Diese Stromspeicher-Arten gibt es
Wenn du möglichst viel mit Photovoltaik erzeugten Solarstrom selbst verbrauchen möchtest, benötigst du einen Stromspeicher. Welche Arten es gibt und ob sich die Anschaffung lohnt, erklären wir dir hier.
Inhalt des Blogartikels
Stromspeicher: Verbreitung in Deutschland
Laut Bundesverband Solarwirtschaft e. V. sind nach vorläufigen Schätzungen für das Jahr 2021 in Deutschland 392.000 Solarstromspeicher installiert; Tendenz steigend. Diesen Speichern stehen über 2 Millionen installierte Photovoltaikanlagen gegenüber.
Stromspeicher Förderung 2022
Die Anschaffung eines Solarstromspeichers für dein Zuhause bietet dir doppelten Nutzen: Du sparst Stromkosten und du steigerst die Effizienz deiner Photovoltaikanlage. Allerdings sind Stromspeicher zum Speichern des mit Photovoltaik erzeugten Stroms noch immer recht teuer in der Anschaffung. Verschiedene Förderprogramme sollen helfen, die hohen Kosten der Speicher etwas besser zu verkraften.
Der Staat fördert aktuell über das KfW Förderprogramm 270 „Erneuerbare Energien – Standard“ der Kreditanstalt für Wiederaufbau mit einem zinsgünstigen Förderkredit bis zu 100 Prozent der Investitionskosten inklusive tilgungsfreier Anlaufjahre. Förderung gibt es jedoch nur, wenn du einen Teil des erzeugten Stroms aus deiner Anlage ins öffentliche Stromnetz einspeist. Auch einige Bundesländer fördern Stromspeicher für Photovoltaik-Strom. Diese Förderprogramme kannst du in der Regel unabhängig von einer KfW-Förderung in Anspruch nehmen. Derzeit (Stand Januar 2022) fördern Bayern, Berlin, Nordrhein-Westfalen und Rheinland-Pfalz den Einbau eines Stromspeichers. Städte und Gemeinden bieten teilweise ebenfalls Förderprogrammen an. Es lohnt sich daher, an entsprechender Stelle nachzufragen, beispielsweise bei der Stadt- oder Gemeindeverwaltung oder beim zuständigen Umweltamt. Auch die Förderdatenbank des Bundes bietet hilfreiche Informationen.
Welcher Stromspeicher ist der passende für mich?
Das hängt von der Größe bzw. Leistung deiner Photovoltaikanlage und dem Strombedarf deines Haushaltes ab. Du solltest pro 1.000 Kilowattstunden Stromverbrauch Solarmodule mit 1 Kilowatt Leistung ansetzen. Die Speicherkapazität sollte dann 0,7 Kilowattstunden je Kilowatt Photovoltaik-Leistung betragen. Das ist natürlich nur eine überschlägige Rechnung. Die tatsächlich erforderliche Speicherkapazität für deine Anlage muss von der Fachfirma ganz individuell auf deine Bedürfnisse hin berechnet werden.
Auch bei den Batteriespeichern gibt es Unterschiede: In privaten Haushalten und Gewerbebetrieben werden Batterien mit Elektroden aus Blei (Blei-Akku) und Batterien auf Basis von Lithium-Verbindungen (Lithium-Akku) verwendet. Im Bereich der Heimspeicher sind jedoch Lithiumbatterien beliebter, weil sie Blei-Akkus eindeutig überlegen sind. Sie haben Bleibatterien inzwischen nahezu vom Markt verdrängt. Die Wahl des passenden Batteriespeichers ist also gar nicht so einfach. Wir wollen dir jedoch helfen und verschaffen dir nun einen Überblick über die verschiedenen Arten von Stromspeichern.
Stromspeicher-Arten im Überblick
Im Jahr 2021 sind Lithium-Ionen-Akkus unter den Batteriespeichern noch immer vorherrschend. Redox-Flow-Batterien oder Salzwasserspeicher spielen voraussichtlich erst in naher Zukunft eine Rolle. Den Nischenprodukten fehlt aktuell noch die Marktreife und sie sind daher sehr teuer.
Lithium-Ionen-Akkus
Lithium-Ionen-Akkus besitzen eine hohe Energiedichte, sind außerdem langlebig und sehr wartungsarm. Hinzu kommt, dass ihre Kapazität selbst bei längerem Betrieb konstant bleibt. Die Lebensdauer von Lithium-Akkus beträgt bis zu 20 Jahre. Die nutzbare Kapazität dieses Batteriespeichers bewegt sich zwischen 80 bis 90 Prozent.
Blei-Gel-Akkus
Blei-Gel-Akkus hingegen kommen nur auf eine nutzbare Kapazität von 50 bis 60 Prozent. Auch hinsichtlich Lebensdauer können Bleispeicher mit Lithium-Akkus nicht mithalten. Meist musst du sie bereits nach etwa 10 Jahren austauschen. Für eine Anlage mit einer Lebensdauer von 20 Jahren bedeutet dies, dass du im Vergleich zu einem Lithium-Akku in der gleichen Zeitspanne gleich zweimal in die Akkus für deinen Stromspeicher investieren musst.
