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Mit dem Stromspeicher Strom nutzen, selbst wenn die Sonne nicht scheint

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Giuliano Fuchs
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Stromspeicher als Chance für erneuerbare Energien

Belastungen für Klima und Umwelt, endliche Vorkommen und das ständige Risiko von Versorgungsengpässen: Fossile Energieträger haben eine ganze Menge Nachteile. Dennoch stammt hierzulande aktuell noch ein großer Teil des Stroms aus Kohle, Öl und Erdgas. Der Umstieg auf erneuerbare Energien ist zwar ein erklärtes Ziel der Bundesregierung, kommt jedoch nur langsam voran.

Zu langsam für manche. Und so nehmen Privatpersonen, Unternehmen und Kommunen ihre Energieversorgung nach und nach selbst in die Hand. Photovoltaikanlagen (auch Solargeneratoren oder einfach PV-Anlagen genannt) sind eine hervorragende Möglichkeit, klimafreundlich und nachhaltig die eigene Stromversorgung zu sichern.

Vielleicht denkst du darüber nach, dir eine PV-Anlage zuzulegen oder bist schon im Besitz eines solchen Systems. Dann fragst du dich vielleicht: Wohin mit überschüssiger Energie und woher bekomme ich Strom, wenn die Sonne nicht scheint? Der Solarstromspeicher ist die Antwort auf diese Fragen. Welche Technik dahinter steckt, was du bei Kauf und Montage beachten solltest und wie du Fördergelder für deinen Stromspeicher nutzen kannst — das erfährst du in diesem E-Book.

Was ist ein Stromspeicher?

Die Sonne ist pure Energie und aller Voraussicht nach wird ihr Brennstoff noch für einige Milliarden Jahre ausreichen. Da ist es nur logisch, diese Energie hier auf der Erde einzusetzen. Eine bekannte Möglichkeit sind Photovoltaikanlagen. Diese wandeln die von der Sonne ausgehende Strahlung mittels Solarzellen in Strom um. Weil es die Anlagen in jeder Dimensionierung gibt, eignen sie sich für Privathaushalte ebenso wie für Großprojekte.

Photovoltaik liefert ungleichmäßig Energie

Ein kleine „Schattenseite“ haben PV-Anlagen trotz allem: Abhängig von Wetter, Tages- und Jahreszeit erreichen unterschiedliche Mengen Sonnenstrahlung die Anlage. Dadurch kann es passieren, dass an sonnenreichen Tagen mehr Energie als benötigt zur Verfügung steht. Nachts oder bei grauem Himmel sinkt die Stromproduktion dagegen unter das Bedarfslimit. 

In beiden Fällen gibt es die Möglichkeit, das öffentliche Stromnetz zu nutzen. Einerseits kannst du dein Mehr an elektrischer Energie gegen eine Vergütung ins allgemeine Netz einspeisen. Andererseits kannst du auf die Netzversorgung zurückgreifen und bei Bedarf Strom hinzukaufen. Effizient sind diese Lösungen jedoch weder aus finanzieller noch aus ökologischer Sicht. 

Solarspeicher sorgen für den Ausgleich

Möchtest du deine Stromversorgung so nachhaltig und selbstbestimmt wie möglich gestalten, kann ein Solarstromspeicher Abhilfe schaffen. Wie der Name schon sagt, speichert dieses Gerät den (überschüssigen) Strom aus deiner Photovoltaikanlage. Anschließend steht die elektrische Energie jederzeit zur Verfügung und du kannst sie bei Bedarf abrufen. Das öffentliche Netz kommt erst wieder ins Spiel, wenn dein Stromspeicher komplett voll beziehungsweise leer ist. Ist er voll, fließt der Überschussstrom ins öffentliche Netz, ist er leer, musst du Strom aus dem Netz beziehen.

Auf diese Weise kannst du deine Stromversorgung zu einem großen Teil unabhängig machen. Dabei bestimmen die Größe deiner Photovoltaikanlage, die Ladekapazität deines Stromspeichers und dein individueller Stromverbrauch, wie unabhängig du vom öffentlichen Netz bist. 

Wissenswertes

In deinem Solarspeicher darfst du nur die Energie aus deiner PV-Anlage speichern, nicht die aus dem öffentlichen Netz.

Energie für kurze und für lange Zeit speichern

Gleichzeitig kannst du mit manchen Stromspeichern das öffentliche Netz entlasten: Leistungsspeicher erbringen eine sogenannte Regelleistung und tragen dazu bei, die Stabilität der Netzfrequenz zu garantieren. 

Gemeinsam mit den Verschiebespeichern – diese werden vor allem für die saisonale Energiespeicherung genutzt – zählen die Leistungsspeicher zum Typ der Kurzzeitspeicher. Bei diesen handelt sich um Batterien, entweder auf Blei- oder Ionen-Lithium-Basis (dazu später mehr). Ihre Energiespeicherung ist nicht auf längere Zeiträume ausgelegt. Vielmehr speichern sie die elektrische Energie nur für wenige Sekunden, Minuten oder maximal Stunden. Du kannst so zwar keinen „Vorrat“ an Sonnenenergie anhäufen, aber sonnenarme Tage und die Nacht sehr effektiv überbrücken. 

Die langfristige Speicherung großer Massen Energie ist vergleichsweise schwierig. Es gibt auch Langzeitspeicher, die nur wenige Zyklen im Jahr durchlaufen. Allerdings handelt es sich dabei in der Regel um aufwändige Power-to-Gas-Anlagen (hier wird, vereinfacht gesagt, Energie in Wasserstoff oder Methan gespeichert) sowie große Wasserspeicherkraftwerke – keine Lösungen, die für private Haushalte in Betracht kommen.

Wissenswertes

Die Regelenergie wird auch Regelleistung genannt und gleicht als Reserve Schwankungen im Stromnetz aus. Sie dient auch dazu, beispielweise bei einem Kraftwerksausfall den Zusammenbruch des Stromnetzes zu verhindern
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Stromspeicher sind in Deutschland beliebt wie nie

Die Speichertechnologie entwickelt sich ständig weiter. Das ist wichtig. Denn die Langzeitspeicherung von Energie aus regenerativen Quellen ist nach wie vor eine der großen Herausforderungen und Hemmschwellen der Energiewende. Diese ist in den Klimazielen der Bundesregierung klar formuliert. Die Bundesregierung hat das Klimaschutzgesetz geändert und die Klimaschutzvorgaben verschärft. Die Gesetzesnovelle trat am 31. August 2021 in Kraft. Das Ziel der Treibhausgasneutralität ist jetzt bis 2045 verankert. Bis 2030 sollen die Emissionen gegenüber 1990 um 65 Prozent sinken.

Gute Aussichten für Photovoltaik

Aber sind diese Ziele überhaupt realistisch und umsetzbar? Grundsätzlich ja. Und das, obwohl erstmals seit 1997 im Jahr 2021 der Anteil erneuerbarer Energien am Bruttostromverbrauch gesunken ist: von 45,2 Prozent auf 41,1 Prozent. Verantwortlich für diese deutliche Abwärtsbewegung waren die ungünstige Witterung – Windenergieanlagen lieferten wesentlich weniger Strom – und der seit der Coronapandemie wieder anziehende Strombedarf. 

Die Photovoltaik konnte die sonnenarme Witterung durch den hohen Zubau in den Jahren 2020 und 2021 kompensieren und erreichte sogar ein leichtes Plus von knapp 1 Prozent. 2021 erzeugten Photovoltaikanlagen 50 Milliarden Kilowattstunden Strom. In Deutschland betrug die installierte Photovoltaik-Leistung im Jahr 2021 59 Gigawatt. Die Photovoltaik ist somit an der Windkraft vorbeigezogen. Die installierte Gesamtleistung liegt hier bei 56,3 Gigawatt.

