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Stromspeicher-Größe berechnen

Über diesen Artikel

Lesezeit

6 Minuten

Veröffentlichung

09.06.2021

Letztes Update

09.09.2022

So kannst du die passende Stromspeicher-Größe berechnen

Ein Solarspeicher nützt dir nur dann, wenn er zur Photovoltaikanlage und deinen Verbrauchsgewohnheiten passt. Hier erfährst du, wie du die Stromspeicher-Größe berechnen kannst.

Inhalt des Blogartikels

 

Warum ist die passende Größe des Stromspeichers wichtig?

Photovoltaikanlagen (PV-Anlagen) erzeugen um die Mittagszeit aufgrund der Sonneneinstrahlung den meisten Strom. Leider besteht im Großteil der Haushalte um diese Zeit kaum Bedarf, weil zumindest werktags die Bewohner außer Haus sind. Den größten Strombedarf gibt es abends. Zu dieser Zeit liefert die Photovoltaikanlage allerdings wenig bis gar keinen Strom. Daraus ergibt sich die ungünstige Tatsache, dass der Eigenverbrauchsanteil an dem erzeugten Solarstrom nur bei ca. 30 Prozent liegt.

Dieses Manko konnte in der Vergangenheit mit einer lukrativen Einspeisevergütung für den nicht selbst verbrauchten Solarstrom ausgeglichen werden. Die Vergütung wurde aber im Laufe der Zeit stark verringert. Mittlerweile liegt sie nur noch bei etwa einem Viertel des Preises, den du für den Zukauf des benötigten Stroms vom öffentlichen Versorger bezahlen musst – und sie sinkt weiter. Beim Stromanbieter kostet die Kilowattstunde (kWh) etwa 30 Cent. Mit Stand April 2021 beträgt die Einspeisevergütung jedoch nur noch 7,81 Cent pro Kilowattstunde.

Demnach ist es viel lukrativer, einen möglichst großen Eigenverbrauch des selbst erzeugten Stroms zu realisieren, als ungenutzten Strom ins öffentliche Netz einzuspeisen. Je mehr Solarstrom du selbst verbrauchst, desto mehr sparst du von dem Geld ein, das du an den Energieversorger zahlst, um die nötige Elektroenergie für deinen Haushalt einzukaufen.

So wirst du unabhängiger von der öffentlichen Stromversorgung. Diese Unabhängigkeit wird auch als Autarkie bezeichnet. Völlige Unabhängigkeit wirst du nicht erreichen. Aber mit einem höheren Eigenverbrauch und damit einem geringeren Bedarf aus dem öffentlichen Stromnetz erhöhst du deinen Autarkiegrad.

Den Eigenverbrauch und damit den Autarkiegrad kannst du mithilfe eines Stromspeichers an deiner PV-Anlage steigern. Dieser Batteriespeicher für Photovoltaik sammelt zum Beispiel über Mittag den erzeugten Solarstrom, den du zu diesem Zeitpunkt nicht direkt im Haushalt verbrauchen kannst. Der so gespeicherte Strom steht dann abends zum Verbrauch bereit, wenn die Photovoltaik keinen oder nicht ausreichend Strom liefern kann.

Die gespeicherte Strommenge sollte so groß sein, dass der durchschnittlich am Abend bestehende Bedarf gedeckt wird, ohne dass du öffentlichen Strom zukaufen musst. Gleichzeitig sollte noch genügend Speicherkapazität zur Verfügung stehen, um am nächsten Tag möglichst den gesamten überschüssigen Solarstrom speichern zu können, ohne ihn ins Netz einspeisen zu müssen. Das ist der Grund, warum die Speicherkapazität sowohl an die Leistung der Solaranlage als auch an die Verbrauchsgewohnheiten der Nutzer angepasst sein sollte.

Du musst dir aber darüber im Klaren sein, dass du auch mit dem Stromspeicher keine hundertprozentige Autarkie durch die Photovoltaikanlage erreichen kannst. Die PV-Anlage erzeugt nicht jeden Tag die gleiche Strommenge, weil sie von den Wetterverhältnissen und der Jahreszeit abhängig ist. Auch der Stromverbrauch deines Haushalts ist nicht jeden Tag gleich. Du kannst den Speicher also nur an Mittelwerte anpassen.

 

Wovon hängt die ideale Leistung des Batteriespeichers ab?

