Speichertechnik
(Wann) lohnt sich ein Stromspeicher für Photovoltaikanlagen?
Stromspeicher für Privathaushalte schlagen mit verhältnismäßig hohen Kosten zu Buche. Ob Sie sich finanziell lohnen, hängt von verschiedenen Faktoren ab. Dennoch erfreuen sie sich steigender Beliebtheit, denn sie können zusammen mit einer PV-Anlage Ihre Unabhängigkeit und Ihren Eigenverbrauch steigern. Wann es Sinn macht, erfahren Sie hier.
Die Rolle der Batterie: Mehr Eigenverbrauch des Sonnenstroms
Stromerzeugung und -verbrauch passen zeitlich oft nicht zusammen, denn die meisten Menschen sind tagsüber nicht zu Hause. Dann, wenn die Sonne scheint und die Photovoltaikanlage mehr Strom produziert, als im Haushalt nachgefragt wird. Also speisen Sie den überschüssigen Strom ins öffentliche Stromnetz ein. Abends und morgens, wenn Sie und Ihre Familie zuhause sind und die Sonne nicht mehr oder noch nicht scheint, ist der Strombedarf im Haushalt hingegen am größten. Dann müssen Sie den Strom aus dem Netz teuer wieder einkaufen. Mit einem passend ausgelegten Stromspeicher können Sie Ihren selbsterzeugten Strom zwischenspeichern und dann nutzen, wenn die PV-Anlage gerade keinen Strom erzeugt.
Die Produktion einer Kilowattstunde Solarstrom kostet etwa 7 – 11 Cent. Für die eingespeiste Kilowattstunde bekommen Sie knapp 6,5 Cent, was in den meisten Fällen nicht einmal die Erzeugungskosten deckt. Die Kilowattstunde Strom vom Energieversorger kostet Sie aktuell im Schnitt etwa 40 Cent. Sie sparen also etwa 30 Cent/ kWh gegenüber dem Netzbezug, wenn Sie den Strom selbst verbrauchen. Bei einem Stromverbrauch von 5 Kilowattstunden (kWh) Strom jede Nacht, kostet Sie der Netzbezug somit über 700 Euro pro Jahr. Nutzen Sie stattdessen den tagsüber gespeicherten Strom aus Ihrer Batterie, brauchen Sie weniger Strom dazukaufen (höhere Autarkie) und erhöhen gleichzeitig Ihren Eigenverbrauch. Ohne Speicher können Sie durchschnittlich 20 – 30 Prozent des Solarstroms im Haushalt selbst verbrauchen. Mit Speicher lässt sich die Eigenverbrauchsquote auf 60 – 80 % erhöhen.
Welche Faktoren beeinflussen die Wirtschaftlichkeit des Batteriespeichers?
Ob sich der Batteriespeicher allerdings wirklich rechnet, hängt neben den Anschaffungskosten, der Lebensdauer und den tatsächlichen Ladezyklen des Speichers auch vom aktuellen Strompreis ab. Wenn die Kosten für das Erzeugen und Speichern einer Kilowattstunde Strom günstiger sind als der Preis für den Netzbezug, lohnt sich ein Speicher.
Was kostet eine Kilowattstunde gespeicherter Solarstrom?
Bei durchschnittlich 250 Ladezyklen der Batterie im Jahr, einer geschätzten Lebensdauer von 15 Jahren (laut Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme) und einer Speicherkapazität von 8 Kilowattstunden kann der Stromspeicher insgesamt 30.000 Kilowattstunden Strom speichern (250 x 15 x 8 = 30.000). Davon werden 15 % für Systemwirkungsgradverluste abgezogen, weil es Umwandlungsverluste gibt und der Speicher nicht vollständig entladen werden kann. Das ergibt 25.500 Kilowattstunden gespeicherten Solarstrom über die Lebensdauer des Speichers. Der Anschaffungspreis für eine Batterie mit 8 kWh Speicherkapazität beträgt aktuell etwa 8.000 Euro. Somit kostet es 31 Cent, eine Kilowattstunde Strom zu speichern (8.000 Euro / 25.500 kWh speicherbare Strommenge).
Um die Gesamtkosten der gespeicherten kWh PV-Strom zu ermitteln, müssen nun noch die Stromgestehungskosten dazu gerechnet werden. Derzeit kostet die Erzeugung einer Kilowattstunde Solarstrom bei den von uns installierten PV-Anlagen im Privatbereich ca. 10 Cent. Daraus ergibt sich ein Strompreis von 41 Cent für die zwischengespeicherte Kilowattstunde Solarstrom (31 Cent + 10 Cent). Hinzu kommen 6,5 Cent für die vermiedene Einspeisung und die damit entgangene Einspeisevergütung.
Für die Lebensdauer der Stromspeicher geben die Hersteller bisher keine Erfahrungswerte an. Angegeben wird hingegen die Anzahl der Ladezyklen, also wie oft ein Speicher vollständig be- und entladen werden kann. Das sind bei Lithium-Ionen-Batterien ca. 6.000 – 8.000 Vollzyklen. Bei durchschnittlich 250 Ladezyklen im Jahr wäre das eine Lebensdauer von 30 Jahren. Ein Batteriespeicher hat allerdings auch eine kalendarische Alterung, weshalb die Hersteller in der Regel nur 10 Jahre Garantie geben. Das Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme geht von einer Lebensdauer von 15 Jahren aus.