Großartige Perspektive für Solarspeicher

Laut Bundesverband Solarwirtschaft e. V. wurden 2021 in Deutschland 413.000 Solarstromspeicher installiert. Aktuell gibt es 2,2 Millionen installierte Photovoltaikanlagen.Zum Vergleich: 2013 waren es gerade einmal 5000. Momentan deuten alle Zeichen daraufhin, dass dieser Trend sich in den nächsten Jahren fortsetzen  könnte. 

Dass Energiespeicher eine tragende Rolle beim Umstieg auf regenerative Quellen spielen, hat auch die Bundesregierung erkannt. Und so fördert sie seit 2012 im Zuge der „Förderinitiative Energiespeicher“ unzählige Projekte zu dem Thema. Bei einem Fördervolumen von insgesamt 200 Millionen Euro kannst du also durchaus noch auf die ein oder andere Innovation hoffen.

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Exkurs: Eine kurze Geschichte der Solarenergie

Stichwort Innovation: Dass die Photovoltaik ein gänzliches neues Energiekonzept ist, stimmt übrigens nicht. Tatsächlich reicht ihre Geschichte bis weit in graue Vorzeiten zurück.

Eine der ältesten Energiequellen der Menschheit

Sowohl die frühen Hochkulturen Südamerikas als auch die alten Ägypter und Mesopotamier nutzten bereits die Energie der Sonne – nicht um Strom zu produzieren, wohl aber zur Erzeugung von Wärme. Die Menschen bauten ihre Häuser so, dass das Sonnenlicht optimal durch die Fenster fiel und die Sonnenwärme bestmöglich im Hausinnern gespeichert wurde.

Damit legten sie den Grundstein für das, was wir heute als Solarthermie kennen. Auch in anderen Regionen der Welt wurde schon 800 vor Christus Wasser mithilfe von Sonnenenergie erwärmt. Dazu wurden die Strahlen der Sonne mit Spiegeln an einem bestimmten Punkt gebündelt, wodurch sich das Wasser erhitzte.

Wissenswertes

Die ersten Kollektoren für Solarwärme erblickten schon im 18. Jahrhundert das Licht der Welt – oder besser gesagt der Sonne. Dennoch brauchte es erst die Ölkrise der 1970er Jahre, um die Solarthermie als Alternative auf dem Energiemarkt zu etablieren.

Technologie in ständiger Entwicklung

Photovoltaik ist noch nicht so alt, schließlich erhielt elektrischer Strom erst im 19. Jahrhundert Einzug in unseren Alltag. Im Jahr 1839 entdeckte der französische Physiker Edmond Becquerel den photoelektrischen Effekt. Erklären konnte ihn allerdings erst 65 Jahre später Albert Einstein.

Auf dieser Grundlage entwickelten die Bell Laboratories eine Silizium-Solarzelle, die sie 1954 der Öffentlichkeit vorstellten. Ein Jahr später fanden sie erstmals technische Anwendung bei der Stromversorgung von Telefonverstärkern. Seitdem ist die Technologie immer effizienter, günstiger und vor allem auch für Privathaushalte nutzbar geworden. Und mit der zunehmenden Beliebtheit von Stromspeichern ist Photovoltaik eine äußerst gangbare Alternative zu konventionellen Energieerzeugern.

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Technik und Funktionsweise von Stromspeichern

Du weißt nun, was ein Stromspeicher ist und wieso er eine sinnvolle Ergänzung für PV-Anlagen ist. Lass uns an dieser Stelle etwas tiefer in die Materie einsteigen und die Frage klären: Wie funktioniert ein Solarstromspeicher überhaupt?

Das grundlegende Prinzip des Solarspeichers

Mit ihrem produzierten Strom versorgt deine Photovoltaikanlage als erstes deinen Haushalt und die darin aktiven Geräte, zum Beispiel Kühlschrank, Waschmaschine oder Unterhaltungselektronik Ohne Stromspeicher fließt die überschüssige Energie im Normalfall ins öffentliche Netz. Mit einem Speicher kannst du die Energie bei Bedarf zu einem späteren Zeitpunkt nutzen.

Leistungsfähiger Batteriespeicher

Dabei ist der Solarstromspeicher im Prinzip nichts anderes als eine große Batterie oder genauer gesagt ein Akkumulator. Dementsprechend kannst du deinen Speicher immer wieder voll- und entladen. Erst nach vielen Tausenden Zyklen und ab einem gewissen Alter lässt die Funktionalität des Akkus nach.

Aufbau des Solarakkus

Die gängigen Speichertypen sind Blei- und Lithium-Ionen-Akkus. In der Hauptsache unterscheiden sie sich in den verwendeten Materialien. Im grundlegenden Aufbau dagegen gleichen sich die beiden: Zwei stabförmige Leiter (die Elektroden) befinden sich in einer leitenden Flüssigkeit (dem Elektrolyt). Beim Be- und Entladen wandern geladene Teilchen (die Elektronen) jeweils von einer Elektrode zur anderen. Gelangt die elektrische Energie in den Akku wird sie in chemische Energie umgewandelt. So ist sie – zumindest für einige Minuten bis Stunden – speicherfähig.

Wirtschaftlichkeit eines Stromspeichers

Dass ein Stromspeicher komplett vollgeladen ist, kommt selten vor. Somit arbeiten die Speicher meist in Teillast und reizen ihre volle Leistung nicht aus. Wie wirtschaftlich ein Stromspeicher ist, hängt deshalb vom Schwachlastverhalten ab – also wie der Speicher arbeitet, wenn im Haushalt wenig Strom genutzt wird. Denn die Akkus können die Energie nicht ewig speichern. Unter bestimmten Umständen „verfällt“ die Energie sozusagen.

Kapazität und Leistung sollten übereinstimmen

Große Stromspeicher mit hoher Speicherkapazität, aber geringer Ladeleistung sind zum Beispiel tendenziell weniger wirtschaftlich. Einerseits dauert es lange, bis sie vollgeladen sind. Andererseits können sie bei hoher Nachfrage nur geringe Leistung abgeben.

Daher sollten die Speicherkapazität und die Ladeleistung ungefähr identisch sein. Anderenfalls kann der Akku nicht effizient arbeiten und braucht zu lange für die Wiederaufladung.

Eigenverbrauch statt Einspeisung ins Netz

Du solltest bedenken: Der Strom aus deiner Photovoltaikanlage ist viel kostengünstiger als der Strom aus dem öffentlichen Energienetz. Es ist daher ratsam, dass du möglichst viel deines Solarstroms selbst nutzt. Ein Speicher kann dir helfen, den Solarenergieanteil deines Stromverbrauchs zu maximieren. Per se bedeutet damit also auch schon ein Speicher mit geringer Kapazität ein Plus für die Wirtschaftlichkeit deiner PV-Anlage – und lohnt sich schon aus finanziellen Gründen.

Wissenswertes

Kannst du vorerst nur einen kleinen Speicher installieren, ist das nicht schlimm. Du kannst den Speicher zu einem späteren Zeitpunkt problemlos ergänzen, erweitern oder ersetzen.
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Elektroauto als Stromspeicher nutzen

Das Elektroauto verfügt über eine Batterie, die groß genug für eine ordentliche Ladung Solarenergie ist. Als Energie-Zwischenspeicher beziehungsweise als Strombezugsquelle für den Haushalt dürfte es bereits in den kommenden zwei bis drei Jahren für jedermann verfügbar sein. Nach eigenen Aussagen plant Volkswagen, ab 2022 die Serienproduktion von E-Autos mit dem erforderlichen bidirektionalen Ladesystem.

