Stromspeicher für Photovoltaik: Alles, was Sie wissen müssen 

Wer seinen Strombedarf zu einem möglichst großen Anteil mit selbstproduziertem Solarstrom decken möchte, der wird um die Installation eines Stromspeichers nicht herumkommen. Dieses Gerät bietet die Möglichkeit,  erzeugten Überschuss zwischenzuspeichern und darauf zurückzugreifen, wenn die Solaranlage nach Sonnenuntergang keinen Strom mehr selbst produziert.  

Im folgenden Blogartikel erfahren Sie etwas mehr über die verschiedenen Arten von Stromspeichern, wie sie funktionieren und welche Kosten auf Sie zukommen. 

> Sonnenstrom: Das Problem mit der Verfügbarkeit 
> Wie funktioniert ein Stromspeicher für Photovoltaikanlagen? 
> Gibt es unterschiedliche Arten von Stromspeichern für PV-Anlagen?  
> AC- oder DC-Speichersystem für Photovoltaikanlage: Vor- und Nachteile 
> Ein- oder dreiphasiger Stromspeicher für PV-Anlagen: Was ist besser? 
> Wann lohnt sich die Installierung eines Stromspeichers für PV-Anlagen? 
> Worauf ist beim Kauf eines Stromspeichers für Photovoltaikanlagen zu achten? 
> Wie viel kostet ein Stromspeicher für die Photovoltaikanlage? 

Sonnenstrom: Das Problem mit der Verfügbarkeit 

Bei all den Vorteilen, die Sonnenstrom mit sich bringt,  hat er doch einen großen Nachteil: Er ist nicht konstant 24 Stunden am Tag verfügbar, sondern nur dann, wenn die Sonne scheint. Tagsüber ist der Strombedarf aber meist gering, denn die Spitzen liegen am Morgen  und am Abend, wenn alle wieder nach Hause zurückkehren. 

Was also tun? Die Lösung klingt auf den ersten Blick einfach: Strom in einem Speicher lagern und später darauf zugreifen.  Sonnen- und Windstrom lassen sich in größeren Dimensionen etwa durch Pumpspeicherkraftwerke speichern.  Aber auch im Privatbereich gibt es Möglichkeiten für Solaranlagenbesitzer.Die Speichertechnologie machte zuletzt enorme Fortschritte. Mittlerweile ist es kein Problem mehr, selbst erzeugten Sonnenstrom zu Hause in entsprechenden Speichern zu lagernund ihn zu einem späteren Zeitpunkt zu nutzen. 

Wie funktioniert ein Stromspeicher für Photovoltaikanlagen? 

Das Funktionsprinzip eines Stromspeichers für die Photovoltaikanlage ist nicht kompliziert. Er tritt dann in Aktion, wenn die Menge des erzeugten Solarstroms den aktuellen Bedarf übersteigt. Die überschüssige Energie wird nicht ins öffentliche Netz eingespeist, sondern in der Batterie bevorratet.Übersteigt irgendwann der Bedarf die Produktion, greifen die Verbraucher auf den im Speicher gelagerten Strom zurück und halten somit den Betrieb aufrecht. Ist die Batterie irgendwann leer und liefert auch die PV-Anlage keinen neuen Strom (z. B. am Abend, in der Nacht oder bedecktem Himmel), muss die Energie aus dem öffentlichen Netz bezogen werden. Eine Speicherung erfolgt also nicht auf lange Sicht gesehen, sondern immer nur von Tag zu Tag. 

Gibt es unterschiedliche Arten von Stromspeichern für PV-Anlagen? 

Tatsächlich haben Sie als Kunde im Bereich der Stromspeicher für PV-Anlagen eine gewisse Auswahl. An dieser Stelle finden Sie ein kleine Übersicht zu den beliebtesten Varianten..  

Sie können sich zwischen folgenden Stromspeicharten für die PV-Anlage entscheiden: 

• Lithium-Nickel-Mangan-Cobalt-Speicher (Li-NMC) 
• Lithium-Eisen-Phosphat-Speicher (Li-FePO4) 
• Blei-Akkus 
• Redox-Flow-Batterie 
• Salzwasserbatterie
  

Lithium-Nickel-Mangan-Cobalt-Speicher (Li-NMC) 

Lithium-Nickel-Mangan-Cobalt-Speicher tragen ihren Namen deshalb, weil der positive Pol des Akkus aus einer Mischung dieser vier Metalloxide besteht. Diese Speicher bieten einen guten Kompromiss aus hoher Energiedichte und elektrischer Leistungsfähigkeit. Gleichzeitig bleiben die Kosten moderat. Dank ihrer spezifischen Eigenschaften sind sie kleiner und leichter als andere Modelle und kommen deshalb häufig im Bereich der Elektromobilität zum Einsatz. 

