Infowelt Energie
Stromspeicher für Photovoltaik – unabhängiger werden und Kosten sparen
Wer mit einer PV-Anlage auf eigenen Solarstrom setzt, kann überschüssige Energie mit einem Stromspeicher zu einem späteren Zeitpunkt verbrauchen. Dadurch steigt der Autarkiegrad. Wann und warum sich ein Stromspeicher für Ihre PV-Anlage lohnt, erfahren Sie hier.
Das erfahren Sie hier alles
- So lohnt sich ein Stromspeicher
- Größe und Standort des Stromspeichers
- Autarkiegrad steigt mit Stromspeicher
- Stromspeicher für Elektroauto und Wärmepumpe nutzen
- So lange hält der Speicher den Strom vor
- Der richtige Stromspeicher für die eigene PV-Anlage
- So funktioniert ein Stromspeicher
- AC oder DC – Unterschiede sowie Vor- und Nachteile
- Ökologische Aspekte von Solarspeichern
- Vattenfall Fazit
- Auch die Nachrüstung eines Stromspeichers kann sich rentieren
- Das kostet ein Stromspeicher
- Dann rentiert sich ein Stromspeicher
- Fördermöglichkeiten für Solarspeicher
So lohnt sich ein Stromspeicher
Mit einem Stromspeicher kann ein höherer Anteil des Stroms aus der eigenen Photovoltaikanlage selbst verbraucht werden. Die Rechnung ist einfach: Steigt der Eigenverbrauch, muss weniger Strom aus dem öffentlichen Netz bezogen werden. Das senkt die laufenden Stromkosten pro Kilowattstunde.
Wenn Berufstätige tagsüber nicht zuhause sind, lohnen sich Stromspeicher besonders. In der Mittagszeit produzieren PV-Anlagen tendenziell viel Strom. Allerdings ist dann oft niemand zuhause, der energieintensive Geräte nutzt. Mit einem Stromspeicher kann Strom für die Nutzung zu einem späteren Zeitpunkt aufbewahrt werden. Und je mehr Strom in einem Haushalt verbraucht wird, umso schneller rentiert sich auch ein Stromspeicher.
Auch die Nachrüstung eines Stromspeichers kann sich rentieren
Bei einem begrenzten Budget schaffen sich manche Haushalte erst einmal eine PV-Anlage ohne Speicher an. Normalerweise kann man den Stromspeicher dann später beim gleichen Anbieter nachrüsten. Informieren Sie sich bei Ihrem Anbieter, bis zu welchem Zeitraum eine Nachrüstung möglich und sinnvoll ist. Eine potenzielle Nachrüstung eines Speichers sollte jedoch bereits bei der Planung mitgedacht / mitgeplant werden. Dann kann die Solaranlage so aufgesetzt werden, dass eine Nachrüstung einfach und problemlos möglich ist. Dabei entstehen allerdings erneute Montage- und Installationskosten.
Gut zu wissen: Wenn Ihre PV-Anlage von 2009 installiert wurde, sollten Sie genau prüfen, ob sich die Nachrüstung eines Solarspeichers lohnt, da Sie hohe Einspeisevergütungen erhalten.
So viel kostet ein Stromspeicher
In den letzten Jahren sind die Kosten für Solarspeicher immer weiter gesunken. Die steigende Nachfrage hat zu einer Massenproduktion geführt, die günstigere Konditionen ermöglichte. Generell gilt: Je größer der Speicher ist, desto geringer ist der Preis je Kilowattstunde Speichervolumen. Für eine Kilowattstunde Speicher zahlt man zwischen 500 und 1.200 €.
Beispielrechnung: Eine 10 kWp-PV-Anlage ohne Speicher kostet aktuell rund 17.800 € im Komplettangebot von Vattenfall. Inklusive Speicher mit 9,7 kW Leistung kostet sie ungefähr 22.900 €.
Ein Haushalt mit einem jährlichen Stromverbrauch von 7.500 kWh Strom steht vor der Entscheidung, ob die 10 kWp-Anlage mit oder ohne Speicher gekauft werden soll. Mit Speicher ist die Anlage rund 5.100 € teurer, die Familie spart aber auch Stromkosten, da sich ihr Eigenverbrauch erhöht. In unserem Artikel „So berechnen Sie die Amortisation Ihrer PV-Anlage" stellen wir Kosten und Einsparungen einer Anlage mit und ohne Speicher detailliert gegenüber. Das Ergebnis: Die 10 kWp-Anlage mit Speicher rentiert sich 3 Jahre früher (nach 11 Jahren) als die 10 kWp-Anlage ohne Speicher (nach 14 Jahren). Sobald sich die Anlage bezahlt gemacht hat, ist die jährliche Stromkostenersparnis mit Speicher ebenfalls höher. Nach 20 Jahren Nutzungsdauer beträgt die Gesamteinsparung durch eine PV-Anlage mit Speicher 19.229 €, während der Haushalt durch eine Anlage ohne Speicher Stromkosten in Höhe von 8.059 € gespart hat.