Autoakku als Antrieb für den Haushalt

Zum einen kannst du diese Energie zum Fahren nutzen. Statistisch gesehen werden Elektroautos jedoch nur durchschnittlich 1 Stunde am Tag genutzt. Die restlichen 23 Stunden stehen sie herum. In den wenigsten Fällen ist der Akku in dieser Zeit leer. Das heißt, du kannst die verbliebene Energie zur Stromversorgung deines Haushalts einsetzen.

Bidirektionales Laden macht es möglich

Dazu müssen jedoch sowohl der Akku deines Autos als auch deine Wallbox (deine private Ladestation) Strom in beide Richtungen leiten können. Diese Technik nennt sich entsprechend „bidirektionales Laden“ und unterteilt sich in „Vehicle-to-Grid“ (V2G) sowie Vehicle-to-Home (V2H) – je nachdem, ob du überschüssige und ungenutzte Energie vom Auto ins öffentliche Netz oder in deinen Haushalt einspeist. Damit dein Auto Strom nicht nur aufnehmen, sondern auch abgeben kann, benötigst du einen sogenannten CHAdeMO-Stecker.

Wissenswertes

Aktuell sind vor allem Fahrzeuge asiatischer Hersteller mit CHAdeMO-Steckern ausgerüstet. Da V2G- und V2H-Technologie jedoch entscheidend zur Energiewende beitragen kann, wird sich das höchstwahrscheinlich zunehmend ändern. Alternativ ist es möglich, dass zukünftig auch andere Steckertypen bidirektionales Laden zulassen werden.
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Komponenten eines Solarstromspeichers

Solarstromspeicher gibt es in unterschiedlichen Ausführungen und für (fast) jeden Bedarf – von kleinen Geräten mit geringer Kapazität bis hin zu großen Speichern, die Platz für viele Kilowattstunden Strom haben. Durch die ständige Weiterentwicklung der Technologie bekommen die Geräte immer wieder neue Features und Zusatzfunktionen.

Die wichtigsten Bestandteile des Batteriespeichers

Doch so spannend die Technik im Inneren ist, so unspektakulär sehen manche Stromspeicher aus: rechteckige (oft einfarbige) Kästen, die hinsichtlich ihrer Größe zwischen kleiner Kommode und überdimensioniertem Kühlschrank variieren. Doch auch „Designerstücke“ für die Wandaufhängung oder die Aufstellung im Hauswirtschaftsraum werden vermehrt angeboten. Während es selbstverständlich gewisse Unterschiede von Hersteller zu Hersteller und Modell zu Modell gibt, sind die grundsätzlichen Komponenten von Solarstromspeichern jedoch immer gleich.

  • Die Batterie – oder genauer gesagt der Solarakku – ist das Herzstück des Speichers. Hier wird die Energie aus deiner PV-Anlage mittels ausgeklügelter elektrochemischer Prozesse zwischengelagert. Lange Zeit galten Blei-Akkus als Batteriestandard. Inzwischen verfügen jedoch über 90 Prozent der Speicher über Akkus auf Lithium-Ionen-Basis (wo die Vor- und Nachteile der jeweiligen Materialien liegen, erfährst du im Kapitel „Tipps für deinen Speicherkauf“). Ganz gleich, für welchen Typ du dich entscheidest: Hohe Qualität und zuverlässige Funktionalität sind wichtige Eigenschaften einer guten Batterie. So kannst du sie viele Male ent- und wieder laden. Gleichzeitig solltest du allerdings einkalkulieren, dass du den Akku nach10 bis 15 Jahren wechseln musst. Denn selbst die hochwertigsten Batterien verlieren mit der Zeit an Leistungskraft. Der Austausch ist jedoch in der Regel problemlos möglich.
  • Dafür, dass beim Laden alles seine Ordnung hat, sorgt das Batterie-Management-System (BMS). Es überwacht pausenlos die Aktivitäten des Akkus und verfügt über eine Vielzahl von Funktionen, um unter bestimmten Umständen angemessen zu reagieren – beispielsweise, wenn der Akku zu überhitzen droht. Außerdem schützt das BMS vor Überladung und regelt den Ladevorgang. Dabei unterscheiden sich die Lademanagementverfahren bei den einzelnen Batterietypen, da diese verschiedene Anforderungen stellen. Bei Blei-Akkus ist es beispielsweise wichtig, dass es beim Laden nicht zu schädlichen chemischen Prozessen (sogenannten „Gasungen“) kommt. Lithium-Ionen-Batterien dagegen müssen optimalerweise schonender und langsamer geladen werden. Beim Entladen wiederum achtet das Batterie-Management-System darauf, dass keine Tiefentladung stattfindet. Das bedeutet, dass der Akku nicht bis unter eine bestimmte Spannung entladen wird. Dies könnte zu ernsthaften Schäden an der Batterie führen. Der Schutz vor Tiefentladung ist bei Speichern für Solarstrom besonders wichtig. Denn in sonnenarmen Phasen wird dem Akku mehr Energie entnommen, als durch die PV-Anlage nachgeladen wird. Ohne eine entsprechende Regulierung durch das BMS würde die Grenze der normalen Entladetiefe schnell unterschritten.
  • Ebenfalls essenziell für die Nutzbarkeit des Stromspeichers ist der Wechselrichter, im konkreten Fall der Photovoltaikanlage auch Solarwechselrichter genannt. Er wandelt Gleichstrom in Wechselstrom< Wieso das notwendig ist? Akkus funktionieren mit Gleichstrom, die meisten Haushaltsgeräte benötigen jedoch Wechselstrom. Auch das öffentliche Stromnetz basiert auf Wechselstrom. Möchtest du die elektrische Energie aus deinem Solarstromspeicher ins Netz einspeisen, muss diese vorher entsprechend umgewandelt werden. Aus demselben Grund verfügt auch deine PV-Anlage über einen Wechselrichter Weil die Solarzellen ebenfalls Gleichstrom produzieren, ist ein Wechselrichter zwischen Anlage und Speicher standardmäßig nicht notwendig.
  • Seinem Namen alle Ehre macht der Laderegler. Ergänzend zum BMS reguliert er den Ladestrom und die Ladespannung der Batterie. Dadurch ist gewährleistet, dass der Akku schonend geladen wird und seine Kapazität und Leistung möglichst lange erhalten bleibt. Der Laderegler kommuniziert zwischen der PV-Anlage, dem Speicher sowie den angeschlossenen Endgeräten und unterstützt so das Batterielademanagement.
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Wichtige Begriffe rund um den Solarspeicher

Die Funktionsweise eines Stromspeichers ist nüchterne Wissenschaft und kein Hexenwerk. Trotzdem können technische Details und Zusammenhänge manchmal schwer verständlich sein – vor allem wenn du nicht sonderlich technikaffin, geschweige denn auf den Gebieten Physik und Chemie bewandert bist. Damit du dich im Dschungel der Fachausdrücke trotzdem gut zurechtfindest, möchten wir dir im Folgenden die wichtigsten Begriffe rund um den Solarstromspeicher erklären.