Blei-Säure-Akkus
Vorläufer der Blei-Gel-Akku sind Blei-Säure-Akkus. Sie sind relativ preiswert und verfügen über eine ausgereifte und robuste Technik. Obwohl sie sich über 100 Jahre als Auto- oder Notstrombatterien bestens bewährt haben, können auch sie mit Lithium-Akkus nicht mithalten. Ihr Wirkungsgrad beträgt immerhin 80 Prozent. Allerdings haben sie mit etwa 5 bis 7 Jahren die kürzeste Lebensdauer. Die Energiedichte ist im Vergleich zu Lithium-Ionen-Akkus ebenfalls geringer. Vor allem beim Betrieb älterer Blei-Akkus besteht die Möglichkeit, dass sich explosives Knallgas bildet, wenn der Aufstellraum nicht richtig durchlüftet ist. Neuere Systeme sind jedoch betriebssicher.
Redox-Flow-Batterien
Sie sind bestens zum Speichern großer Mengen erneuerbar erzeugten Stroms mit Photovoltaik geeignet. Die Einsatzbereiche von Redox-Flow-Batterien sind daher derzeit nicht etwa Wohngebäude oder Elektrofahrzeuge, sondern Gewerbe und Industrie, was auch damit zusammenhängt, dass sie noch sehr teuer sind. Redox-Flow-Batterien sind quasi so etwas wie wiederaufladbare Brennstoffzellen. Anders als bei Lithium-Ionen- und Blei-Säure-Batterien wird das Speichermedium nicht in der Batterie, sondern außerhalb gelagert. Zwei flüssige Elektrolytlösungen dienen als Speichermedium. Die Elektrolytlösungen werden in ganz einfachen externen Tanks gespeichert. Erst zum Laden bzw. Entladen werden sie durch die Batteriezellen gepumpt. Vorteil hierbei ist, dass nicht die Größe der Batterie, sondern die Größe der Tanks die Speicherkapazität bestimmen.
Salzwasserspeicher
Mangan-Oxid, Aktivkohle, Baumwolle und Salzwasser sind die Bestandteile dieser Speicherart. An der Kathode befindet sich das Mangan-Oxid, an der Anode die Aktivkohle. Als Separator wird meist Zellulose aus Baumwolle eingesetzt und als Elektrolyt Salzwasser. Salzwasserspeicher enthalten keine umweltschädlichen Stoffe, was sie so interessant macht. Allerdings ist im Vergleich - Lithium-Ionen-Zelle 3,7 V - die Spannung mit 1,23 V noch sehr gering.
Wasserstoff als Stromspeicher
Entscheidender Vorteil ist hier, dass du den im Sommer produzierten Solarstromüberschuss erst im Winter verbrauchen kannst. Der Einsatzbereich von Wasserstoff-Speichern liegt vor allem in der mittel- bis langfristige Speicherung von Strom. Diese Speichertechnik steht allerdings noch am Anfang. Weil die zur Speicherung in Wasserstoff umgewandelte elektrische Energie bei Bedarf erneut von Wasserstoff in Strom umgewandelt werden muss, geht Energie verloren. Aus diesem Grund liegt der Wirkungsgrad des Speichers bei nur etwa 40 Prozent. Auch die Einbindung in das Photovoltaiksystem ist sehr aufwändig und daher kostenintensiv. Es werden Elektrolyseur, Kompressor, Wasserstofftank sowie eine Batterie für die Kurzzeitspeicherung und natürlich Brennstoffzellen benötigt. Es gibt Anbieter für Komplettsysteme. Abhängig von der Systemauslegung kosten diese inklusive Mehrwertsteuer zwischen 70.000 und 100.000 Euro.
Wie lange dauert das Aufladen eines Stromspeichers?
Ein Speicher auf Blei-Basis benötigt bis zu acht Stunden, bis er voll ist. Speicher mit Lithium-Ionen-Batterien hingegen sind unter optimalen Bedingungen bereits innerhalb einer Stunde aufgeladen.
Was kosten Stromspeicher?
Ein Speicher für Solarstrom mit Lithium-Ionen-Akkus kostet für einen Haushalt mit einem durchschnittlichen Stromverbrauch von 3.000 bis 5.000 Kilowattstunden durchschnittlich zwischen 4.000 und 8.000 Euro. Ein Bleiakku kostet etwa 6.000 bis 6.800 Euro. Aufgrund der großen Preisunterschiede bei den Speichern solltest du vor dem Kauf mehrere Angebote einholen und Vor- und Nachteile sorgsam abwägen.
Ab wann lohnen sich Stromspeicher?
Liegt die Summe der Kosten für eine Kilowattstunde Solarstrom, die du für die Stromerzeugung mit der Photovoltaikanlage und das Speichern aufbringen musst, unter dem Preis für eine Kilowattstunde aus dem Netz, rechnet sich die Anschaffung eines Speichers.
