Optimale Größe für PV-Speicher: Rechner, Formeln, Einflussfaktoren
Wenn du Solarstrom erzeugst, möchtest du viel davon selbst verbrauchen. Dazu ist ein PV-Speicher nötig. Doch wie groß sollte dieser sein? Folgende Rechner und Formeln helfen dir.
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Für hohen Eigenverbrauch: Photovoltaikanlage plus Speicher
Laut dem Jahresbericht 2019 zum Speichermonitoring BW der RWTH Aachen University entscheiden sich circa 75 Prozent der Befragten für den Kauf eines Stromspeichers, um sich gegen mögliche Strompreissteigerungen abzusichern. Etwa 65 Prozent wollen ihren Beitrag zur Energiewende leisten. Nur 10 Prozent kaufen einen Photovoltaik-Speicher (PV-Speicher) als sichere Geldanlage und möchten den Solarstrom für ihr Elektroauto nutzen. Doch immerhin liebäugeln 70 Prozent mit dem Kauf eines Elektroautos. Übrigens: Etwa 30 Prozent der Solarstromspeicher in Eigenheimen werden mit einer Wärmepumpe kombiniert.
Warum benötige ich einen Solarspeicher?
Mit einer auf dem Hausdach montierten Photovoltaikanlage (PV-Anlage) und den darin verbauten Solarzellen kannst du Sonnenstrahlung in Gleichstrom und anschließend mit einem Wechselrichter in haushaltsüblichen Wechselstrom umwandeln. Photovoltaik ermöglicht dir, die elektrische Energie selbst zu nutzen und einen hohen Autarkiegrad zu erreichen. Für selbsterzeugten Strom musst du keine Stromsteuer, kein Netzentgelt oder irgendwelche Umlagen bezahlen. Dadurch ist der Strom vom Dach auch viel günstiger als beispielsweise die elektrische Energie der Stadtwerke.
Leider kannst du über das Jahr gesehen lediglich um die 30 Prozent des selbst produzierten Solarstroms auch wirklich selbst nutzen. Denn die Solaranlage erzeugt im Sommer sowie in den Mittagsstunden die meiste Energie und bei schönem Wetter oft mehr als dein Haushalt benötigt. Für neue Photovoltaikanlagen lohnt sich die Einspeisung von Solarstrom in das öffentliche Stromnetz kaum noch, da die Einspeisevergütung immer geringer ausfällt.
Mit einem Solarstromspeicher bekommst du dieses Problem teilweise in den Griff. Wenn viel Solarstrom zur Verfügung steht, lädst du mit der überschüssigen Energie den Stromspeicher auf. So hast du abends und nachts genug Strom, den du im Haus verbrauchen kannst. Im Durchschnitt verdoppelst du so deinen Eigenstromanteil und kannst deinen Haushaltsbedarf zu etwa 60 Prozent solar decken.
Photovoltaik: Gut für die Ökobilanz
Selbst erzeugter Strom ist nachhaltig. Wenn du dein Haus mit Solarstrom versorgst, kommt das auch der Umwelt und dem Klima zugute. Eine nachhaltige Stromproduktion wirkt sich positiv auf deine Ökobilanz aus. Je mehr Solarstrom direkt dort erzeugt wird, wo er verbraucht wird, umso weniger neue Stromkabel müssen quer durchs Land verlegt werden. Außerdem erübrigen sich so einige zusätzliche Stromtrassen. Trage deinen Teil dazu bei, indem du den Überschussstrom in einem Solarspeicher „zwischenlagerst“ und vielleicht sogar zum Laden deines Elektroautos einsetzt.
Sind Solarspeicher wirtschaftlich?
Das kommt darauf an, wen du fragst. Hersteller sagen eindeutig ja. Es gibt aber auch Stimmen, die aktuell nur in Einzelfällen von einem wirtschaftlichen Betrieb ausgehen. Laut einer von der Verbraucherzentrale Nordrhein-Westfalen (NRW) und der Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW) Berlin durchgeführten Kurzstudie von 2019 verschlechtern Batteriespeicher das wirtschaftliche Ergebnis der Photovoltaikanlage sogar. Lediglich ein kleiner Speicher, kombiniert mit einer großen Photovoltaikanlage, ermögliche eine leicht positive Rendite.