Laut einer Faustformel kannst du davon ausgehen, dass unter den klimatischen und geografischen Bedingungen in Deutschland eine Modulfläche von 1 Kilowatt Peak (kWp) Nennleistung einen Jahresertrag von 1.000 Kilowattstunden (kWh) Elektroenergie liefert.

Ob sich dieser Wert tatsächlich einstellt, hängt aber davon ab, ob die Solarmodule optimal nach Süden ausgerichtet und nicht verschattet oder verschmutzt sind. Deshalb ist es wichtig, auf die optimale Ausrichtung von Photovoltaik zu achten und bei Bedarf die Solaranlage reinigen zu lassen. Außerdem setzt der Wert voraus, dass die Sonneneinstrahlung dem jährlichen Mittelwert entspricht. Welche Strommenge die Anlage insgesamt im Jahr erzeugt, hängt natürlich von ihrer Größe ab.

Weitere Einflussfaktoren auf die Bemessung des Stromspeichers sind der Jahresstromverbrauch der Nutzer und das Verbrauchsverhalten. Mit letzterem ist gemeint, wie hoch der (mittlere) Stromverbrauch an bestimmten Tagen und zu bestimmten Tageszeiten ist.

Außerdem spielt eine Rolle, wie hoch dein Eigenverbrauchsanteil und damit der Autarkiegrad sein soll. Je größer der Speicher ist, desto größer ist natürlich auch der mögliche Eigenverbrauchsanteil. Das gilt allerdings nur bis zu einer gewissen Grenze. Absolute Autarkie ist nicht erreichbar.

 

Welche Speicher-Größe brauchst du mindestens

Eigentlich gibt es keinen zu kleinen Speicher. Jede Kilowattstunde Strom, die du nicht kaufen musst, weil du sie aus dem Speicher ziehen kannst, spart dir bares Geld. Allerdings wirst du natürlich mit einem kleinen Speicher nicht den Eigenverbrauchsanteil erreichen können, den du dir vorstellst. Eine Faustformel besagt, dass ein Speicher ca. 1 Kilowattstunde Speicherkapazität pro Kilowatt Peak Nennleistung der zugehörigen PV-Anlage aufweisen sollte.

Es gibt allerdings noch eine zweite Faustformel, die mithilfe von Computersimulationen ermittelt wurde. Sie besagt, dass die nutzbare Kapazität des Speichers ungefähr 1 Kilowattstunde pro Megawattstunde Jahresverbrauch betragen sollte. Sie erscheint etwas praktikabler. Denn hier wird von der nutzbaren Kapazität des Speichers gesprochen.

Ein Stromspeicher, gleich welcher Bauart, darf nicht völlig entladen werden. Denn das würde früher oder später zu einem Defekt führen. Das bedeutet, dass die nutzbare Kapazität stets kleiner ist als die Nennkapazität. Außerdem wird der Jahresverbrauch der Nutzer betrachtet und nicht pauschal die installierte Nennleistung der Photovoltaikanlage. Es wird also das Verbrauchsverhalten der Nutzer einbezogen.

 

Wann ist ein Speicher zu groß?

Der Stromspeicher ist zu groß, wenn du seine nutzbare Speicherkapazität regelmäßig nur in einem geringen Maß ausnutzt. Das ist allerdings eher ein wirtschaftliches Problem. Speicher sind immer noch recht teuer. Es versteht sich von selbst, dass ein größerer Speicher eine höhere Investition erfordert. Diese Einstandskosten sollten sich im Laufe der Nutzung durch die Einsparungen amortisieren, die durch den nicht notwendigen Einkauf von öffentlichem Strom entstehen.

Ist jedoch der Strombedarf viel geringer, als durch den Stromspeicher gedeckt werden könnte, sparst du weniger ein. Es besteht die Gefahr, dass sich der Kaufpreis des Speichers nicht amortisiert.

 

Stromspeicher-Größe berechnen: So geht‘s

Es gibt zahlreiche Faktoren, die bei der Berechnung der optimalen Speichergröße für die Photovoltaikanlage eine Rolle spielen. Deshalb sind die oben genannten Faustregeln eine gute Orientierung, um den Stromspeicher zu berechnen bzw. die Dimensionierung zu bestimmen. In diese Faustregeln sind überschlägige Berechnungswege mit eingeflossen.

