stromspeicher
Der Photovoltaik-Blog
Stromspeicher für Photovoltaikanlagen: Ein umfassender Leitfaden
Ein Stromspeicher, auch bekannt als Solarspeicher oder Batteriespeicher, speichert die Energie, die durch eine Photovoltaikanlage (PV-Anlage) erzeugt wird, um sie später bei Bedarf freizugeben. Dies ermöglicht es, den selbst erzeugten Strom auch dann zu nutzen, wenn die PV-Anlage keinen Strom produziert, etwa abends oder nachts. Der Einsatz eines Stromspeichers spart Stromkosten, steigert die Energieunabhängigkeit und reduziert den CO₂-Fußabdruck.
Stromspeicher für Photovoltaikanlagen: Ein umfassender Leitfaden
Ein Stromspeicher für Photovoltaikanlagen arbeitet nach einem relativen einfachen Prinzip. Tagsüber, wenn die Solarmodule mehr Strom erzeugen als im Haushalt verbraucht wird, wird die überschüssige Energie in der Batterie gespeichert, anstatt sie ins öffentliche Stromnetz einzuspeisen. Der Speicherprozess läuft dabei in mehreren Schritten ab:
1. Stromerzeugung
Die PV-Anlage wandelt Sonnenlicht in elektrische Energie um. Dieser Strom wird zunächst für den aktuellen Bedarf des Haushalts genutzt.
2. Umwandlung des Stroms
Der Wechselrichter wandelt den Gleichstrom der Solarmodule in netzkompatiblen Wechselstrom um und speist ihn in das öffentliche Stromnetz ein. Gleichzeitig steuert und überwacht er das gesamte System.
3. Überschusserzeugung
Wenn mehr Strom produziert wird, als gerade benötigt wird, fließt der Überschuss in die Solarbatterie.
4. Speicherung
Die Batterie speichert den Strom, bis er später benötigt wird, z. B. in der Nacht oder an bewölkten Tagen.
5. Entladung
Bei Bedarf wird der gespeicherte Strom wieder ins Hausnetz eingespeist, um den Energiebedarf zu decken.
Moderne Speichersysteme arbeiten dabei hocheffizient und verlustarm. Die heute üblichen Lithium-Ionen-Batterien erreichen Wirkungsgrade von bis zu 95 Prozent.
Für wen lohnt sich ein Stromspeicher?
Ein Stromspeicher ist eine ideale Ergänzung für Haushalte und Betriebe, die den maximalen Nutzen aus ihrer Photovoltaikanlage (PV-Anlage) ziehen möchten. Die Zielgruppen, die besonders von einem Stromspeicher profitieren können, lassen sich wie folgt definieren:
1. Haushalte mit einer größeren PV-Anlage
Besitzer von PV-Anlagen mit einer höheren Leistung – etwa ab 5 kWp – produzieren oft mehr Solarstrom, als sie während des Tages verbrauchen können. Ohne Stromspeicher wird dieser überschüssige Strom in das öffentliche Netz eingespeist, was zu einer Vergütung führt, die jedoch im Vergleich zu den Kosten für Netzstrom geringer ist.
Mit einem Stromspeicher können diese Haushalte den tagsüber erzeugten Strom speichern und bei Bedarf, beispielsweise in den Abendstunden oder nachts, abrufen. Dies erhöht die Eigenverbrauchsquote erheblich und reduziert die Abhängigkeit von Netzstrom. Besonders sinnvoll ist dies in Regionen mit sinkender Einspeisevergütung oder in Haushalten, die langfristig mehr Autarkie anstreben.
2. Personen, die ihren Eigenverbrauch maximieren möchten
Ein Stromspeicher lohnt sich vor allem für jene, die möglichst viel des selbst erzeugten Stroms nutzen wollen, um die Energiekosten zu senken. Der Eigenverbrauch wird durch den Speicher optimiert, da überschüssige Energie zwischengespeichert und später verwendet werden kann.