Auch die Entwicklung der Strompreise hat einen Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit des Speichers. Steigende Strompreise machen die Rechnung zugunsten des Speichers attraktiver.
Kombination der Batterie mit E-Mobilität und Wärmepumpe
Wenn Sie ein E-Auto fahren, kann sich der Speicher je nach Nutzungsverhalten rechnen. Sind Sie tagsüber, wenn die Sonne scheint, nicht zu Hause, ermöglicht der Batteriespeicher, Ihr Elektroauto abends und nachts mit gespeichertem Sonnenstrom zu laden. Haben Sie jedoch die Möglichkeit, in den Tagesstunden Ihr E-Mobil zu laden, benötigen Sie neben der Autobatterie keinen zusätzlichen Speicher.
Auch eine Wärmepumpe zur Wärmeerzeugung kann in den Abendstunden vom gespeicherten Strom profitieren, um betrieben zu werden. Aber auch hier gibt es eine alternative Speichermöglichkeit, indem der Strom in thermische Energie umgewandelt wird. Dafür wird das Wasser tagsüber im Pufferspeicher erhitzt und kann in den Abendstunden für die Wärmeerzeugung genutzt werden.
Mehr Sicherheit bei Stromausfall: Notstromversorgung
Stromausfälle passieren eher selten in Deutschland. Aber: Mit einer Speicherbatterie können Sie diese Zeit ganz einfach überbrücken. Voraussetzung ist, dass der Wechselrichter diese Funktion unterstützt und eine Umschalteinrichtung für den Inselbetrieb vorhanden ist. Dann übernimmt Ihre Batterie eine Ersatzstromfunktion für die Verbraucher. Bis zur Umschaltung in den Inselbetrieb Ihrer Anlage dauert es rund 90 Sekunden. Je nach Ladezustand der Batterie und den im Haushalt angeschlossenen Geräten kann sie damit die Versorgung sicherstellen, bis der Stromausfall behoben ist. Wichtig: Die Not- und Ersatzstromfunktion kostet einen Aufpreis.
Auf eine passende Speicherkapazität der PV-Batterie achten
Ziel eines Batteriespeichers ist es, den Solarstrom rund um die Uhr an möglichst vielen Tagen im Jahr selbst zu verbrauchen. Die Batterie sollte jedoch nur die tatsächlich benötigte Kapazität haben, um immer unter optimalen Bedingungen betrieben zu werden. Bei zu großen Speichern schwankt der Ladezustand oft zwischen halb voll und voll. Aber dauerhafte Ladezustände über 80 Prozent können den Alterungsprozess beschleunigen. Optimal ausgelegt ist der Speicher, wenn er den Strombedarf zwischen abends und morgens deckt und am Morgen größtenteils wieder entladen ist.
Bei einem 4-Personen-Haushalt mit einem Jahresstromverbrauch von 4.000 bis 5.000 Kilowattstunden (kWh) sollte die Batterie den durchschnittlichen Strombedarf in den Abend- und Morgenstunden abdecken. Für diesen Bedarf reicht eine Speicherkapazität von 5 Kilowattstunden. Wollen Sie regelmäßig ein E-Fahrzeug aufladen, sollte die Batterie etwa die doppelte Kapazität bieten. Die Verbraucherzentrale Bundesverband empfiehlt als Richtwert eine Speichergröße von etwa 1 kWh Kapazität pro 1.000 kWh Jahresstromverbrauch. Je nach Jahresfahrleistung mit Ihrem E-Auto und dem durchschnittlichen Jahresstrombedarf Ihrer Wärmepumpe sollten Sie so Ihre ideale Batteriekapazität berechnen.
Viele PV-Anlagenbetreiber dimensionieren Ihren Speicher jedoch eher zu groß, um einen hohen Autarkiegrad zu erreichen. Wirtschaftlich gesehen ist dies allerdings selten sinnvoll, da der Eigenverbrauchsanteil nicht linear zur Speicherkapazität steigt, sondern der Nutzen abnimmt.
Fazit: Stromspeicher sind eine kluge Investition
Auch wenn die Preise für Stromspeicher in den letzten Jahren deutlich günstiger geworden sind, lohnt sich ein Batteriespeicher für Privathaushalte finanziell (noch) nicht. Die Einspeisung des Stroms gegen Vergütung und der spätere Netzbezug sind oft lohnender als die gespeicherte Kilowattstunde Solarstrom.
Doch der finanzielle Aspekt ist häufig nicht alles. Die höhere Unabhängigkeit vom Stromversorger, mehr Eigenverbrauch des eigenen Solarstroms und ein persönlicher Beitrag zur Energiewende sind für viele Hauseigentümer ausschlaggebend für die Kaufentscheidung. Immerhin kauft jeder Zweite mit seiner PV-Anlage zusammen auch einen Batteriespeicher.
