Stromspeicher - Für Energieerträge statt Energiekosten

Die Aufnahmekapazitäten von agilen und effizienten PV-Anlagen übersteigen oft den Bedarf, der für eine ausreichende Eigenversorgung nötig ist. Viele Haushalte mit Photovoltaikanlagen nutzen meistens nur etwa 30% der erzeugten Energie sofort selbst. Damit die umweltfreundlich erzeugte Energie nicht verloren geht, bieten intelligente Stromspeicher für Photovoltaikanlagen die Möglichkeit, überschüssige Energie zu speichern. So wird der während intensiver Sonnenstunden gewonnene PV-Strom, der nicht direkt verbraucht wird, gespeichert und steht dann als Reserve zur Verfügung, wenn die Sonne nicht scheint.

Mit einem vorausschauenden Energiemanagement verschenkst du mit deiner PV-Anlage nichts und sparst gleichzeitig Geld bei maximaler Ertragsgenerierung. Deshalb empfehlen wir jedem Betreiber einer Photovoltaikanlage, einen Stromspeicher bei der Installation zu berücksichtigen.

Es gibt verschiedene Arten von Stromspeichern, darunter Lithium-Ionen-Batterien, Blei-Säure-Batterien und Redox-Flow-Batterien.

• Lithium-Ionen-Stromspeicher gelten derzeit als die beliebteste Wahl aufgrund ihrer hohen Energiedichte, schnellen Lade- und Entladezeiten sowie ihrer langen Lebensdauer. 

• Blei-Säure-Stromspeicher sind eine kostengünstigere Alternative, haben jedoch eine geringere Energiedichte und Lebensdauer. 

• Redox-Flow-Stromspeicher sind noch relativ neu auf dem Markt und zeichnen sich durch ihre hohe Skalierbarkeit und lange Lebensdauer aus, sind jedoch derzeit noch teurer und weniger verbreitet.

Lithium-Ionen Akkus als Photovoltaikspeicher

Als preislich vergleichbar, aber umso zukunftsgewandter fallen Lithium-Ionen-Akkus in das Betrachtungsfeld. Sie halten in etwa 20 Jahre und zeichnen sich durch eine wesentlich kompaktere Bauart und phänomenale Wirkungsgrade von bis zu 98% aus. Sowohl Kathode, als auch Anode und Elektrolyt der Batterie sind mit Ionen des Halbmetalls bespeist. Die Aufladung erfolgt dabei an der Anode, die Entladung an der Kathode. Beim Aufladevorgang wird elektrische Energie in chemische Energie umgewandelt, während beim Entladevorgang die chemische Energie wieder in elektrische Energie konvertiert wird. Um die positiven Effekte von Lithium in puncto Leistungsfähigkeit und Kapazität noch stärker nutzen zu können, wurden Lithium-Nickel-Mangan-Cobalt-Speicher (Li-NMC, NMC) und Lithium-Eisen-Phosphat-Speicher (Li-FePO4, LFP) entwickelt. Bei Letzteren sollen äußere Extremfaktoren, wie Hitze, sowie das Eindringen von Flüssigkeiten und Gasen unterbunden werden.

Steigende Preise für den konventionellen Strombezug und die parallel dazu geringer werdenden Einspeisevergütungen liefern starke Anhaltspunkte dafür, bei neuen PV-Anlagen Stromspeicher für die Speicherung von Überschusserzeugungen zu installieren und bestehende PV-Anlagen entsprechend nachzurüsten. Voraussetzung für die Letztgenannten ist, dass diese noch nicht die Hälfte Ihrer prognostizierten Lebensdauern von 25-30 Jahren überschritten haben, weil andernfalls die investierten Kosten den praktischen Nutzen nicht mehr decken. Aktuell machen Nachrüstungen im Prinzip nur bei PV-Anlagen Sinn, die in den 2010ern- und 2020er-Jahren errichtet und in Betrieb genommen worden sind, weil alle älteren Anlagen noch höhere Einspeisevergütungen pro kWh auf dem jeweils damaligen Niveau erhalten, die höher als der aktuelle Preis für eine kWh konventionellen Strom (circa 34 ct) liegen. Bei diesen Anlagen wird also mit dem Stromverkauf mehr Gewinn gemacht, als mit der Eigennutzung gespart wird.

