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Stromspeicher für Photovoltaik – das sollten Sie wissen
Wer mit einer PV-Anlage auf eigenen Solarstrom setzt, kann diesen auch ohne Sonnenschein nutzen. Überschüssige Energie können Sie nämlich auch speichern. Erfahren Sie, ob ein Batteriespeicher sich für Sie lohnt.
Zuletzt aktualisiert am 23.03.2023
Lesedauer: 5 Minuten
So funktionieren Solarspeicher
Erzeugen Sie mithilfe einer Solaranlage Strom für Ihren Haushalt, dient dieser meist direkt den elektrischen Verbrauchern in Ihrem Haus. Stromspeicher für Photovoltaikanlagen kommen dann zum Einsatz, wenn Sie mehr Strom erzeugen als Sie benötigen. Das kann zum Beispiel zur Mittagszeit sein, wenn niemand zuhause ist. In diesem Fall können Sie überschüssigen Strom im Speicher vorhalten. Das Prinzip funktioniert wie eine Akku-Batterie, die Sie in einem Ladegerät aufladen. Ist der Ertrag durch Solarenergie, bedingt durch die Tageszeit oder durch Ihren Verbrauch, zu gering, können Sie automatisch auf die gespeicherte zurückgreifen.
Der Aufbau eines Stromspeichers für Photovoltaik
Obwohl sich Photovoltaik-Speicher mit einer Batterie vergleichen lassen, ist ihr Aufbau etwas komplexer. So setzen sich die Batteriespeicher aus mehreren Zellen zusammen. Diese sind durch ein Batteriemanagementsystem (BMS) miteinander verschaltet. Auf diese Weise lässt sich der Ladezustand des Speichers überwachen und eventuelle Überhitzungen lassen sich durch eine Kontrolle der Temperierung vermeiden. Wenn der Speicher zu heiß wird, kommt es zur Abschaltung. Neben dem Batteriemanagementsystem und den Batterien beinhaltet ein Photovoltaik-Speicher einen Wechselrichter und Elektronik zur Anbindung an das Internet sowie für das Monitoring.
Es gibt zwei Arten, wie ein Stromspeicher in die PV-Anlage integriert werden kann - AC- oder DC-seitig.
Was für DC-seitige Speicher spricht
DC-seitige Stromspeicher können Sie direkt mit der PV-Anlage verbinden. Zwischen beiden Komponenten ist zunächst kein Wechselrichter nötig, da der Batteriespeicher den erzeugten Gleichstrom direkt aufnehmen kann. Erst beim Verbrauch ist eine Umwandlung per Wechselrichter nötig. Da in diesem Fall nur eine einmalige Umwandlung nötig ist, kommt es zu weniger starken Wandlungsverlusten des solar erzeugten Stroms. DC-Speicher sind zudem oft günstiger in der Anschaffung.
Was für AC-seitige Speicher spricht
Während DC-seitige Stromspeicher sich bei Neuinstallationen anbieten, sind AC-seitige Lösungen flexibler und damit ideal für Bestandsanlagen. Bei der Nachrüstung eines Batteriespeichers kann jeder beliebige Wechselrichter verwendet werden, da dieser nicht mit dem Batteriespeicher kommuniziert. Wenn die Nachrüstung eines Speichers allerdings von vornherein eingeplant wird, ist es effektiver einen Hybrid-Wechselrichter und einen DC-Speicher zu verbauen.
Der richtige Stromspeicher für die eigene PV-Anlage
Beim Kauf eines Photovoltaik-Stromspeichers kann man einige Merkmale vergleichen. Dazu gehören die Speicherkapazität, die Entladetiefe, der Wirkungsgrad und die Lebensdauer/Ladezyklen.
Speicherkapazität
Von der Speicherkapazität hängt ab, wie viel Strom Sie speichern können. Die Angabe dieser Kenngröße erfolgt in Kilowattstunden (kWh). Ihr Bedarf und der passende Speicher lassen sich unter anderem daran bemessen, wie groß Ihre Photovoltaikanlage ist und wie hoch der durchschnittliche Verbrauch der im Haushalt wohnenden Personen.
Für einen sinnvollen Einsatz müssen Sie sowohl den bisher und künftig verbrauchten Strom als auch den Überschuss im Blick haben. Ein zu kleiner Speicher kann womöglich nicht den gesamten überschüssigen Strom aufnehmen. Auf diese Weise verschenken Sie eventuell Solarstrom und Geld. Allerdings erfordern Stromspeicher mit hoher Kapazität eine größere Investition. Sollte sich Ihr Bedarf zeitnah ändern – z. B. durch die Anschaffung eines Elektroautos – wird auch die Leistung Ihrer PV-Anlage zunehmen müssen. Hieran angepasst lässt sich dann der passende Stromspeicher installieren.
Ein gut dimensionierter Speicher deckt den Stromverbrauch zwischen abends und morgens ab. Die Verbraucherzentrale empfiehlt als Richtwert eine Speichergröße von einer Kilowattstunde pro 1.000 kWh Jahresstromverbrauch. Außerdem sollte die Speicherkapazität der Batterie nicht die Leistung der Solaranlage in Kilowatt überschreiten.