Für Haushalte mit hohen Strombedarfen in den Morgen- und Abendstunden – wenn die PV-Anlage wenig oder keinen Strom erzeugt – ist ein Speicher besonders vorteilhaft. Typische Beispiele sind Familien, die tagsüber arbeiten und erst abends zu Hause sind, oder Haushalte, die auf Elektromobilität setzen und ihre Elektrofahrzeuge nach Feierabend aufladen möchten.
3. Haushalte, die in Zeiten geringer Sonneneinstrahlung weniger Netzstrom zukaufen möchten
Während der Wintermonate oder bei schlechter Wetterlage sinkt die Stromproduktion von PV-Anlagen deutlich. Ohne Speicher muss in diesen Zeiten teurer Netzstrom zugekauft werden. Mit einem Stromspeicher können Haushalte die während sonniger Tage erzeugte Energie „konservieren“ und diese in sonnenarmen Phasen nutzen.
Dies macht sie nicht nur unabhängiger vom Stromanbieter, sondern schützt sie auch vor steigenden Energiepreisen. Zudem kann der CO₂-Fußabdruck des Haushalts verringert werden, da weniger Strom aus fossilen Energieträgern benötigt wird.
Vorteile eines Stromspeichers
Die Installation eines Stromspeichers bietet mehrere bedeutende Vorteile:
1. Erhöhung des Eigenverbrauchsanteils
Ohne Speicher können Haushalte typischerweise nur etwa 30 Prozent ihres selbst erzeugten Solarstroms direkt nutzen. Mit einem Speicher lässt sich dieser Anteil auf 60 bis 80 Prozent steigern. Dies bedeutet eine deutliche Reduzierung der Stromkosten, da weniger Strom aus dem öffentlichen Netz bezogen werden muss.
Ein entscheidender Vorteil eines Stromspeichers ist die Erhöhung des Autarkiegrads. Je höher der Autarkiegrad, desto unabhängiger wird der Haushalt von steigenden Strompreisen und möglichen Versorgungsengpässen. Dies trägt nicht nur zu einer langfristigen Kostensenkung bei, sondern auch zu einem nachhaltigeren und umweltfreundlicheren Lebensstil.
2. Unabhängigkeit vom Stromnetz
Ein Stromspeicher macht Sie unabhängiger von den schwankenden Strompreisen und vom öffentlichen Stromnetz. Sie können auch abends und nachts Ihren eigenen Solarstrom nutzen, wenn die Sonne nicht scheint. Diese Autonomie wird von vielen Hausbesitzern als wichtiger Vorteil empfunden.
3. Zukunftsfähigkeit und Flexibilität
Ein Stromspeicher ist besonders interessant für Haushalte, die ihre PV-Anlage mit weiteren Technologien wie Wärmepumpen oder Elektroautos kombinieren möchten. Diese Systeme können intelligent miteinander vernetzt werden, um überschüssigen Solarstrom effizient zu nutzen. Beispielsweise kann ein Speicher die Energie für die Wärmepumpe bereithalten, um ein Haus zu heizen, oder den Ladevorgang eines Elektrofahrzeugs steuern.
4. Absicherung gegen Stromausfälle
Einige moderne Stromspeicher bieten eine Notstromfunktion, die Haushalte bei Stromausfällen versorgt. Besonders in ländlichen Gebieten oder Regionen mit instabiler Stromversorgung kann dies ein entscheidender Vorteil sein.
4. Kostenersparnis durch optimierten Eigenverbrauch
Die finanzielle Einsparung durch einen Stromspeicher basiert auf mehreren Faktoren:
- Der durchschnittliche Strompreis aus dem öffentlichen Netz liegt bei etwa 30-40 Cent pro Kilowattstunde, während die Erzeugungskosten für Solarstrom nur bei 8-12 Cent pro Kilowattstunde liegen.
- Ohne Speicher können Sie tagsüber erzeugten Strom abends nicht nutzen und müssen ihn zu niedrigen Einspeisetarifen (6-8 Cent/kWh) ins Netz einspeisen.