Lithium-Eisen-Phosphat-Speicher (Li-FePO4) 

Lithium-Eisen-Phosphat-Speicher sind verglichen mit den Li-NMC-Speichern größer und schwerer, dabei gleichzeitig aber chemisch und thermisch stabiler. Sie Reagieren sehr empfindlich auf Überladungen, weshalb die Koppelung mit einem intelligenten Batteriemanagement-System notwendig ist – und das treibt wiederum den Preis nach oben. 

Blei-Akkus 

Blei-Akkus bberzeugen mit einer außerordentlichen Zuverlässigkeit, die sie weiterhin zu einer beliebten Option macht. Besonders im Bereich von Notstrom-Anwendungen sind Blei-Batterien eine gern gewählte Möglichkeit. Ihr Nachteil: Sie sind sehr groß und haben einen entsprechenden Platzbedarf. Außerdem weisen sie eine relativ geringe Energiedichte auf. 

Redox-Flow-Batterie 

Eine Redox-Flow-Batterie ist auch als Nasszelle oder Flüssigbatterie bekannt. Der große Unterschied zu anderen Speicherarten ist der, dass hier keine Festelektroden vorhanden sind, sondern gelöste Verbindungen. Eine Membran trennt beide Flüssigkeiten, Ionen können durch diese Barriere allerdings hindurchwandern. Es handelt sich hier um eine Variante, die im Privatbereich bisher nicht zum Einsatz kommt. Zu ihren größten Vorteilen zählt ihre Skalierbarkeit. Auch hohe Lebenserwartung, , Wirkungsgrade und geringer Leistungsverlust machen diese Akkus zu einer echten Alternative für die Zukunft. 

Salzwasserbatterie:  

Da hier keine Säuren oder andere gefährliche Stoffe verwendet werden, handelt es sich bei der Salzwasserbatterie um die ungefährlichste aller Varianten. Als Elektrolyt dient eine wässrige Lösung eines Natriumsalzes. Entsprechend einfach lassen sich diese Speicher auch recyceln. Das große Problem: Salzwasserbatterien weisen nur eine geringe Speicherdichte auf und können nur sehr langsam be- bzw. entladen werden. Im stationären Betrieb – wie bei einer Photovoltaikanlage – machen sie sich aber auf jeden Fall gut. 

AC- oder DC-Speichersystem für Photovoltaikanlage: Vor- und Nachteile 

Die Photovoltaikanlage wandelt Sonnenenergie in Gleichstrom (DC) um.  Allerdings kann man damit im Haushalt nichts anfangen, dennhier wird Wechselstrom (AC) benötigt. Also muss der erzeugte Sonnenstrom irgendwo umgewandelt werden. Das passiert im sogenannten Wechselrichter. 

Was die Zwischenspeicherung von Solarenergie angeht, gibt es nun zwei Varianten. Bei der einen wird die Umwandlung sofort durchgeführt, bei der anderen erst bei der Entnahme aus dem Stromspeicher.  

Die Vor- und Nachteile der beiden Optionen: 

• AC-Speichersystem: Der Solarstrom wird zunächst in Wechselstrom umgewandelt, gespeichert wird er allerdings wieder als Gleichstrom. Benötigt das System dann Energie aus der Batterie, kommt es zu einer erneuten Umwandlung in Wechselstrom. Diese verhältnismäßig vielen Transformationen sind sicherlich nicht ideal. Allerdings haben diese Systeme den Vorteil, völlig unabhängig von der Größe der Photovoltaik-Anlage zu sein und sich jederzeit nachrüsten zu lassen.
  
• DC-Speichersystem: Zentrales Element ist hier ein sogenannter Hybrid-Wechselrichter. Somit ist schon einmal ein Bauteil weniger notwendig als bei einem AC-Aufbau. Ein gewisser Anteil der Solarenergie wird sofort in Wechselstrom umgewandelt, der Rest geht als Gleichstrom in den Speicher. Meldet das System Energiebedarf, holt sich der Wechselrichter die benötigte Menge aus der Batterie und wandelt den Gleich- in Wechselstrom um. Die Vorteile sind weniger Umwandlungen der Energie, eine kompakte Bauweise und geringerer Aufwand. 

Ein- oder dreiphasiger Stromspeicher für PV-Anlagen: Was ist besser? 

Wer mit der Kombi aus Photovoltaikanlage und Stromspeicher lediglich seinen Eigenverbrauch steigern möchte, findet üblicherweise mit einem einphasigen Anschluss ans öffentliche Stromnetz sein Auskommen. Auch in dieser Konstellation findet nämlich rein rechnerisch keine Solarenergie ungenutzt den Weg ins öffentliche Stromnetz. Zentral ist dabei ein sogenannter saldierender Stromzähler. Der rechnet die Menge an verbrauchter Energie mit der tatsächlich verbrauchten Menge gegen. 

Wer sein Heim hingegen auch bei einem Stromausfall auf allen drei Phasen mit Solarstrom aus dem Speicher versorgen möchte, der sollte sich für das dreiphasige Modell entscheiden. 

Wann lohnt sich die Installation eines Stromspeichers für PV-Anlagen? 