Fördermöglichkeiten für Solarspeicher
Wer einen Stromspeicher für Photovoltaikanlagen anschaffen möchte, kann im Rahmen des KfW-Förderprogramms „Erneuerbare Energien (270)" einen Kredit mit günstigen Konditionen nutzen. Zudem haben einzelne Bundesländer bzw. Städte Förderprogramme aufgesetzt. Außerdem ist der Kauf eines Stromspeichers seit Januar 2023 umsatzsteuerfrei. Das gilt sowohl beim Kauf in Kombination mit einer Solaranlage als auch bei der Nachrüstung. Welche Förderungen für Solaranlagen mit Speicher in Ihrem individuellen Fall infrage kommen, erfahren Sie mit wenigen Klicks in unserer Fördermitteldatenbank.
Größe und Standort des Stromspeichers
Die Größe des Stromspeichers hängt immer von der Größe der Solaranlage ab. Aus diesem Grund sind bei vielen Anbietern auch verschiedene Größen von Komplettlösungen mit Photovoltaikanlage und Stromspeicher verfügbar. Auf diese Weise lässt sich alles genau auf den eigenen Bedarf abstimmen. Der ideale Aufstellort ist ein trockener und frostfreier Raum im Haus mit ausreichender Belüftung. Ein moderner Stromspeicher ist etwa so groß wie ein Kühlschrank.
Autarkiegrad steigt mit Stromspeicher
Für viele Haushalte ist eim hoher Autarkiegrad erstrebenswert. Autarkie beschreibt den Grad der Unabhängigkeit von externen Anbietern. Bei einer Photovoltaikanlage ohne Speicher liegt der Autarkiegrad meist nur bei bis zu 40 %, während die PV-Anlage mit Speicher 70 % Autarkie und mehr ermöglicht.
Rein rechnerisch können Sie mit einer Photovoltaikanlage mit Stromspeicher autark werden: Über das ganze Jahr gesehen wird so viel Strom erzeugt, wie der Haushalt verbraucht. Allerdings handelt es sich dabei nicht um eine echte Energieautarkie, da im Sommer Überschüsse anfallen, die ins Stromnetz eingespeist werden, während im Winter Strom aus dem Netz bezogen werden muss, um schwächere Erträge auszugleichen.
Stromspeicher für Elektroauto und Wärmepumpe nutzen
Eine PV-Anlage mit Speicher lohnt sich auch ohne Großverbraucher wie Elektroauto oder Wärmepumpe. Die Anlage und der Speicher werden dann ggf. kleiner ausgelegt. Mit den Großverbrauchern ist das Modell mit Stromspeicher aber auf jeden Fall auch sinnvoll, da ein höherer Stromverbrauch zu erwarten ist.
Wird ein E-Auto über Photovoltaik geladen, können für eine jährliche Fahrleistung von 10.000 km rund 2.000 kWh Strom eingeplant werden. Der Stromverbrauch einer Wärmepumpe hängt stark von der benötigten Heizleistung ab. Er kann sich aber auch durchaus auf 5.000 kWh pro Jahr belaufen.
Beim Kauf eines Photovoltaik-Stromspeichers kann man einige Merkmale vergleichen. Dazu gehören:
-
Speicherkapazität
-
Wirkungsgrad
-
Entladetiefe
-
Lebensdauer
Wer sich von vornherein für einen Photovoltaikanlage mit Stromspeicher entscheidet, ist klar im Vorteil: Hier wird bei der Planung direkt der passende Speicher integriert.
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 Solaranlage und wie hoch der durchschnittliche Verbrauch der im Haushalt wohnenden Personen ist.
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 oder einer Wärmepumpe - 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.
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.
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 Faustregal, dass ein Blei-Akku maximal zur Hälfte entladen werden darf, während dieser Wert bei Lithium-Ionen-Akkus zwischen 80 und 100 % liegt.