- Mit einem Speicher können Sie bis zu 80% Ihres erzeugten Stroms selbst nutzen, statt ihn einzuspeisen.
- Bei einem Vier-Personen-Haushalt mit 5.000 kWh Jahresverbrauch kann dies zu Einsparungen von 500-1.000 Euro pro Jahr führen.
- Die Amortisationszeit des Speichers verkürzt sich mit jedem weiteren Anstieg der Strompreise.
5. Umweltfreundlichkeit und CO₂-Einsparung
Der Umweltaspekt eines Stromspeichers ist besonders bedeutsam:
- Jede selbst verbrauchte Kilowattstunde Solarstrom ersetzt Strom aus dem öffentlichen Netz, der teilweise noch aus fossilen Energieträgern stammt.
- Ein durchschnittlicher Vier-Personen-Haushalt mit Speicher kann pro Jahr etwa 2-3 Tonnen CO₂
- Die Herstellung des Speichers verursacht zwar auch CO₂-Emissionen, diese sind aber nach 2-3 Jahren Betrieb kompensiert.
- Moderne Lithium-Ionen-Speicher sind zu über 90% recycelbar und werden in geschlossenen Wertstoffkreisläufen wiederverwertet.
- Durch die Netzstabilisierung ermöglichen Speicher einen höheren Anteil erneuerbarer Energien im Stromnetz.
6. Zukunftssicherheit und Energiewende
Ein Stromspeicher macht Ihr Haus fit für die Anforderungen der Zukunft:
- Die Energiewende erfordert dezentrale Speichermöglichkeiten, um die schwankende Erzeugung aus Wind und Sonne auszugleichen.
- Intelligente Speichersysteme können in virtuelle Kraftwerke eingebunden werden und zusätzliche Einnahmen durch Netzdienstleistungen generieren.
- Mit steigender E-Mobilität wird eigenerzeuger Strom zum Laden immer wichtiger.
- Speicher bieten Schutz vor Stromausfällen und steigenden Energiepreisen.
- Zukünftige Smart-Home-Systeme können den gespeicherten Strom optimal verteilen und das Verbrauchsverhalten automatisch optimieren.
- Die Kombination aus PV-Anlage und Batterie-Speicher erhöht den Wert Ihrer Immobilie.
Die richtige Speicherkapazität wählen
Die optimale Größe eines Stromspeichers hängt von verschiedenen Faktoren ab:
1. Stromverbrauch
Der jährliche Stromverbrauch des Haushalts ist der wichtigste Faktor. Ein durchschnittlicher 4-Personen-Haushalt verbraucht etwa 4.000 bis 5.000 kWh pro Jahr. Die Speicherkapazität sollte so gewählt werden, dass der typische Tagesbedarf gedeckt werden kann.
2. Leistung der PV-Anlage
Die Größe der Photovoltaikanlage spielt ebenfalls eine wichtige Rolle. Als Faustregel gilt: Die Speicherkapazität in kWh sollte etwa der Leistung der PV-Anlage in kWp geteilt durch 1.000 entsprechen.
3. Nutzungsverhalten
Das individuelle Stromverbrauchsverhalten beeinflusst die Wahl der Speichergröße. Wer tagsüber viel Strom verbraucht, benötigt einen kleineren Speicher als jemand, der hauptsächlich abends und nachts Strom nutzt.