Angesichts der Preisentwicklung auf dem Strommarkt und der stetigen technologischen Verbesserungen in der Speichersparte, kann die Antwort auf die Frage  nur lauten: Die Installierung eines Stromspeichers für die Photovoltaikanlage lohnt sich immer. Wichtig ist dabei nur, auf die passende Dimensionierung und den richtigen Preis zu achten. 

Die technologischen Fortschritte der letzten Jahre sind zwar beeindruckend, die Preise für Stromspeicher sind dennoch weiterhin verhältnismäßig hoch. Hier muss also alles wirklich genau zusammenpassen, dass sich die Montage auch tatsächlich auszahlt. 

• Größe des Stromspeichers: Achten Sie darauf, dass der Stromspeicher nicht zu groß und nicht zu klein dimensioniert ist. Ist er zu klein, kann er nicht die Energie speichern, die Sie benötigen. Ist er hingegen zu groß, arbeitet er nicht effizient. Für Einfamilienhäuser sind üblicherweise Speicherkapazitäten zwischen 6 und 16 kWh ausreichend. 
• Preis des Stromspeichers: Die zu erwartenden Kosten hängen hauptsächlich direkt mit der Dimensionierung zusammen. Je höher die Kapazität, desto höher auch der Preis. 

Fest steht auf jeden Fall, dass sich die Eigenverbrauchsquote des selbsterzeugten Solarstroms durch den Einbau eines Speichers von etwa 30 % auf 60 % verdoppelt. In diesem Fall liegt den errechneten Werten aber lediglich die Speicherintegrierung zugrunde. Wer dazu noch weitere Komponenten ins System einbaut – wie etwa eine Wärmepumpe oder ein intelligentes Energiemanagement – der kann bis zu 90 % des Eigenverbrauchs mit selbst erzeugtem Solarstrom abdecken. 

Worauf ist beim Kauf eines Stromspeichers für Photovoltaikanlagen zu achten? 

Wie erwähnt ist die Kapazität die wohl relevanteste Größe beim Kauf eines Stromspeichers für Ihre Photovoltaikanlage. Die alleinige Fokussierung auf diesen Faktor kann allerdings nach hinten losgehen. Deshalb an dieser Stelle die vier wichtigsten Punkte, auf die Sie beim Kauf eines PV-Speichers achten sollten: 

• Speicherkapazität (Nennkapazität): Jene Energie, die im Rahmen einer Aufladung dem Speicher maximal zugeführt werden kann. Angabe in Kilowattstunden (kWh).
  
• Nutzkapazität: Nicht die komplette Nennkapazität kann tatsächlich auch genutzt werden. Um die sogenannte Tiefenentladung zu verhindern, muss immer ein gewisser Rest an Energie im Speicher verbleiben. Die Nutzkapazität gibt also jene Energiemenge an, die in der Praxis auch tatsächlich nutzbar ist.
  
• Wirkungsgrad: Im Laufe der Zeit geht ein kleiner Anteil der gespeicherten Energie verloren. Beträgt der Wirkungsgrad 85 %, sind nach der Stromspeicherung eben noch 85 % der ursprünglich zugeführten Energie verfügbar.
  
• Ladezyklen: Ein Ladezyklus besteht aus Laden, Speichern und Entladen und bezieht sich auf die gesamte Speicherkapazität. Ein vernünftiger Stromspeicher für Ihre Photovoltaikanlage sollte für mindestens 5.000 Ladezyklen ausgelegt sein. 

Wie viel kostet ein Stromspeicher für die Photovoltaikanlage? 

Für die klassischen Einfamilienhaus-PV-Speicher sollte man durchschnittlich mit einem Preis von 750 und 1.250 € pro Kilowattstunde (kWh) pro Kilowattstunde Speicherkapazität rechnen. Das heißt, kleinere Modelle mit einer Kapazität zwischen 5 und 7 kWh kosten um die 4.000 bis 9.000 €. 

Der Preissprung zur nächsthöheren Größenordnung ist dann gar nicht so massiv. Wer einen Speicher mit einer Kapazität zwischen 6 und 8 kWh benötigt, muss dafür zwischen 4.500 und 10.000 € auf den Tisch legen. Ab 15 kWh können Sie mit Kosten ab 12.000 € rechnen. 

Was beim schlussendlichen Preis auch noch eine Rolle spielt, ist der Hersteller. Während einige Firmen besonders auf preisgünstige Modelle setzen, haben sich andere wiederum auf das Hochpreissegment spezialisiert. 

Stromspeicher für Photovoltaikanlagen: Fazit 

Beim Thema Stromspeicher für die Photovoltaikanlage kann das Fazit eigentlich nur folgendermaßen ausfallen: Kaufen! Sofern die Möglichkeit zur Integration ins System besteht, die räumlichen Gegebenheiten entsprechend da sind und auch das Budget nichts dagegen hat, bringen die Batterien nur Vorteile. Der Eigenverbrauch steigt stark an, die Stromkosten sinken enorm und die Umwelt bedankt sich ebenfalls. 

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