Es ist generell nicht so einfach, die Wirtschaftlichkeit bzw. die optimale Größe eines Solarspeichers zu berechnen, da viele Faktoren Einfluss nehmen:
- zukünftige Strompreisentwicklung
- Höhe des Stromeigenbedarfs
- erforderliche Speicherkapazität
- Höhe der Anschaffungskosten
- Lebensdauer der Batterie
- Ausrichtung und Leistungsgröße der PV-Anlage
- Verfügbarkeit von Fördermitteln
Allerdings werden Speichersysteme immer günstiger. In den vergangenen Jahren haben sich die Preise für kleine Speicher halbiert. So kommst du der Wirtschaftlichkeit näher. Aber noch fehlen Erfahrungswerte aus der Praxis zur Lebensdauer von Stromspeichern. Hersteller garantieren meist eine Lebensdauer von 10 Jahren. Allerdings ist davon auszugehen, dass Batteriespeicher ihre Aufgabe etwa 15 Jahre lang zuverlässig erfüllen.
Sollten jedoch die garantierte und tatsächliche Lebensdauer deckungsgleich sein, dann sind die 2020 auf dem Markt angebotenen Stromspeicher für einen wirtschaftlichen Betrieb noch zu teuer. Auch nach der Auffassung des Energieinstituts Vorarlberg amortisieren sich die Kosten eines Speichers derzeit nicht.
So bestimmst du die passende Speichergröße
Viele Käufer eines Stromspeichers haben nicht die Wirtschaftlichkeit, sondern die Erhöhung des Eigenverbrauchs und Autarkie sowie die Entlastung von Umwelt und Klima im Fokus. Hier erfährst du, wie du die richtige Speichergröße ermitteln kannst. Zur Bestimmung eines Richtwertes benötigst du:
- den Jahresstrombedarf,
- die Leistungsgröße der PV-Anlage und
- den Anteil des tagsüber verbrauchten Stroms.
Benötigt dein Haushalt vor allem abends Strom, weil tagsüber niemand zuhause ist, sollte der Speicher größer ausgelegt sein. Für den bevorzugten Stromverbrauch ab der Mittagszeit, wenn die meisten Familienmitglieder bereits im Haus sind und beispielsweise regelmäßig kochen, reicht ein kleinerer Speicher.
Überschlägige Berechnung der Speichergröße
So berechnest du die passende Speichergröße, wenn du vor allem morgens und abends Strom verbrauchst:
Jahresstromverbrauch / 365 Tage x 0,5
So berechnest du die ideale Speichergröße, wenn du den meisten Strom tagsüber verbrauchst:
Jahresstromverbrauch / 365 Tage x 0,33
Beispiel für die Berechnung:
- Stromverbrauch: 4.500 Kilowattstunden (kWh)
- Hauptverbrauch: morgens und abends (also Faktor 0,5)
- Berechnung: (4.500 kWh / 365 Tage) x 0,5 = 6,16 kWh
Der Speicher sollte somit eine Kapazität von 7 Kilowattstunden haben. Als Faustformel gilt: die Speicherkapazität (Kilowattstunden) sollte 0,9 bis 1,6 mal der PV-Leistung (Kilowatt-Peak) entsprechen. Für eine Solaranlage mit 5 Kilowatt-Peak genügt daher eine Speicherkapazität von 4 bis 8 Kilowattstunden. Produziert die Photovoltaikanlage ausreichend Solarstrom, um damit den Jahresverbrauch nahezu abzudecken, kannst du dein Haus in den Sommermonaten fast autark versorgen.
Übrigens: Eine Verdopplung der Batterieleistung ist nicht von Vorteil, sie erhöht den Eigenverbrauchsanteil gerade einmal um 10 Prozent.
Online-Rechner für PV-Speicher
Auf der Website der Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW) Berlin gibt es einen Rechner für PV-Speicher, den sogenannten Unabhängigkeitsrechner. Mit diesem kannst du kostenlos feststellen, welchen Beitrag der Stromspeicher zur Stromversorgung deines Hauses leistet. Der Rechner zeigt dir jeweils, entsprechend der Leistungsgröße des PV-Speichers, den Autarkiegrad und den Eigenverbrauchsanteil.
Fachmann für die exakte Berechnung kontaktieren
Die hier genannten Berechnungsmöglichkeiten dienen lediglich zur groben Einschätzung. Um die optimale Auslegung für deinen Solarspeicher zu ermitteln, brauchst du einen Fachmann, der alle individuellen Gegebenheiten vor Ort berücksichtigt. Der Experte kann den Stromspeicher ganz nach deinen Bedürfnissen bestimmen. Speicher sind zu teuer, um dies nur grob zu ermitteln.
