Sie sind kein Muss, aber eine sinnvolle Investition: Batteriespeicher für Photovoltaik-Anlagen. Sie überlegen, eine Solaranlage mit Speicher zu kaufen oder eine bereits vorhandene Anlage nachzurüsten? In diesem Beitrag erfahren Sie, wie viel Batteriespeicher kosten, wie lange sie im Durchschnitt halten und ob sie sich überhaupt lohnen.
Inhaltsverzeichnis
- Welche Arten von Photovoltaik-Speichern gibt es?
- Lohnt sich ein Batteriespeicher?
- Maximale Effizienz durch ein intelligentes Energiemanagement
- Wie unabhängig wird man durch eine PV-Anlage mit Speicher?
- Wie groß sollte ein Batteriespeicher sein?
- Batteriespeicher für Photovoltaik: die Kosten
- Lebensdauer von Batteriespeichern
- Der beste Standort für einen PV-Speicher
- Stromausfall – Batteriespeicher als Notstromversorgung
- Fazit
Welche Arten von Photovoltaik-Speichern gibt es?
Lithium-Ionen-Batterien sind auf dem Photovoltaik-Markt vorherrschend, weil sie einen hohen Wirkungsgrad auch über lange Zeit hinweg haben und dabei besonders wartungsarm sind.
Die Vorteile von Lithium-Ionen-Batteriespeichern:
- hoher Wirkungsgrad
- hohe Energiedichte
- weitestgehend wartungsfrei
- lange Lebensdauer auch bei intensiver Nutzung
- Kapazität im Dauerbetrieb fast vollständig nutzbar, ohne der Batterie zu schaden
Darüber hinaus gibt es noch Redox-Flow-Batterien und Salzwasser-Akkus, die zwar manchmal beworben werden, aber auf dem Markt effektiv keine nennenswerte Rolle spielen. Bleiakkus haben inzwischen völlig ausgedient, weil sie wartungsintensiv sind und eine kürzere Lebensdauer haben.
Der Wirkungsgrad bezeichnet, wie viel des produzierten Stroms tatsächlich genutzt wird. Da bei der Umwandlung gewisse Verluste entstehen, kann man nie einen Wirkungsgrad von 100 % erreichen. Die marktüblichen Werte des Gesamtwirkungsgrades liegen bei 70–95 %. Beachten Sie: Der Gesamtwirkungsgrad bezieht sich auf den kompletten Speicher und nicht auf die Batterie. Er ist aufgrund der Umwandlungsverluste geringer als der Batterie-Wirkungsgrad. Hersteller geben häufig den Batterie-Wirkungsgrad an.
Lohnt sich ein Batteriespeicher für meine Photovoltaik-Anlage? Überschusseinspeisung und Eigenverbrauch
In den meisten Fällen lohnen sich Batteriespeicher für Photovoltaik-Anlagen heutzutage. Früher war es gängige Praxis, den überschüssigen Strom ins öffentliche Netz einzuspeisen und dafür eine Einspeisevergütung zu erhalten. Noch vor einigen Jahren haben private Betreiber von Photovoltaik-Anlagen durch diese Überschusseinspeisung (oder sogar Volleinspeisung) nennenswerte Einkünfte verzeichnet. Allerdings sinkt die Höhe der Einspeisevergütung kontinuierlich. Zwar ist diese Degression bis 2024 ausgesetzt, doch aufgrund gestiegener Strompreise wird ein möglichst hoher Eigenverbrauch für Privatbetreiber immer attraktiver.
Mit einer Solaranlage allein ist man aber nach wie vor zu weiten Teilen auf den Strom eines Netzbetreibers angewiesen, denn die Anlage produziert nur Strom, wenn genügend Sonnenlicht auf die Solarzellen fällt. Von abends bis morgens sowie in den Wintermonaten sinken die Erträge erheblich. So lässt sich der Haushalt nicht rund um die Uhr versorgen und der restliche benötigte Strom muss vom Stromanbieter für aktuell rund 30 ct pro kWh eingekauft werden. (Quelle: verivox.de, Stand 11.09.2023)
Dank Batteriespeicher: Solarstrom zeitunabhängig selbst nutzen
Hier kann ein Batteriespeicher Abhilfe schaffen. Ergänzt man die Photovoltaik-Anlage durch einen Speicher, wird der tagsüber produzierte, überschüssige Strom in der Batterie gespeichert und steht auch bei schlechtem Wetter und Dunkelheit zur Verfügung. So sind Sie z. B. abends nicht auf den Strom Ihres Netzbetreibers angewiesen, sondern nutzen dank des Batteriespeichers Ihren selbst produzierten Solarstrom. Das steigert Ihren Autarkiegrad und senkt Ihre Stromkosten!