Wirkungsgrad – wie effizient der Speicher ist

Den Ausdruck „Wirkungsgrad“ hast du vielleicht schon einmal gehört, beispielsweise im Zusammenhang mit Motoren. Ganz allgemein gibt der Wirkungsgrad an, wie effizient ein Gerät die zugeführte Energie umsetzt beziehungsweise nutzt. Beim Stromspeicher bezieht sich der Wirkungsgrad konkret auf die Frage: Wie viel des aus der PV-Anlage eingespeisten Stroms kann anschließend tatsächlich entnommen werden?

Denn ein gewisser Teil der zugeführten Energie geht während des Speicherprozesses de facto verloren. Genau genommen geht die Energie nicht verloren, Stichwort „Energieerhaltungsgesetz“. Sie wird beim Speichern jedoch in Wärme umgewandelt und steht dir somit nicht mehr als Strom zur Verfügung. Durch die Bank liegt der Wirkungsgrad von Solarstromspeichern zwischen 70 und 95 Prozent. Allerdings gilt es hier noch einmal zwischen dem Wirkungsgrad der Batterie und dem Gesamtwirkungsgrad des kompletten Stromspeichers zu unterscheiden.

Außerdem gibt es noch den Systemwirkungsgrad. Er bezeichnet die Gesamtheit aller für deine PV-Anlage relevanten Wirkungsgrade. Neben dem Wirkungsgrad des Speichers zählt da zum Beispiel auch der Wirkungsgrad der Photovoltaikanlage selbst mit hinein. Denn sobald die Sonnenenergie die Solarzellen erreicht hat, durchläuft der Sonnenstrom diverse Stationen (beispielsweise Solarmodule, Verkabelung, Wechselrichter). Dabei kommt es ebenfalls zu Verlusten.

Wissenswertes

Jeder wünscht sich eine PV-Anlage sowie einen Stromspeicher mit hoher Effizienz. Daher ist der Wirkungsgrad in vielen Fällen ein entscheidendes Kaufargument. Achte aber unbedingt darauf, auf welchen der oben beschriebenen Wirkungsgrade sich die jeweilige Angabe bezieht!

Zyklenzahl – wie lange der Speicher durchhält

Auch auf den Begriff „Zyklus“ bist du bestimmt schon in anderen Kontexten gestoßen. Das Wort kommt vom lateinischen „cyclus“, das nichts anderes als „Kreis“ bedeutet. Im Falle des Stromspeichers bezeichnet ein Zyklus jeweils einen Vorgang des Ladens, Speicherns und Entladens der Energie. Hersteller von Stromspeichern und Akkus geben die geschätzte Lebensdauer des jeweiligen Geräts mittels der Anzahl möglicher Zyklen an – der sogenannten Zyklenzahl.

Genau genommen sind damit Vollzyklen gemeint. Das bedeutet: Beim Aufladen wird die vollständige Kapazität der Batterie genutzt und bei der Energieentnahme wird der Akku bis zur maximalen Entladetiefe geleert. Das ist allerdings ein sehr theoretisches Szenario. In der Praxis beziehungsweise beim alltäglichen Gebrauch des Speichers kommen Vollzyklen selten vor. Häufig werden die Stromspeicher nicht in vollem Umfang ausgelastet und es kommt nur zu sogenannten Teilzyklen. Diese entsprechen nur einem gewissen Anteil der möglichen Vollzyklen. Ein Solarstromspeicher schafft also im Normalfall mehr Teilzyklen als die vom Hersteller angegebenen Vollzyklen (bei modernen Geräten beträgt die Lebensdauer etwa 5.000 bis 10.000 Zyklen).

Wissenswertes

Die Zyklenzahl ist nicht der einzige Faktor, der die Lebensdauer deines Stromspeichers beeinflusst. Selbst wenn der Speicher nicht im Einsatz ist, altert der Akku. Das ist ganz natürlich, weshalb du spätestens nach 15 bis 20 Jahren nicht um einen Batteriewechsel herumkommst.

Speicherkapazität – wie viel der Speicher speichern kann

Der dritte wichtige Begriff ist die Speicherkapazität. Sie bezeichnet ganz simpel, wie viel Energie dein Solarstromspeicher aufnehmen kann. Während sich bei Wirkungsgrad und Zyklenzahl Pi mal Daumen „je höher, desto besser“ sagen lässt, ist es bei der Speicherkapazität etwas komplizierter. Denn die optimale Speicherkapazität ist ganz von deiner individuellen Situation und dem Stromverbrauch in deinem Haushalt abhängig.

Kurzgesagt: Hier sind genaue Überlegungen angesagt. Die Kapazität deines Speichers sollte groß genug sein, um den Haushalt von Sonnenuntergang bis Sonnenaufgang mit Strom versorgen zu können. Gleichzeitig möchtest du unnötige Mehrkosten vermeiden und trotzdem möglichst viel Solarstrom selbst verbauchen. Ist der Speicher zu klein, kann er nicht genügend Energie für die Nacht speichern. Dann heißt es, teuren Strom aus dem öffentlichen Netz hinzukaufen. Ein Beispiel: Du benötigst jeden Monat 300 Kilowattstunden (kWh) mehr Strom als dein Speicher liefert. Bei einem Strompreis von 40 Cent pro kWh sind das 120 Euro vermeidbare Mehrkosten.

Warum also nicht einfach gleich ein extragroßes Modell kaufen? Dann würde der Speicher immer genug Energie „auf Lager“ haben. Du könntest auf der anderen Seite aber auch nicht mehr so viel Strom ins Netz einspeisen. Bei einer (hypothetischen) Vergütung von 10 Cent pro kWh würden 500 nicht eingespeiste Kilowattstunden einen Verlust von 50 Euro bedeuten.

Wissenswertes

Zur groben Orientierung: Ein durchschnittlicher Vier-Personen-Haushalt verbraucht jährlich ungefähr 4.500 kWh Strom. Eine angemessene Größe für den Speicher in einem solchen Fall 4 bis 6 kWh.
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Stromspeicher: Hersteller im Vergleich

In Deutschland sind laut Bundesverband Solarwirtschaft (BSW) rund 413.000 Heimspeicher installiert. Allein im Jahr 2021 wurden 141.000 Solarstromspeicher eingebaut. Das entspricht im Vergleich zum Vorjahr einem Plus von rund 60 Prozent. Gründe für diesen enormen Zuwachs sind die stark steigenden Energiepreise und Versorgungsengpässe sowie die Möglichkeit, Wärmepumpen und E-Autos mit günstigem und klimaschonendem Solarstrom zu versorgen. Hinzu kommt immer stärker auch der Wunsch, sich vor Stromausfällen zu schützen. Dies ist technisch kein Problem und wird inzwischen auch verstärkt von den Herstellern angeboten. Wie der BSW Solar meldet, zieht 2022 die Nachfrage weiter an, was auf die Energiekrise zurückzuführen ist. Besagte Gründe und die Folgen der Pandemie führen allerdings auch dazu, dass es zu Engpässen bei allen Photovoltaik-Komponenten kommt. Energiespeicher haben mittlerweile Lieferzeiten von 4 bis 6 Monaten. Aber auch die Preise von Photovoltaik-Modulen ziehen weiter an. Wenn du also schnell handelst, kommt du noch zeitnah und günstig zu einer PV-Anlage mit Speicher.

Große Zahl an Anbietern

Inzwischen wird bereits jede zweite neu installierte Photovoltaikanlage mit einem Stromspeicher kombiniert. Die Anzahl der Hersteller von Stromspeichern in Deutschland ist mit weit über 50 für Laien alles andere als übersichtlich.