Entladetiefe
Die Entladetiefe spielt vor allem bei der Unterscheidung zwischen Blei-Akkus und Lithium-Ionen-Akkus eine Rolle. In den meisten modernen Anlagen befinden sich Lithium-Ionen-Akkus, die eine deutlich größere Entladung ohne Schäden zulassen. So gilt als Faustregel, dass ein Blei-Akku maximal zur Hälfte entladen werden darf, während dieser Wert bei Lithium-Ionen-Akkus zwischen 80 und 100 Prozent liegt.
Wirkungsgrad
Beim Wirkungsgrad geht es darum, wie viel gespeicherte Energie Sie nutzen können. Wie oben beschrieben kommt es durch Umwandlung, aber auch durch die Speicherung selbst zu Verlusten. Lithium-Ionen-Akkus haben einen deutlich höheren Wirkungsgrad als Blei-Akkus.
Lebensdauer
Hersteller von Batteriespeichern geben meist die Anzahl an möglichen Ladezyklen an. In einigen Fällen erfolgt die Angabe als das Tausendfache eines Ladezyklus oder als Angabe über die erwartete Lebensdauer in Jahren. Diese Angaben stammen oft aus Laboruntersuchungen und müssen ergänzt werden um Faktoren wie den chemischen Verschleiß durch eine Nichtnutzung der Batterie. Laut Angabe der Verbraucherzentrale liegt die realistische Lebensdauer eines Batteriespeichers bei 10 bis 15 Jahren.
Möglichkeiten der Langzeitspeicherung
Photovoltaik-Speicher sind nicht darauf ausgelegt, den erzeugten überschüssigen Strom aus der PV-Anlage über eine lange Zeit zu speichern. Die Abgabe für den Verbrauch im Haushalt erfolgt meist zeitnah – zum Beispiel abends und nachts. Es gibt allerdings Ansätze, den erzeugten Strom beispielsweise in Gas, Wärme oder Kraftstoff umzuwandeln. In den meisten Fällen ist dies für Privatanwender:innen mit ihrer Solaranlage aktuell allerdings kein Thema.
Gut zu wissen: Der Kauf eines Stromspeichers für Photovoltaikanlagen wird vom Staat unterstützt. So ist der Kauf eines Stromspeichers seit Januar 2023 umsatzsteuerfrei. Das gilt sowohl beim Kauf in Kombination mit einer Solaranlage als auch bei der Nachrüstung. Darüber hinaus bietet die KfW-Bank im Rahmen des Förderprogrammes “Erneuerbare Energien (270)” eine günstige Finanzierungsoption. Zudem haben die einzelnen Bundesländer Förderprogramme aufgesetzt, die Förderungen bis zu mehreren hundert Euro pro kWh bzw. KWp versprechen, um den Kauf und den Einsatz von Photovoltaikanlagen zu unterstützen. Welche Förderungen für Solaranlagen mit Speicher in Ihrem individuellen Fall in Frage kommen, erfahren Sie mit wenigen Klicks in unserer Fördermitteldatenbank.
Solarspeicher rentieren sich rasch
Solarspeicher für eine PV-Anlage machen sich schnell bezahlt. Dies liegt vor allem daran, dass die Vergütung für die private Einspeisung von Solarstrom ins öffentliche Netz mittlerweile geringer ausfällt als noch vor vielen Jahren. Sollten Sie also nach der Einspeisung Strom für Ihren Eigenverbrauch benötigen – zum Beispiel abends oder nachts – müssen Sie diesen zu den gängigen Marktpreisen bezahlen. Diese liegen allerdings ein Vielfaches über den Kosten von selbst erzeugter Energie.
Mit einem Stromspeicher benötigen Sie deutlich weniger Strom aus dem öffentlichen Netz und können jederzeit ihren eigenen günstig produzierten Solarstrom nutzen.
Ökologische Aspekte von Solarspeichern
Solarstrom zählt zu den erneuerbaren Energien und hat damit eine bessere Ökobilanz als Strom aus fossilen Energieträgern. Batteriespeicher sind ökologisch aufgrund der Verwendung seltener Erden bei der Herstellung allerdings nicht unproblematisch. Jedoch erhöhen Batteriespeicher massiv den Eigenverbrauch. Hierdurch können Sie Ihren ökologischen Fußabdruck im Vergleich zur Verwendung von Strom aus konventioneller Erzeugung um mehr als 80 Prozent reduzieren.
Vattenfall Fazit
Die Investition in eine größere Photovoltaikanlage samt dazu passendem Batteriespeicher macht sich rasch bezahlt. Wer sich für eine PV-Anlage mit Batteriespeicher entscheidet, erhöht Eigenverbrauch des Solarstroms. Das senkt nicht nur die laufenden Stromkosten, sondern auch den CO2-Fußabdruck.
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Photovoltaikanlagen erzeugen klimaneutralen Strom, aber wie groß ist der CO2-Fußabdruck durch Produktion, Transport und Entsorgung der Anlagen? Und wann rechnet sich die Solaranlage auf dem eigenen Dach energetisch?
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