Lebensdauer
Die Lebensdauer von Stromspeichern wird meist mit einer Anzahl an möglichen Ladezyklen beziffert. In einigen Fällen erfolgt die Angabe aber auch über die erwartete Lebensdauer in Jahren. Diese Zahlen stammen oft aus Laboruntersuchungen. Der chemische Verschleiß durch eine Nichtnutzung wird hier nicht eingerechnet. Laut Verbraucherzentrale liegt die realistische Lebensdauer eines Batteriespeichers bei 10 bis 15 Jahren.
So funktioniert ein Stromspeicher
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.
AC oder DC – Unterschiede sowie Vor- und Nachteile
Die Kürzel AC und DC beziehen sich auf die Richtung, in der Strom innerhalb eines Stromkreises fließt. AC steht für Alternating Current, also Wechselstrom. DC hingegen steht für Direct Current, also Gleichstrom. Beim Wechselstrom wechselt der Strom regelmäßig die Richtung, beim Gleichstrom fließt er nur in eine Richtung. Bei Stromspeichern für Photovoltaik spielt dies eine Rolle, weil davon die Installation der Speichersysteme abhängt. Beim solar erzeugten Strom handelt es sich immer um Gleichstrom.
Ein DC-seitiger Stromspeicher wird direkt am Hybrid-Wechselrichter angeschlossen. Der Batteriespeicher kann den erzeugten Gleichstrom ohne Umwandlung aufnehmen. Erst für den Verbrauch im Haushalt wandelt der Hybrid-Wechselrichter den Strom in Wechselstrom um. So kommt es nur zu geringfügigen Wandlungsverlusten des solar erzeugten Stroms.
Vorteile eines DC-gekoppelten Systems:
-
hoher Wirkungsgrad durch geringe Wandlungsverluste
-
oft günstiger in der Anschaffung
-
Notstromfähiger Wechselrichter kann eingebaut werden
-
Problemlose Integration weiterer Verbraucher, wie z. B. Wallbox oder Wärmepumpe
Nachteile eines DC-gekoppelten Systems:
- Geringe Flexibilität: Wenn ein Speicher nachgerüstet werden soll, muss von vornherein ein Hybrid-Wechselrichter verbaut werden
So funktioniert ein AC-seitiger Speicher
Bei einem AC-seitigen Solarspeicher arbeiten Wechselrichter und Batteriespeicher unabhängig voneinander. Der Batteriespeicher wird nicht am Wechselrichter angeschlossen, sondern in die Hausinstallation integriert. Der Speicher hat einen eigenen Wechselrichter, der den Wechselstrom aus dem Hausnetz in speicherbaren Gleichstrom umwandelt. Diese zusätzliche Umwandlung ist mit höheren Verlusten verbunden.
Vorteile eines AC-gekoppelten Systems:
-
Ideal geeignet zum Nachrüsten eines Batteriespeichers, da jeder beliebige Wechselrichter verwendet werden kann
Nachteile eines AC-gekoppelten Systems:
-
Schlechterer Wirkungsgrad durch Wandlungsverluste
-
Lastmanagement ist schwieriger, da Wechselrichter und Batteriespeicher nicht miteinander kommunizieren
Ökologische Aspekte von Solarspeichern
Solarstrom zählt zu den erneuerbaren Energien und hat damit eine bessere Ökobilanz als Strom aus fossilen Energieträgern. Batteriespeicher sind allerdings ökologisch aufgrund der Verwendung seltener Erden bei der Herstellung nicht unproblematisch. Da Sie den Eigenverbrauch massiv erhöhen, können Sie jedoch Ihren ökologischen Fußabdruck im Vergleich zur Verwendung von Strom aus konventioneller Erzeugung deutlich 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 seinen Eigenverbrauch des Solarstroms. Das senkt nicht nur die laufenden Stromkosten, sondern auch den CO2-Fußabdruck.
- PV-Anlage im Komplettpaket mit oder ohne Stromspeicher
- Optional mit Wallbox zum Laden des E-Autos
- Inklusive individueller Beratung, Planung und Installation
- Große Auswahl an Finanzierungslösungen über Partnerangebote
Das könnte Sie auch interessieren
Für das Gelingen der Energiewende benötigen wir mehr Solarstrom. Gleichzeitig sinkt die Einspeisevergütung aktuell wieder – wenn auch langsamer als früher. Lohnt sich das Einspeisen künftig noch oder sollte man Solarstrom lieber selbst verbrauchen?
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?