Wenn du dir einen Überblick verschaffen möchtest, ist die aktuelle Liste „Förderfähige Batteriespeicher im PV-Speicher-Programm des 10.000-Häuser-Programms“ recht hilfreich. Eine gute Information von C.A.R.M.E.N. e.V. ist auch die Broschüre „Marktübersicht Batteriespeicher 2021“, in der die wichtigsten Eigenschaften von über 410 Systemen von 29 Herstellern und Anbietern aufgeführt sind.

Die Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin (HTW Berlin) hat in der bereits fünften Ausgabe ihrer „Stromspeicher-Inspektion“ 21 Solarstromspeicher von 14 Herstellern unter die Lupe genommen. Verglichen werden in der Ende März 2022 erschienen Auflage unter anderem die Energieeffizienz von Speichersystemen für Privathaushalte, deren Qualität und die Garantiebedingungen.

Weiterhin großes Interesse der Hersteller am Speichermarkt

Im internationalen Vergleich legt der deutsche Markt für Solarstromspeicher enorm zu. Immer mehr neue Anbieter wollen sich ein Stück vom Kuchen abschneiden. Ein aktuelles Beispiel stellt der chinesische Technologiekonzern Huawei dar, der sich seit 2021 in die lange Liste der Hersteller und Anbieter einreiht. Darunter befinden sich aber auch Hersteller mit geringen jährlichen Stückzahlen von hundert oder weniger Speichern. Ein weiterer Beleg für die große Attraktivität des deutschen Marktes ist LG Electronics Inc. (LG). Das Unternehmen aus Südkorea mit Firmensitz in Seoul wird sich zwar im Sommer 2022 aus Herstellung und Verkauf von Photovoltaikmodulen zurückziehen, will sich aber unter anderem verstärkt auf Energiespeicher konzentrieren. Den Teilrückzug aus der Photovoltaik begründet LG mit dem schärfer werdenden Preiskampf und den steigenden Kosten für Rohstoffe.

Laut EUPD Research zählen die sonnen GmbH aus Wildpoldsried/Oberallgäu, das EnBW-Tochterunternehmen SENEC GmbH in Leipzig und die E3/DC GmbH aus Osnabrück zu den Marktführern. Ihr Marktanteil beträgt zusammen 54 Prozent. Gemeinsam mit der BYD Company Ltd. bedienen sie rund dreiviertel des deutschen Speichermarktes.

Top 10 Stromspeicher Hersteller inklusive Marktanteile

  1. sonnen GmbH (21 Prozent)
  2. BYD Company Ltd. (20 Prozent)
  3. SENEC GmbH (20 Prozent)
  4. E3/DC GmbH (13 Prozent)
  5. LG Chem Europe GmbH (5 Prozent)
  6. VARTA Storage GmbH (5 Prozent)
  7. Alpha ESS Europe GmbH (5 Prozent)
  8. RCT Power GmbH (4Prozent)
  9. Tesla Germany GmbH (3 Prozent)
  10. Pylontech (2 Prozent)

Bei Speicherauswahl dem installierenden Fachhandwerk vertrauen

Neben den oben aufgeführten Firmen gibt es in Deutschland viele weitere weniger namhafte Hersteller von Heimspeichersystemen, deren Produkte ebenfalls ausgereift sind und sich in der Praxis bewähren. Oft bieten sie ihre Speicherlösungen in einem begrenzten Umkreis an. Meist werden Stromspeicher für Ein- und Zweifamilienhäuser oder kleine Mehrfamilienhäuser als Komplettsysteme mit einer Photovoltaikanlage angeboten. Lass dich vom Fachunternehmen beraten, von dem du deine Photovoltaikanlage kaufst und installieren lässt. Es besitzt nicht nur die erforderliche Sachkenntnis, sondern auch ausreichend Erfahrungswerte, um ein auf deine Bedürfnisse zugeschnittenes Komplettpaket – Photovoltaikanlage plus Solarstromspeicher – zusammenzustellen Er wird dabei auch auf hochwertige Einzelkomponenten zurückgreifen, um die für dich optimale Lösung zu finden.

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Tipps für deinen Speicherkauf

Der erste Schritt zum Kauf eines Solarstromspeichers ist, sich umfassend zu informieren. Mit dem Lesen dieses E-Books bist du genau auf dem richtigen Weg. Damit du auch für den nächsten Schritt – den tatsächlichen Kauf oder die Miete des Speichers – optimal vorbereitet bist, haben wir dir hier ein paar hilfreiche Tipps zusammengestellt.

Stromspeicher kaufen oder mieten?

Der Kauf eines Stromspeichers ist immer günstiger als das Mieten oder die Finanzierung über ein günstiges Darlehn. Der Vermieter muss den Speicher sowie Planungs- und Installationsleistungen vorfinanzieren, mögliche Reparaturen und natürlich seinen Gewinn einkalkulieren. All das zeigt sich entsprechend in der monatlichen Miete . Wenn es dich finanziell nicht überfordert, ist daher der Kauf – eventuell gleich in Kombination mit der Photovoltaikanlage – sicher die sinnvollste und wirtschaftlichste Option.

Dennoch ist zu beachten, dass der Anteil gemieteter Photovoltaikanlagen mit Speicher gerade im Bereich Ein- und Zweifamilienhaus sehr dynamisch zulegt. Für kleine und mittlere Einkommen ist bereits die Anschaffung einer Solarstromanlage ein kleiner finanzieller Kraftakt. Angesichts der steigenden Strompreise wächst aber der Wunsch nach höchstmöglicher Unabhängigkeit. Die monatliche Mietzahlung kann daher durchaus eine Alternative sein.

Egal, wofür du dich entscheidest: hole immer mehrere Kauf- und Mietangebote und beziehe auch die Finanzierung mittels Kredites in deine Überlegungen ein und kalkuliere alles genau durch. Professionelle Hilfe kann da nicht schaden, denn die Wirtschaftlichkeitsberechnungen der Verkäufer oder Vermieter sind nicht selten einfach miteinander zu vergleichen. Behalte stets im Hinterkopf, dass es sich beim Vermieten einer Sache um eine Dienstleistung handelt.

Kostenbeispiel Einfamilienhaus: PV plus Speicher (in Euro, Laufzeit 20 Jahre)

Anfallende Kosten

Kauf

Miete

Anschaffung inkl. Montage

15.000

0

Versicherung

1.200 (60 x 20)

0

Wartung

4.000 (200 x 20)

0

Reinigung der Module im Zweijahresrhythmus

1.000 (100 x 10)

0

Miete

0

(120 x 12 x 20)

Gesamtsumme nach 20 Jahren

21.200 Euro

28.800 Euro

Wo kannst du einen Speicher mieten?

Hersteller, Vertriebs- und Installationsbetriebe von Photovoltaikanlagen und Solarstromspeichern sowie Stromanbieter sind deine Ansprechpartner. Sie planen deine Anlage anhand deines Strombedarfs und der Gegebenheiten vor Ort.

Kannst du einen Stromspeicher auch einzeln mieten?

Erzeugts du deine Solarstrom bereits selbst, kannst du einen Stromspeicher auch einzeln mieten. Allerdings ist das Angebot überschaubar. Auch wenn das Mietmodell vielleicht nicht explizit angeboten wird. Mietest du eine Solaranlage, ist es naheliegend, diese gleich mit einem Batteriespeicher zu kombinieren. So stellst du sicher, dass alle Komponenten technisch optimal aufeinander abgestimmt sind, was dir bestmöglichen Solarertrag und hohen Eigenstromverbrauch ermöglicht.

Wie läuft das Mieten eines Batteriespeichers ab?