Damit sich der Batteriespeicher bei Ihrer Photovoltaik-Anlage wirklich lohnt, sollten Sie unbedingt auf einen möglichst hohen Eigenverbrauchsanteil achten. Dafür gibt es vor allem zwei Gründe:
- Eine übermäßig lange Vollladung Ihres Speichers beschleunigt dessen Alterung.
- Sobald der Speicher voll ist, wird der überschüssige Strom wiederum ins öffentliche Netz eingespeist.
Intelligentes Energiemanagement für Batteriespeicher
Ein intelligentes Energiemanagement kann sinnvoll sein, um den Speicher effizient zu laden und die Lebensdauer zu optimieren. Das Energiemanagement berücksichtigt z. B. die aktuelle Wetterprognose und frühere Verbrauchswerte, damit der Speicher zum optimalen Zeitpunkt geladen wird. Außerdem sorgt es dafür, dass die Batterie nur möglichst kurz voll aufgeladen bleibt, um die Alterung nicht zusätzlich zu beschleunigen.
Sobald die Batterie voll geladen ist, wird weiterer Solarstrom, den Sie mit Ihrer Photovoltaik-Anlage produzieren, per Überschusseinspeisung ins öffentliche Stromnetz geleitet. Damit die Batterie nicht belastet wird und der Stromverlust gering bleibt, sorgt der Energiemanager dafür, dass schnellstmöglich Geräte im Haushalt mit dem gespeicherten Strom betrieben werden. Denn Energiemanager sind darauf ausgerichtet, den Strombezug aus dem öffentlichen Stromnetz so gering wie möglich zu halten. Darüber hinaus verhindert ein intelligenter Energiemanager eine Tiefenentladung: Nach einer vollständigen Entladung wird der Speicher erst wieder 15–20 % aufgeladen, bevor abermals Strom entnommen wird.
Wie unabhängig wird man durch eine Photovoltaik-Anlage mit Speicher?
Ein Batteriespeicher als Teil einer Photovoltaik-Anlage macht Sie unabhängiger von Stromanbietern, weil Sie nicht nur Ihren eigenen Strom produzieren, sondern ihn auch speichern können. Ohne Speicher wären Sie bei Dunkelheit oder schlechten Wetterverhältnissen unbedingt auf Strom aus dem öffentlichen Netz angewiesen – denn Ihre PV-Anlage produziert nur Strom, solange genügend Sonnenlicht auf die Module trifft. In der morgendlichen und abendlichen Dämmerung stellen sich bereits erhebliche Ertragseinbußen ein, weil die Sonneneinstrahlung stark reduziert ist.
Produziert Ihre Solaranlage tagsüber mehr Strom, als Sie verbrauchen, fließt der überschüssige Strom in den Speicher. Sobald der direkt von der PV-Anlage gelieferte Strom nicht mehr ausreicht, um Geräte in Ihrem Haushalt zu betreiben, kommt der Strom aus dem Speicher hinzu. So können Sie Ihren Solarstrom zeitunabhängig nutzen.
Mit einem Batteriespeicher für Ihre Photovoltaik-Anlage lässt sich der Autarkiegrad eines typischen Einfamilienhauses von 25 auf bis zu 70 % erhöhen. Eine komplette Unabhängigkeit von Stromanbietern ist in Deutschland mit Solarenergie bislang nicht möglich. Grund dafür sind zu lange Schlechtwetterphasen im Winter und die dadurch stark verringerte Sonneneinstrahlung.
Wie groß sollte ein Batteriespeicher sein?
Die Größe des Speichers hängt von Ihrem individuellen Bedarf ab. Die Kapazität sollte groß genug sein, um den durchschnittlichen Stromverbrauch des Haushaltes zwischen Sonnenunter- und Sonnenaufgang abzudecken, weil in dieser Zeit kein neuer Solarstrom produziert werden kann. Laut Verbraucherzentrale gilt folgende Faustregel:
- 1 kWh Kapazität pro 1.000 kWh Jahresstromverbrauch
Das heißt: Für einen 4-Personen-Haushalt mit einem jährlichen Strombedarf von 4.500 kWh eignet sich am besten ein Speicher mit einer Kapazität von 4 bis 6 kWh. Falls mit dem Solarstrom eine Wärmepumpe versorgt oder ein Elektroauto geladen werden soll, muss der Speicher entsprechend größer sein.
