, die alle Stromkunden zu tragen haben.

Zusätzlicher Stromverbrauch

Speicher verbrauchen selbst Strom, zum Beispiel für die Ladeelektronik. Hierdurch entsteht ein Mehrverbrauch an Energie, der jährlich mehrere Hundert Kilowattstunden betragen kann, das entspricht dem Verbrauch eines größeren Haushaltsgeräts. Es gibt allerdings Geräte mit einer Überwachungselektronik, die den Speicher in sonnenarmen Zeiten, beispielsweise im Winter oder nachts, in einen "Schlafmodus" schalten. Der Eigenverbrauch des Speichers wird dadurch verringert.
Es gibt einphasig oder dreiphasig angeschlossene Speichersysteme. Dreiphasige Systeme geben eine höhere elektrische Leistung ab, sie haben aber auch einen höheren Eigenverbrauch.

Elektromobilität und Batteriespeicher

Soll mithilfe des Batteriespeichers der Solarstromanteil des E-Autos erhöht werden, gibt es noch weitere technische Aspekte. Weil E-Autos mit mindestens 1,4 Kilowatt Leistung laden, sollte der Batteriespeicher mindestens diese Abgabeleistung erreichen, besser wäre mehr. Je höher die Abgabeleistung des Batteriespeichers ist, umso mehr gespeicherter Solarstrom landet im E-Auto. Eine hohe Abgabeleistung lohnt sich aber nur bis zu einem gewissen Grad. Denn der Nachteil eines Batteriespeichers ist, dass sein Wirkungsgrad üblicherweise sinkt, wenn er nicht oder nicht ausreichend beansprucht wird. In Zeiten, in denen das E-Auto nicht geladen wird, kann ein Batteriespeicher mit einer höheren Abgabeleistung diese gar nicht abrufen. Er gibt also deutlich weniger Energie ab als er es unter optimalen Umständen könnte. Es geht mehr Energie ungenutzt verloren. Außerdem haben Speicher mit mehr Abgabeleistung meistens größere Speicherkapazitäten als sie für Privathaushalte empfehlenswert sind. Die Kosten sind höher, gleichzeitig sind Nutzung und Effizienz geringer.

Rückspeisung noch nicht empfehlenswert: Derzeit nicht empfehlenswert ist es, anderswo geladenen Strom aus dem Elektroauto in den Batteriespeicher oder das Hausnetz einzuspeisen. Zum einen sind die meisten E-Autos dafür gar nicht ausgerüstet. Zum anderen können die Kosten durch den zusätzlichen Verschleiß des Akkus höher sein als die Einsparungen auf der Stromrechnung.

Gefördert durch

Logo EULogo Efre