Meist werden sogenannte Rundum-sorglos-Pakete angeboten. Du bezahlst dann eine monatliche Miete bzw. Pauschale. Anschaffungskosten sowie Installation, Anmeldung beim Energieversorger, Registrierung des Batteriespeicher bei der Bundesnetzagentur, Versicherung, Wartung und eventuelle Reparaturen sind dann für dich kein Thema. Lithium-Ionen-Zellen sind im Übrigen wartungsarm, eine fachgerechte Überprüfung alle 3 bis 4 Jahre ist ausreichend und auch nicht sehr kostenintensiv. Je nach Speicherkapazität bekommst du solche Mietangebote bereits um die 50 Euro aufwärts.

Als Mietanreiz gewähren einige Vermieter eine höhere Einspeisevergütung und für von ihnen gekauften Reststrom einen reduzierten Preis pro Kilowattstunde. Je nach Vertragsmodell kannst du die Photovoltaikanlage bzw. deinen Heimspeicher nach Ablauf der Mietzeit für den Restwert oder auch einen symbolischen Euro kaufen. Teilweise ist die Übernahme beispielsweise bereits nach 10 Jahren möglichen.

Mit welcher Mietdauer musst du rechnen?

Die durchschnittliche Mietdauer beträgt 20 Jahre. Es gibt aber auch Verträge mit 15 Jahren. Für Lithium-Ionen- Stromspeicher setzt man aktuell zwar eine Lebensdauer von 20 Jahren an, allerdings bieten die meisten Hersteller nur eine Gewährleistung von 10 bis 15 Jahren. Das hängt damit zusammen, dass es sich hierbei um eine junge Technik handelt und somit entsprechende Langzeitwerte fehlen.

Vor- und Nachteile des Mietmodells im Überblick

Vorteile

  • Anschaffungs- und Installationskosten entfallen
  • Keine Reparatur- und Wartungskosten
  • Geringer Aufwand
  • Planungssicherheit

Nachteile

  • Höhere Gesamtkosten
  • Speicher gehört dem Vermieter
  • Geringe Modellauswahl
  • Abhängigkeit
  • Lange Vertragsbindung

Ermittle den genauen Strombedarf deines Haushalts!

Wie du aus dem vorangegangenen Kapitel weißt, ist die Wahl der passenden Speicherkapazität wichtig. Dazu solltest du dir anschauen, wie viel Strom dein Haushalt in den letzten 5 Jahren verbraucht hat. Anhand dieser Zahlen kannst du den jährlichen Durchschnittsverbrauch errechnen und eine Prognose für die kommenden Jahre erstellen. Bedenke dabei unbedingt mögliche Entwicklungen, wie zum Beispiel Familiengründung und -zuwachs. Auch zukünftige Anschaffungen (beispielsweise ein Elektroauto oder eine Elektro-Wärmepumpe solltest du in deine Überlegungen miteinbeziehen. Optional kannst du dir bei der Ermittlung deines Strombedarfs Unterstützung durch eine Person mit Fachwissen holen.

Wäge die Größe deines Speichers genau ab!

Auf Grundlage des ermittelten Strombedarfs kannst du die für dich optimale Speicherkapazität wählen – die Nachteile eines unpassend dimensionierten Speichers kennst du ja bereits. Allerdings spielt neben dem Strombedarf auch die Größe (oder besser gesagt Leistungsfähigkeit) deiner PV-Anlage eine ausschlaggebende Rolle. Als grobe Faustformel gilt: Pro Kilowatt-Peak (der Einheit für die Höchstleistung) deiner PV-Anlage sollte der Speicher 1 kWh Kapazität bieten.

Entscheide, ob du AC-Kopplung oder DC-Kopplung bevorzugst!

Du kannst deinen Stromspeicher auf zwei Arten mit deiner PV-Anlage koppeln: Entweder auf der Wechselstromseite (AC) oder auf der Gleichstromseite (DC). Beide Möglichkeiten haben sowohl Vor- als auch Nachteile.

  • Bei einer AC-Kopplung sind Stromspeicher und PV-Anlage über das Wechselstromnetz des Hauses verbunden. Da die Solarzellen Gleichstrom produzieren, wandelt der Wechselrichter der Anlage diesen in Wechselstrom um. Anschließend macht der Wechselrichter des Speichers daraus wieder Gleichstrom. Wenn du die gespeicherte Energie im Haushalt anwendest, findet eine erneute Transformation zu Wechselstrom statt. Das sind ganz schön viele Umwandlungen, worunter der Wirkungsgrad leidet. Allerdings haben AC-gekoppelte Speicher einen entscheidenden Vorteil: Sie werden unabhängig von der PV-Anlage montiert und eignen sich so besonders für die Nachrüstung.
  • Speicher mit DC-Kopplung sind dagegen weniger flexibel und kommen vor allem für neue Photovoltaiksysteme infrage. Sie sind auf der Gleichspannungsseite mit der PV-Anlage verbunden. Der Strom wird erst umgewandelt, wenn du den Speicher entlädst. Das bedeutet weniger Verluste. Außerdem wird nur ein Wechselrichter benötigt. Dadurch sparst du Bauteile, weshalb DC-Speicher weniger Platz beanspruchen. Auch ist die Installation weniger aufwändig. Gleichzeitig gibt es jedoch eine Obergrenze hinsichtlich der kompatiblen Anlagengröße.

Wissenswertes

Es gibt auch Hybridspeicher. Diese vereinen AC- und DC-Systeme. Dadurch ist kein externer Wechselrichter nötig. Die Photovoltaikmodule sind dabei direkt mit dem Speicher verbunden.

Kenne die Eigenschaften von Blei- und Lithium-Ionen-Akkus!

Bei Stromspeichern hast du die Wahl zwischen zwei Batterietechnologien: Blei- und Lithium-Ionen-Akkus. Wofür du dich entscheidest, hängt von deinen persönlichen Präferenzen ab. Denn beide Technologien haben ihre Vorzüge und ihre Mankos.

  • Blei-Akkus sind der Klassiker der Batteriewelt. Es gibt sie schon seit mehr als einem Jahrhundert, weshalb sie von der Autobatterie bis zum Notstromaggregat vielerorts eingesetzt werden. Sie enthalten jedoch hochgiftige und auch wertvolle Rohstoffe. Du musst sie deswegen nach Ablauf ihrer Lebensdauer sachgemäß entsorgen. Darüber hinaus sind Blei-Akkus im Vergleich mit ihren Lithium-Ionen-Konkurrenten preiswerter. Der Hauptnachteil von Blei-Akkus ist – neben ihrem deutlich höheren Gewicht – die kurze Lebensdauer. Die beträgt häufig weniger als 10 Jahre beziehungsweise etwa 3000 Ladezyklen. Ein Grund dafür sind die hohen Be- und Entladeströme. Außerdem nutzen sich Blei-Akkus leichter ab: Entlädst du sie zu mehr als 50 Prozent, schadet das der Batterie. Zur Schonung begrenzt das BMS daher die Energieentnahme auf die Hälfte der Bruttokapazität. Du solltest bei einem Blei-Akku also immer doppelt so viel Kapazität als tatsächlich benötigt kaufen. Des Weiteren brauchen Blei-Stromspeicher eine Zwangslüftung, die eventuell auftretende Gase abführen kann. Ihr Systemwirkungsgrad beträgt um die 70 Prozent.
  • Lithium-Ionen-Akkus erfreuen sich seit einigen Jahren zunehmender Beliebtheit. Das kommt nicht von ungefähr: Mit etwa 15 bis 20 Lebensjahren und 7000 Ladezyklen liegt ihre potenzielle Nutzungsdauer weit über der von Blei-Akkus. Auch ihre maximale Entladetiefe überzeugt – statt der 50 Prozent von Blei-Akkus sind 80 bis 90 Prozent möglich. Ihr Wirkungsgrad liegt bei 90 Prozent. Und sie weisen eine höhere Energiedichte auf, das heißt, sie können mehr Energie pro Kilogramm Speicher aufnehmen. Bei gleicher Kapazität sind Lithium-Ionen-Akkus damit leichter und kompakter als ein passendes Pendant aus Blei. Außerdem gelten sie als betriebssicher und unkompliziert in der Installation. Wo liegt also genau der Nachteil dieser Akku-Technologie? Lithium-Ionen-Akkus sind deutlich teurer als Blei-Batterien. Allerdings fällt ihr Preis kontinuierlich. Je weiter die Technologie sich verbreitet, desto günstiger werden Lithium-Ionen-Akkus in der Zukunft sein.

