Ratgeber
Erneuerbare Energien sind wichtiger denn je. Sowohl Unternehmen und öffentliche Einrichtungen als auch private Haushalte können eigenen Strom über eine Photovoltaikanlage erzeugen. So werden sie unabhängiger von steigenden Strompreisen durch wirtschaftliche und politische Krisen und wirken mit Solarstrom dem Klimawandel entgegen. Den erzeugten Strom verbraucht jedoch kaum ein Nutzer sofort. Statt überschüssigen Strom ins öffentliche Netz einzuspeisen, können Speicher die erzeugte Energie für die spätere Entnahme vorhalten und auf diese Weise für noch mehr Unabhängigkeit sorgen.
Wie Stromspeicher arbeiten und die Antworten auf die häufigsten Fragen erfahren Sie in unserem Ratgeber.
Gäbe es für Photovoltaik-Anlagen keine Speicher, könnte der gerade erzeugte Strom nur unmittelbar von angeschlossenen Geräten verbraucht und der Überschuss ins Stromnetz weitergeleitet werden. In vielen Häusern ist der Eigenverbrauch tagsüber aber deutlich geringer als am Abend.
Die Energie der Solaranlage muss daher tagsüber größtenteils ins Stromversorgungsnetz verkauft werden, während am Abend teurer Strom zugekauft wird. Ein PV-Speicher umgeht dieses Problem.
Die Geräte sind in der Lage, die von der PV-Anlage erzeugte Energie zu speichern und für den späteren Gebrauch im Haushalt oder der Industrie bereitzuhalten. Da dies an den Einsatz von Batterien erinnert, werden sie auch Batteriespeicher genannt.
Rein optisch erinnern die Geräte an einen Kühlschrank und nehmen ungefähr diesen Platz im Raum ein. Häufig erlaubt eine App den Nutzern einen schnellen Zugriff auf die Vorgänge, um wichtige Informationen wie den aktuellen Ladestatus abzurufen.
Begriff Batteriespeicher
Der Name ist technisch gesehen falsch, da Batterien nicht mehrfach geladen werden können. Es handelt sich vielmehr um Akkumulatoren, also Akkus. Akkuspeicher statt Batteriespeicher wäre daher eigentlich korrekt. In der Praxis werden die Begriffe allerdings oft vertauscht. Autobatterien etwa sind durch ihre Fähigkeit zur Wiederaufladung Autoakkus.
Die Speicher sind direkt mit der Photovoltaik-Anlage verbunden, besitzen aber eine niedrigere Priorität als angeschlossene Verbrauchsgeräte.
Das bedeutet, dass die Steuer- und Regelelektronik dafür sorgt, dass zunächst Kühlschrank und Co. mit Strom versorgt werden. Die danach übrig gebliebene Energie wird an den Speicher weitergeleitet.
Für den Speichervorgang besitzt der Batteriespeicher mehrere Module, die miteinander vernetzt sind. Wie viel nutzbare Speicherkapazität entsteht, wird in Amperestunden (Ah) oder direkt in Kilowattstunden (kWh) angegeben.
Zur Umrechnung von Ah in kWh ist immer die Angabe der Spannung wichtig. 100 Ah ergeben bei 48 Volt exakt 4,8 kWh.
Um den Solarstrom im Haus zu nutzen, wird der Speicher entweder hinter oder vor den Wechselrichter der Photovoltaikanlage angeschlossen.
Hinter dem Wechselrichter entsteht eine AC-seitige Einbindung, also ein Wechselstromkreis. Vor dem Wechselrichter eingebunden, ist es eine DC-Kopplung im Gleichstromkreis.
Wie Strom für den späteren Eigenverbrauch gespeichert wird, hängt von der eingesetzten Technologie ab. Die Wahl der Technologie beeinflusst auch wesentlich die Antwort auf die Frage: Wie lange halten Stromspeicher? Zwei Speichersysteme dominieren derzeit den Markt:
Blei-Säure-Akkus
Diese Batterie-Klassiker sind gut erprobt und seit Jahrzehnten im Einsatz. Sie bieten eine hohe Sicherheit und punkten mit guter Leistung. Bei gewissenhafter Pflege können die Speicher fünf bis 15 Jahre arbeiten. Sie erlauben dabei das Durchlaufen von 500 bis 2.000 Zyklen und erreichen einen Wirkungsgrad von circa 85 Prozent. Diese Lebenserwartung bedeutet jedoch auch, dass bei der gleichzeitigen Neuanschaffung einer Photovoltaikanlage und eines Blei-Akkus die Solaranlage den Speicher überlebt. Soll weiterhin gespeicherter Strom zur Verfügung stehen, muss ein neuer Akku gekauft werden.
Lithium-Ionen-Speicher
Die Lithium-Ionen-Technologie ist kostspieliger, hat jedoch einige Vorzüge. Zum einen benötigen Lithium-Akkus weder eine Raumlüftung noch ein Temperaturmanagement. Damit sind sie bequemer und laienfreundlicher im Einsatz. Ein großer Vorteil ist zudem, dass Lithium-Ionen-Akkus keine Wartungsladungen benötigen. Ihr höherer Anschaffungspreis rentiert sich außerdem mit den Jahren, da Lithium-Ionen bis zu 20 Jahre arbeiten. 1.000 bis 5.000 Ladezyklen sind möglich. Die demnach erreichte Leistung beträgt bis zu 95 Prozent.
Da sowohl die Investition in eine PV-Anlage als auch die in einen Stromspeicher relativ hoch ausfallen, stellt sich diese Frage automatisch. Rein finanziell lohnt sich das Setzen auf eigenen Solarstrom immer dann, wenn die Erzeugung und Speicherung einer Kilowattstunde Strom weniger kostet, als Strom aus dem öffentlichen Netz zu kaufen. Das muss jeder Haushalt individuell berechnen. Lohnenswert wird Solarstrom aber auch auf zwei weiteren Ebenen: mit Blick auf den Klimawandel und zur autarken Versorgung bei steigenden Strompreisen.
Bei der finanziellen Abwägung spielt auch die Frage nach einer Förderung eine Rolle. Die Kreditanstalt für Wiederaufbau, kurz KfW, bietet die Förderung 275: Erneuerbare Energien – Speicher. Diese KfW-Förderung regelt, wann Energiespeicher förderfähig sind. Es lohnt sich in jedem Fall, die Eignung für eine Förderung zu überprüfen.
Auch wenn das Nutzen gespeicherter Energie in vielen Fällen lohnenswert ist, folgt darauf die Frage, wie groß der gewählte Stromspeicher ausfallen sollte. Auch hier sind Pauschalantworten nicht möglich, doch grobe Orientierungswerte helfen:
Ein sparsames Einfamilienhaus kommt mit einem Speicher aus, der für 5 kWh ausgelegt ist. Bei höherem Bedarf dienen 10 bis 15 kWh als Orientierungwerte. Auf den Verbrauch von Strom umgerechnet, bedeutet dies, dass bei 10 kWh Kapazität für gut 10 Stunden 1 Kilowatt erzeugt werden kann.
Wichtig für die persönliche Bedarfsabschätzung ist immer die Größe der vorhandenen Photovoltaik-Anlage. Wer eine große PV-Anlage besitzt, erzeugt entsprechend mehr Strom und profitiert von einem größeren Speicher. Eine kleine Anlage erbringt per se nur eine geringe Solarausbeute, weshalb sich ein großer Stromspeicher nicht lohnt.