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Batteriespeicher

Stand:

Mit Batteriespeichern kann der gespeicherte Strom auch dann genutzt werden, wenn die Photovoltaikanlage nur noch wenig oder keinen Strom erzeugt, also vor allem abends und in den frühen Nachtstunden.

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Ein Einfamilienhaus mit einer installierten PV-Anlagenleistung von einem Kilowatt pro 1.000 Kilowattstunden Strombedarf kann ohne Speicher – und ohne Lastverschiebung – sowohl einen Eigenverbrauchsanteil als auch einen Deckungsgrad von durchschnittlich etwa 30 Prozent erzielen. Wird zusätzlich eine nutzbare Speicherkapazität von einer kWh pro 1.000 kWh jährlichen Strombedarfs installiert, lässt sich der Anteil des Eigenverbrauchs auf etwa 60 Prozent steigern. Der Grad, zu dem der Energiebedarf des Haushalts durch den eigenen Strom gedeckt wird ("Unabhängigkeitsgrad"), steigt entsprechend.

Eine Vergrößerung der Speicherkapazität über zwei kWh pro kWp installierter Anlagenleistung ist jedoch nicht wirtschaftlich. Ein gänzlich vom Netz unabhängiger, also autarker, Betrieb wäre extrem aufwändig und teuer.


Entscheidend ist immer die nutzbare oder Netto-Kapazität eines Speichers, nicht die Brutto-Kapazität, die viele Hersteller als erstes oder ausschließlich angeben. Der Netto-Wert lässt sich aber bei fehlender Angabe aus der Brutto-Kapazität und der maximalen Entladetiefe errechnen (oft auf Englisch angegeben: "depth of discharge", DOD). Diese gibt an, zu wie viel Prozent der Speicher entladen werden kann, ohne Schaden zu nehmen.
Kapazität

Die Speichertechnologie und der Markt für Batteriesysteme haben sich in den vergangenen Jahren rasant entwickelt. Die Preise sind gefallen, die Nachfrage ist gestiegen. Batteriespeicher für Privathaushalte sind nunmehr an der Schwelle zur Wirtschaftlichkeit angelangt. Noch immer muss aber im Einzelfall genau gerechnet werden, ob sich der Betrieb lohnt. Dabei sind zu berücksichtigen:

Als Nachrüstung zu bestehenden Anlagen sind Speicher in der Regel noch nicht wirtschaftlich zu betreiben.

Es ist von Vorteil, aber noch nicht Standard, eine auf Prognosen beruhende Ladestrategie einzusetzen. Das bedeutet, dass die Batterie nicht einfach so schnell wie möglich geladen wird, sobald die Sonne scheint. Stattdessen wird der Speicher auf Basis von Wetter- und Verbrauchsvorhersagen so gesteuert, dass er zur sonnenreichen Mittagszeit, wenn die Stromnetze stark belastet sind, noch Speicherkapazitäten frei hat und die Ladung dann stattfindet. So vermeiden die Betreiber, dass ihr Strom in dieser Situation weder gespeichert noch eingespeist werden kann und ihnen Erträge entgehen. Gleichzeitig leistet die Anlage einen Beitrag zur Netzstabilität, weil Einspeisespitzen in der Mittagszeit verringert werden.

Für den Einsatz in Privathaushalten stehen Systeme auf Blei- und auf Lithium-Basis zur Auswahl. Bleibatterien sind eine lange erprobte Technologie und in der Anschaffung günstiger als die neueren Lithiumvarianten. Letztere wiederum sind kleiner und theoretisch langlebiger als Bleispeicher, was die anfänglichen Mehrkosten gegenüber Bleisystemen aufwiegen kann.

Angegeben wird die voraussichtliche Lebensdauer oft in der maximalen Zahl der Be- und Entladezyklen, die möglich sind, bevor die Kapazität auf 80 Prozent sinkt und die Batterie als defekt gilt. Ein Durchschnittshaushalt benötigt im Jahr rund 250 Lade-/Entlade-Zyklen; daraus ergeben sich durchschnittliche Lebensdauern bei Bleibatterien von 6 bis 12 Jahren und bei Lithiumbatterien zwischen 16 und 25 Jahren. Möglichst langfristige Garantien sollten ein wichtiger Punkt bei der Kaufentscheidung sein.

Einen großen Einfluss auf die Lebensdauer hat auch die Raumtemperatur: Wo der Speicher steht, sollten es maximal 20°C bis 25°C sein; deshalb ist ein Keller jederzeit einem Dachboden vorzuziehen ist, der im Sommer wärmer werden kann.

Speicher verbrauchen selbst Strom, zum Beispiel für ihre Ladeelektronik. Der dadurch entstehende Mehrverbrauch kann bei jährlich 200 kWh liegen und bei einem Durchschnittshaushalt mit 3500 kWh Stromverbrauch pro Jahr eine Steigerung um fast sechs Prozent ausmachen. Hier gibt es große Unterschiede zwischen den angebotenen Geräten. Bei einigen Herstellern schaltet zum Beispiel die Überwachungselektronik nachts, wenn gar keine Aufladung stattfinden kann, in einen "Schlafmodus" und spart dadurch viel Energie.

Wichtig ist, dass immer ein saldierender Zähler für die Erfassung des eingespeisten und aus dem Netz bezogenen Stroms eingesetzt wird. Dieser fasst die Ströme über alle drei Phasen des Hausnetzes zusammen. Ein mehrphasiger Anschluss des Speichers selbst ist dann von Vorteil, wenn eine große Menge Strom gleichzeitig von mehreren Geräten entnommen werden soll. Diese Variante hat aber einen höheren Stromverbrauch als die einphasige. Hier ist die Beratung durch einen Fachbetrieb angezeigt.