Wissenswertes

Lithium-Ionen-Akkus unterteilen sich noch einmal in verschiedene Technologien, zum Beispiel Lithium-Eisphosphat (LFP), Lithium Nickel Manganese Cobalt Oxide (NCM) oder Lithium Nickel Cobalt Aluminum Oxide (NCA). Diese unterscheiden sich im Detail hinsichtlich ihrer Sicherheit, Schnellladefähigkeit und Energiedichte.

Überlege, ob du den Strom einphasig oder dreiphasig speichern möchtest!

AC und DC sind nicht das einzige Unterscheidungskriterium bei Strom. Die Anzahl der Phasen ist ebenfalls relevant. Denn in Deutschland fließt im öffentlichen Netz dreiphasiger Wechselstrom. Das bedeutet: Es fließen drei einzelne Ströme, die zueinander leicht versetzt sind. Dadurch ist der Strom stärker – umgangssprachlich wird dreiphasiger Wechselstrom daher (fälschlicherweise) als Starkstrom bezeichnet.

Der starke Dreiphasenwechselstrom macht vor allem an Orten mit hohem Energieanspruch Sinn, zum Beispiel in Industrieanlagen oder Transportsystemen. Im durchschnittlichen Haushalt benötigt hingegen höchstens der Elektroherd beziehungsweise dessen Backraum derart starken Strom. Normale Haushaltsgeräte begnügen sich mit dem schwächeren einphasigen Strom. Du solltest also abwägen, ob du die elektrische Energie aus deiner PV-Anlage einphasig oder dreiphasig speichern möchtest.

Für den Großteil der Privatpersonen reicht die einphasige Speicherung aus. Die technische Umsetzung ist einfacher und günstiger. Ist deine Photovoltaikanlage besonders groß und leistungsstark oder möchtest du mehrere energieintensive Geräte betreiben, kommt dagegen die dreiphasige Speicherung infrage. Lass dich am besten von jemandem mit Expertenwissen bei dieser Entscheidung beraten.

Investiere in Qualität und profitiere von einer langen Lebensdauer!

PV-Anlagen können mehrere Jahrzehnte zuverlässig arbeiten. Im besten Fall möchtest du deinen Stromspeicher in dieser Zeit nicht – oder zumindest möglichst selten – austauschen müssen. Es lohnt sich daher, von vornerein etwas mehr Geld auf den Tisch zu legen. Natürlich bedeutet teurer nicht immer besser. Aber viele namhafte Hersteller verkaufen ihre Speicher mit einer Garantie, die eine lange Haltbarkeit und Lebensdauer verspricht. Achte am besten beim Kauf auf die verbindlichen Produktversprechen der Hersteller. So findest du nicht nur einen möglichst effizienten und hochqualitativen Stromspeicher – sondern auch einen, der sich dauerhaft rentiert.

Wissenswertes

Kannst du dir einen hochqualitativen Stromspeicher mit der von dir gewünschten Kapazität nicht leisten, kann ein Billigkauf verlockend sein. Davon ist jedoch dringend abzuraten. Nimm für den Anfang lieber , aber dafür Qualitätsmodell. Wenn es deine finanzielle Situation später erlaubt, kannst du immer noch aufrüsten.

Informier dich über die Zusatzleistungen von Händlern und Handwerkern!

Bei einem Stromspeicher von hoher Qualität sollten Reparaturen vergleichsweise selten nötig werden. Dennoch kann selbst das beste Gerät durch äußere Umstände oder ungünstige Zufälle zu Schaden kommen. Aber auch abseits dessen solltest du deinen Speicher regelmäßig von Profis warten lassen. In diesen Fällen ist es gut, wenn du nicht tief in die Tasche greifen musst. Viele Händler bieten beim Kauf eines Stromspeichers Zusatzleistungen an, die über die bloße Installation hinausgehen. Und auch spezialisierte Handwerksbetriebe haben oft Angebote wie langzeitige Wartungsverträge im Programm. Halte nach derartigen Serviceangeboten Ausschau und bezieh diese in deine Kaufentscheidung mit ein.

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Neubau und Nachrüstung eines Stromspeichers

Sei es aus Versäumnis, fehlendem Bewusstsein oder aus Kosten- beziehungsweise Platzgründen: Nicht immer wird ein Stromspeicher direkt beim Neubau einer Photovoltaikanlage installiert. Das ist nicht schlimm. Denn im Normalfall ist es kein Problem, ein Solarstromsystem nachträglich mit einem Speicher auszustatten. Vorteilhafter ist es jedoch, die PV-Anlage direkt mit Speicher zu planen, denn eine nachtägliche Installation ist meist teurer.

Was ein Stromspeicher für deinen Haushalt bedeutet

Viele Betreiber(innen) von privaten PV-Anlagen haben beim Neubau ihres Systems den Stromspeicher gar nicht auf dem Schirm. Der eine Teil weiß gar nicht, dass es diese Möglichkeit gibt. Dem anderen ist oft nicht klar, welche immensen Vorteile ihm ein solches Gerät bringt.

Stromspeicher bedeuten mehr Unabhängigkeit

Denn du machst dich noch unabhängiger vom öffentlichen Stromnetz: Statt durchschnittlichen 30 Prozent ohne Speicher, beziehst du mit einem Speicher im Schnitt 60 Prozent deines Stroms aus Solarenergie. Bei einem beispielhaften Verbrauch von 4000 kWh im Jahr sind das ganze 2000 kWh.

Neben dem finanziellen Aspekt (bei einem Preis von beispielsweise 36 Cent pro Kilowattstunde können in unserem Beispiel jedes Jahr 720 Euro gespart werden) ist auch der Faktor „Klimaschutz“ ein zusätzlicher Motivator. Denn je mehr Energie aus deiner PV-Anlage du nutzen kannst, desto höher ist dein persönlicher Ökostrom-Anteil. Es lohnt sich also in jedem Fall, bei der Planung einer Photovoltaikanlage von vornerein einen Stromspeicher zu berücksichtigen.

Wissenswertes

Ohne Speicher gelangt deine überschüssige Solarenergie ins öffentliche Stromnetz. Aus wirtschaftlicher Sicht zahlt sich ein Speicher vor allem dann aus, wenn die Einspeisevergütung niedriger ist als dein Strompreis.
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Stromspeicher für dein Zuhause

Du siehts, wenn du so viel Solarstrom wie möglich selbst verbrauchen willst, kommst du um den Kauf eines Stromspeichers nicht herum. Mit einer Photovoltaik- oder auch Kleinwindkraftanlage versorgst du dein Haus nachhaltig mit sauberem Strom. Und das ist gut für Umwelt und Klima. Außerdem reduzierst du deine Stromkosten, was angesichts der sehr stark steigenden Preise immer wichtiger wird und dein Haushaltsbudget spürbar entlastet.