Photovoltaik-Batteriespeicher lohnen sich

Obgleich Photovoltaikstromspeicher im Regelfall die kostspieligste PV-Komponente beim Anlagenbau ausmachen, rentiert sich die Anschaffung eines Batteriespeichers immer öfter. Das liegt nicht nur an den stetig sinkenden Anschaffungspreisen. PV-Speicher erfüllen dann Ihre Funktion am besten, wenn viel Energie entsteht, aber nicht gebraucht wird – nämlich während der sonnenintensiven Mittags- und Nachmittagsstunden. Die PV-Module können durch die intensive Strahlung und die günstigen Einfallswinkel viel mehr Photonen aus der Sonnenstrahlung aufnehmen und in Energie umwandeln. Da tagsüber allerdings Sie im Regelfall auf Arbeit und die Kinder in der Schule sind, wird nicht viel von dieser erzeugten Energie sofort abgefordert. Ohne Speicher würde sie ins Stromnetz zu weniger vorteilhaften Konditionen eingespeist werden oder verfallen.

Mit einem Stromspeicher jedoch, halten Sie die erzeugte Energie als Rücklage und können sie dann am Abend nutzen, wenn viele Unterhaltungsgeräte im Haus laufen oder am Morgen, wenn die Kaffeemaschine im Akkord läuft und die Waschmaschine arbeiten soll.

PV-Stromspeicher können sich als wichtige Säule des PV-Leistungsmagements erweisen, insbesondere dann, wenn sie in andere leistungssteigernde Maßnahmen einbezogen werden. Wie Sie einen PV-Stromspeicher installieren erfahren Sie hier!

Photovoltaik-Speicher sind langlebig und umweltfreundlich

Der Erwerb eines Stromspeichers ist nicht nur für deinen Geldbeutel sinnvoll, sondern auch für das Klima. Pro kWh Speicherkapazität erreichen PV-Stromspeicher im Vergleich zum Bezug von Strom aus fossilen Energieträgern bereits nach etwa 300 kWh Gesamtspeichervolumen eine positive Klimabilanz. Bei einem 10 kWh Stromspeicher sind das 3000 kWh – das entspricht dem Stromverbrauch vieler Haushalte in nur einem Jahr. Somit arbeiten die meisten PV-Stromspeicher bereits nach 1 bis 3 Jahren klimafreundlich.

Photovoltaikspeicher zeichnen sich durch eine hohe Lebensdauer mit bis zu 10.000 Ladezyklen aus. Wenn du davon ausgehst, dass du deinen Stromspeicher an etwa 300 Tagen im Jahr auflädst, kannst du ihn bis zu 33 Jahre lang nutzen! Achte jedoch darauf, die vom Hersteller empfohlene Ladungstiefe nicht zu unterschreiten. Um die Lebensdauer des Speichers nicht zu gefährden, sollte dieser niemals komplett entladen werden, sondern immer einen gewissen Prozentsatz der Maximalkapazität behalten.

Wenn du den Anschaffungspreis deines PV-Speichers auf die „Kosten pro Jahr“ herunterbrichst, wirst du sehen, wie schnell sich die Investition relativiert. Bei einem 5.000 € teuren Speicher, den du über die genannte Zeitspanne nutzt, zahlst du pro Jahr nur etwa 150 €.

Wie groß sollte ein Photovoltaikspeicher sein?

Die Frage „Welche Speicherkapazität sollte ein Photovoltaikspeicher haben?“ ist wahrscheinlich eine der ersten, die du dir stellst, wenn du über die Anschaffung eines PV-Speichers nachdenkst. Eine weit verbreitete Faustformel besagt, dass pro kWp Anlagenleistung eine Speicherkapazität von 1 kWh sinnvoll ist. Das bedeutet, dass du eine Anlage mit 10 kWp idealerweise mit einem 10 kWh PV-Stromspeicher ausstatten solltest.

Es gibt jedoch auch eine bedarfsgerechtere Methode zur Berechnung, die deinen Jahresverbrauch an PV-Strom und deine täglichen Nutzungsphasen berücksichtigt. Nehmen wir an, du möchtest jährlich rund 6.500 kWh PV-Strom aus deiner 10 kWp Photovoltaikanlage selbst nutzen und diesen Strom überwiegend über 14 von 24 Tagesstunden verbrauchen. 

Dann ergibt sich folgende Berechnung:

(Jahresverbrauch PV-Strom / 365 Tage) / (24 Stunden / tägliche Nutzungsstunden) = PV-Speicherkapazität  

Beispielrechnung: (6.500 kWh / 365 Tage) / (24 Stunden / 14 Stunden) = 10,38 kWh 

Nach dieser Formel wäre also ein Speicher mit einer Kapazität von etwa 10,38 kWh ideal für deinen Bedarf. Auf Grundlage der Rechenformel sollte ein Haushalt mit einer 10 kWp Photovoltaikanlage und einem jährlichen Eigenverbrauch von 6.500 kWh PV-Strom, der überwiegend an 14 Tagesstunden beansprucht wird, mit einem Stromspeicher von circa 10 bis 11 kWh ausgestattet werden.