Für das gegebene Beispiel wurden die folgenden Daten berücksichtigt: Strompreis 35 Cent/kWh, Einspeisevergütung 8 Cent/kWh, Stromerzeugung 1.000 kWh/kWp/Jahr, Stromverbrauch 6.000 kWh/Jahr, Autarkie nach dem Unabhängigkeitsrechner der HTW Berlin (Stand: 30. Januar 2024).
| Ohne PV-Anlage | PV-Anlage 6 kWp ohne Stromspeicher | PV-Anlage 6 kWp Stromspeicher 5 kWh | |
|---|---|---|---|
| Autarkie | 0% | 35 - 40 % (2.800 kWh) | 65 - 70 % (5.000 kWh) |
| Verluste im Stromspeicher | - | keine | ~ 200 kWh |
| Ersparnis Stromkosten | 0 € | 528 € | 995 € |
| Einnahmen Einspeisevergütung | 0 € | 358 € | 195 € |
| jährliche Gesamtersparnis | 0 € | 863 € | 1.427 € |
Wichtige Merkmale eines guten Stromspeichers
Ein hochwertiger Solarspeicher ist eine wesentliche Komponente für eine effiziente Nutzung von Photovoltaikanlagen. Beim Kauf eines Stromspeichers sollte auf folgende Eigenschaften geachtet werden:
1. Hohe Speicherkapazität und Lebensdauer
Die Speicherkapazität eines Stromspeichers sollte optimal auf den Stromverbrauch des Haushalts sowie die Größe der PV-Anlage abgestimmt sein. Ein zu kleiner Speicher könnte nicht genügend überschüssige Energie aufnehmen, während ein überdimensionierter Speicher unnötige Kosten verursacht.
Hochwertige Speicher, insbesondere solche mit Lithium-Ionen-Technologie, zeichnen sich durch eine lange Lebensdauer aus – in der Regel 10 bis 15 Jahre oder mehr. Achten Sie auf die Zyklenfestigkeit des Speichers: Je mehr Lade- und Entladezyklen ein Speicher verkraften kann, desto langlebiger und wirtschaftlicher ist er.
2. Hoher Wirkungsgrad und zuverlässiges Energiemanagement
Ein hoher Wirkungsgrad sorgt dafür, dass möglichst wenig Energie bei der Speicherung und Rückgewinnung verloren geht. Gute Speicher erreichen Wirkungsgrade von über 90 %.
Zusätzlich ist ein zuverlässiges Energiemanagement entscheidend. Moderne Systeme sind mit intelligenten Steuerungen ausgestattet, die den Lade- und Entladeprozess optimieren und den Stromverbrauch an die Produktion anpassen. Einige Speicher sind zudem mit Energiemonitoring-Systemen verbunden, die in Echtzeit Informationen über Produktion, Verbrauch und Speichernutzung liefern.
3. Erweiterbarkeit und Kompatibilität mit bestehenden PV-Systemen
Ein guter Stromspeicher sollte flexibel erweiterbar sein, falls sich der Energiebedarf des Haushalts erhöht – beispielsweise durch den Kauf eines Elektroautos oder den Einbau einer Wärmepumpe.
Kompatibilität mit bestehenden PV-Systemen ist ebenfalls ein wichtiger Faktor. Speicherlösungen sollten nahtlos mit der vorhandenen Photovoltaikanlage sowie eventuell mit zukünftigen Komponenten wie Ladestationen oder Smart-Home-Systemen integriert werden können.
4. Einfache Installation
Die Installation eines Stromspeichers sollte möglichst unkompliziert sein. Viele Hersteller bieten kompakte, modulare Systeme an, die wenig Platz beanspruchen und leicht zu montieren sind.
Eine einfache Installation minimiert nicht nur den Aufwand, sondern auch die Installationskosten. Zudem erleichtert eine gut strukturierte Bedienungsanleitung oder ein benutzerfreundliches System-Interface die Handhabung und Wartung des Speichers.
Wie kommt man zu einem Solar Panel System?
Häufig gestellte Fragen
Im Folgenden haben wir einige der Fragen aufgelistet, die uns unsere Kunden zu Batterie-Stromspeicher gestellt haben:
- Wie lange hält ein Stromspeicher?
- Was kostet ein Stromspeicher für eine durchschnittliche PV-Anlage?
- Kann ich einen Stromspeicher auch nachträglich in meine bestehende PV-Anlage integrieren?
- Welche Wartung benötigt ein Stromspeicher?
- Ist ein Stromspeicher bei steigender Elektromobilität sinnvoll?