Größere Speicher sind effektiv günstiger als kleine Einheiten. Allerdings sollte man darauf achten, dass der Batteriespeicher genau zum eigenen Bedarf passt. Denn ist ein Speicher zu groß, ist er ständig halbvoll bis voll geladen. Diese dauerhaft hohe Ladung belastet die Batterie und beschleunigt die Alterung. Darüber hinaus kostet die ungenutzte Kapazität in der Anschaffung und im Betrieb Geld und in der Produktion werden unnötig Rohstoffe und Ressourcen verschwendet.
Photovoltaik: wie viel Speicher ungefähr kosten
Batteriespeicher für Solaranlagen kosten ungefähr 1.200 Euro pro kWh Speicherkapazität. Kleine Speicher sind hierbei im Verhältnis teurer als große Speichereinheiten. Der Kauf eines größeren Speichers kann sich also lohnen, sofern er Ihrem individuellen Bedarf entspricht.
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Speicherkapazität |
ungefährer zu erwartender Preis |
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5–7 kWh |
6.000–8.000 Euro |
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8–10 kWh |
8.000–10.000 Euro |
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15 kWh |
15.000 Euro |
Tipp: Sowohl für Photovoltaik-Anlagen als auch für Batteriespeicher gibt es Fördermittel wie die KfW-Förderung für Erneuerbare Energien. Zusätzlich lohnt es sich zu prüfen, ob Bundesländer oder Kommunen eine Förderung anbieten.
Die Lebensdauer von Batteriespeichern für Photovoltaik
Für Batteriespeicher als Teil von Photovoltaik-Anlagen wird eine ungefähre Lebensdauer von 10–15 Jahren veranschlagt. Chemische Prozesse innerhalb der Batterie führen zur Alterung der Materialien, sodass die Speicherkapazität im Laufe der Jahre abnimmt. Über lange Zeit reduziert sich die Kapazität nur langsam, erst am Ende geht es schneller. Um eine optimale Lebensdauer zu erreichen, sollten Sie Folgendes vermeiden:
- hohe und sehr niedrige Umgebungstemperaturen
- langanhaltenden hohen Ladezustand
Nach 10 Jahren sollten per Leistungsgarantie des Herstellers noch min. 80 % der Kapazität gewährleistet sein.
Wo sollte der Speicher am besten stehen?
Die passende Umgebungstemperatur ist für eine zuverlässige Leistung des Batteriespeichers entscheidend. Zu hohe und zu niedrige Temperaturen sollten Sie unbedingt vermeiden. Optimal ist ein Temperaturbereich von 5–30°C. Trockene Kellerräume eignen sich sehr gut als Standort für den Batteriespeicher.
Außerdem müssen Sie bei der Wahl des Standorts berücksichtigen, dass der Batteriespeicher an die Photovoltaik-Anlage sowie an das Hausnetz angeschlossen werden muss.
Stromausfall – und jetzt? Batteriespeicher der Photovoltaik-Anlage als Notstromversorgung
Im Falle einer unterbrochenen Stromversorgung schalten sich auch die Photovoltaik-Anlage und der Batteriespeicher ab. Ereignet sich also ein Stromausfall, funktioniert beides nicht mehr. Dementsprechend kann der Haushalt keinen Strom mehr von der Solaranlage beziehen.
Allerdings gibt es eine Möglichkeit, Photovoltaik-Anlagen mit Speicher als Notstromversorgung zu nutzen. Hierfür kommen Batterien mit einer Art Back-up-Funktion zum Einsatz, um entweder einzelne Geräte oder sogar den gesamten Haushalt mit Strom zu versorgen. Den Strom über mehrere Wochen und Monate hinweg zu speichern, um ihn im Notfall (oder auch in den sonnenarmen Wintermonaten) zu nutzen, ist hingegen nicht möglich.
Fazit: Batteriespeicher für Photovoltaik – eine sinnvolle Investition
Solaranlagen mit Speicher unterstützen nicht nur die Energiewende hin zur Nutzung erneuerbarer Energien. Sie bieten Ihnen auch ein erhebliches Maß an Unabhängigkeit von steigenden Strompreisen. Der passende Batteriespeicher kann Ihren Eigenverbrauch maximieren und Ihnen bares Geld sparen, weil Sie nicht mehr komplett auf gekauften Strom Ihres Netzbetreibers angewiesen sind.
Damit der Speicher möglichst lange eine hohe Leistung erbringt und sich finanziell für Sie rentiert, ist es wichtig, die optimale Variante zu finden. Die Kapazität der Batterie sollte den Strombedarf Ihres Haushalts von abends bis morgens abdecken und nicht erheblich größer sein. Eine passgenaue Lösung ist das Ziel! Ebenfalls hervorragend als Türanlage ist der Doorbird!