Hinzu kommt, dass sich einige Faktoren im Laufe der nächsten Jahre ändern werden. So wird die Einspeisevergütung weiter sinken. Es wird also immer lukrativer, den selbst erzeugten Solarstrom auch selbst zu verbrauchen. Gleichzeitig sinken die Preise für Stromspeicher und Photovoltaikmodule langfristig. Damit reduzieren sich auch die Anschaffungskosten und die Anlagen lassen sich wirtschaftlicher betreiben. Das Risiko, dass sie sich wegen Überdimensionierung während ihrer Nutzungsdauer nicht amortisieren, sinkt demzufolge.

Beispielrechnungen für den passenden Stromspeicher

Es gibt eine einfache Möglichkeit, überschlägig die Größe des Stromspeichers zu ermitteln. Dazu benötigst du deinen Jahresverbrauch und musst bedenken, ob dein Haushalt überwiegend morgens und abends oder tagsüber Strom benötigt. Wenn du eher tagsüber Strom verbrauchst, kann der Speicher kleiner ausfallen, da du ja einen Teil des Stroms unmittelbar nach der Erzeugung nutzt. Empirisch wurde für diesen Fall ein Faktor von 0,33 bestimmt. Für den morgendlichen und abendlichen Verbrauch gilt der Faktor 0,5.

Genau genommen ermittelst du den durchschnittlichen Tagesverbrauch, indem du den Jahresverbrauch durch 365 Tage teilst. Das Ergebnis multiplizierst du mit dem Faktor, der auf deine Verbrauchsgewohnheiten zutrifft. Damit erhältst du die notwendige Speicherkapazität. Für unsere Beispielrechnungen gehen wir von einem durchschnittlichen Jahresverbrauch eines Vierpersonenhaushaltes von etwa 4.200 Kilowattstunden aus:

  • 4.200 kWh / 365 = 11,51 kWh 🡪 Stromverbrauch überwiegend tagsüber: 11,51 kWh * 0,33 = 3,8 kWh
  • 4.200 kWh / 365=11,51 kWh 🡪 Stromverbrauch vor allem früh und abends: 11,51 kWh * 0,5 = 5,75 kWh

Die meisten Haushalte benötigen überwiegend früh und abends Strom. In diesem Fall sollte der Stromspeicher eine Kapazität von ca. 6 Kilowattstunden aufweisen. Dieses Ergebnis lässt sich mit den bereits erwähnten Faustregeln verifizieren:

  • In Deutschland erzeugt eine Modulfläche mit einer Leistung von 1 Kilowatt Peak einen Jahresertrag von rund 1.000 Kilowattstunden.
  • Zur Deckung des angesetzten Jahresverbrauchs muss die betrachtete Solaranlage eine Leistung von rund 4,2 Kilowatt Peak aufweisen.
  • Eine der genannten Faustregeln besagt, dass der Speicher eine Kapazität in Kilowattstunden aufweisen sollte, die der installierten Leistung der PV-Anlage mal 0,9 bis 1,6 entspricht.
  • Unsere errechnete Speicherkapazität von 6 Kilowattstunden entspricht dem 1,43-fachen der Leistung der Photovoltaikanlage (6 kWh / 4,2 kWh = 1,43) und liegt damit genau in dem von der Faustformel definierten Bereich.

Nutze Stromspeicher-Rechner im Internet

Für eine überschlägige Berechnung deiner geplanten Solaranlage und des Speichers kannst du auch einen der zahlreichen PV-Speicher-Rechner im Internet nutzen. Oft bekommst du im Anschluss gleich ein passendes Angebot zugestellt.

Hole dir einen Expertenrat ein

Auf der sicheren Seite bist du, wenn du dir deine zukünftige Anlage von einem Fachmann dimensionieren lässt. Er sollte dann auch gewährleisten, dass sich die prognostizierten Ergebnisse in Form eines hohen Eigenverbrauchsanteils bzw. Autarkiegrades einstellen.

 

Kann ich die Größe des Batteriespeichers nachträglich erweitern?

Der Stromspeicher einer PV-Anlage sollte bereits zur Installation optimal dimensioniert sein. Eventuell benötigst du Erweiterungen, wenn du die Photovoltaikanlage vergrößerst oder der Strombedarf durch weitere Verbraucher gewachsen ist. Allerdings lässt sich nicht jeder Speicher beliebig erweitern. Das System muss von Werk aus darauf ausgelegt sein. Ob eine Erweiterung notwendig und möglich ist, solltest du in jedem Fall mit einem Fachmann klären.

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