Diese Vorteile bietet dir ein Stromspeicher für dein Zuhause

Mit einem Heimspeicher hast du die Möglichkeit, deinen selbst produzierten Solarstrom für einen späteren Zeitpunkt zwischenzulagern, zum Beispiel für abends, wenn die ganze Familie daheim ist und Strom benötigt. Außerdem erhöhst du so deine Unabhängigkeit vom Stromversorger. Auch steigende Strompreise belasten dich dann nur noch zu 30 oder 50 Prozent.

Wann lohnt sich ein Solarstromspeicher für Zuhause?

Dein Heimspeicher lohnt sich aus wirtschaftlicher Sicht generell dann, wenn du 1 Kilowattstunde Strom wesentlich günstiger erzeugen und speichern kannst als dich der Strom vom Netzbetreiber kostet. Weil du im ersten Halbjahr 2022 für eine Kilowattstunde aus dem öffentlichen Netz einen durchschnittlichen Arbeitspreis von fast 40 Cent zahlst, sollte dein Solarstrom nicht mehr als 22 Cent kosten, um mit der Ersparnis durch den selbstverbrauchten Strom die hohen Kosten durch den Stromeinkauf und die sehr niedrigen Einnahmen durch die Einspeisevergütung auszugleichen.

Was ist der passende Stromspeicher für mein Zuhause?

Maßgeblich für die Auswahl des passenden Stromspeichers sind die Leistung deiner Photovoltaikanlage und der Strombedarf in deinem Haushalt. Pro Kilowatt PV-Leistung sollte die Speicherkapazität etwa 0,7 Kilowattstunden betragen. Welche Speicherkapazität in deinem Fall tatsächlich sinnvoll ist, sollte die von dir beauftragte Fachfirma ganz individuell auf deinen Bedarf abgestimmt berechnen.

Beispiel für rund 50 Prozent Eigenverbrauchsanteil

Bei einem Stromverbrauch von 4.000 Kilowattstunden im Jahr wird dann eine Photovoltaikanlage mit 4 Kilowatt Leistung und ein Speicher mit 2,5 bis 3 Kilowattstunden nutzbarer Speicherkapazität installiert.

Fällt die Entscheidung auf einen Heimspeicher mit 6 Kilowattstunden nutzbarer Speicherkapazität, erhöht sich der Eigenverbrauchsanteil auf 67 Prozent. Allerdings ist der Speicher dann auch entsprechend teurer.

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Mit deinem Solarstrom günstig und sauber heizen

Kombinierst du Photovoltaik-Anlage und Speicher mit einer Wärmepumpe, sparst du nicht nur zusätzlich Heizkosten ein, sondern versorgst dein Haus CO2-frei mit Wärme. Denn um Heizwärme bereitzustellen, benötigt die Wärmepumpe nur geringe Strommengen. Die restliche Wärmeenergie bezieht sie kostenlos aus der Umwelt. Mit dieser Kombination kannst du eine Bedarfsdeckung von bis zu 70 Prozent erreichen. Du reduzierst deine Betriebskosten und erhältst obendrauf eine höhere Preisstabilität.

Wegen der gestiegenen Öl- oder Gaspreise musst du dir dann auch keinen Kopf mehr machen. Immerhin sind beispielsweise im Februar 2022 neu abgeschlossene Erdgaslieferverträge für ein Einfamilienhaus durchschnittlich um 113 Prozent (155 Euro pro Monat) teurer geworden. Um die Vorteile einer Wärmepumpe zu nutzen, musst du allerdings anfangs recht tief in die Taschen greifen. Diese Kombination kostet inklusive Einbau etwa 30.000 Euro. Allerdings gibt dir der Staat für den Einbau einen ordentlichen Zuschuss. So gewährt das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) beim Heizungsaustausch einen Förderzuschuss für das Heizen mit einer Wärmepumpe von bis zu 50 Prozent.

Was ist der richtige Aufstellort für deinen Stromspeicher?

Speicher für Solarstrom bevorzugen eine trockenen, frostfreien Aufstellungsort bei möglichst gleichbleibender Temperatur. Eine ausreichende Belüftung ist ebenfalls wichtig. Ist es am Aufstellort zu warm oder zu kalt, geht das zu Lasten der Leistung und der Lebensdauer. Einige Heimspeicher sind echte Schwergewichte, daher müssen Boden oder Wand entsprechende Tragfähigkeit mitbringen. Zu den genannten Anforderungen erfährst du nachfolgend mehr.

Wo und wie du den von dir ausgewählten Heimspeicher richtig aufstellst, steht in den Herstellerunterlagen wie Betriebs- oder Montageanleitung. Daran solltest du dich auch unbedingt halten, damit im Schadensfall die Gewährleistung nicht erlischt.

Welcher Raum ist geeignet?

Weil heute Solarstromspeicher fast ausschließlich mit Lithium-Ionen-Akkus bestückt sind und Bleiakkus kaum noch eine Rolle spielen, fokussieren wir uns auf erstgenannte Batterieart. Lithium-Ionen-Akkus benötigen im Gegensatz zu Bleiakkus keine spezielle Entlüftung. Das hat den Vorteil, dass grundsätzlich kein spezieller Betriebsraum erforderlich ist. Doch wohltemperiert sollte er schon sein, also im Sommer nicht zu warm und im Winter nicht zu kalt. Ideal sind Temperaturen von 10 bis 25 Grad Celsius. Große Temperaturschwankungen mag der Lithium-Ionen-Akku allerdings nicht. Keller- oder Hauswirtschaftsräume, unter Umständen auch eine beheizte, frostfreie Garage, sind normalerweise gut geeignet. Stehen Waschmaschine und Trockner im Hauswirtschaftsraum und kommt das Dampfbügeleisen häufig zum Einsatz, kann das zum Problem werden, denn sie bringen viel Feuchtigkeit in die Raumluft. Daher solltest du neben der Temperatur generell auch ein Augenmerk auf die Luftfeuchte haben, die nicht mehr als 80 Prozent betragen darf. Alles darüber kann dazu führen, dass die elektrischen Anschlüsse korrodieren.

Die Aufstellung im Heizungskeller solltest du möglichst nicht in Betracht ziehen. Oftmals untersagen die Hersteller dies in ihren Unterlagen sogar, weil beispielsweise die Raumgröße nicht passt, um die Mindestabstände zu Zündquellen einzuhalten, wenn kein Fenster zum Lüften vorhanden ist oder die mit Holz befeuerte Heizung zu viel Wärme abstrahlt. Auch eine Aufstellung im Feien solltest du vermeiden.

Wie sieht es mit dem Platzbedarf aus?

Kompakte Solarstromspeicher sind teilweise nicht größer als eine Kühl-Gefrierkombination. Du findest aber auch kleinere Modelle. Einige Speicher sind sogar für die Aufhängung an der Wand konzipiert. Abhängig von Größe und Stromspeicherart bewegt sich das Gesamtgewicht ungefähr zwischen 50 und 200 Kilogramm. Hast du ein schweres Standgerät, muss der Untergrund das Gewicht tragen. Bei der Wandmontage sind Schwerlastdübel gefragt. Unter Umständen ist auch eine Verstärkung der Wand erforderlich. Aber all das sollten die Fachleute deines Vertrauens wissen, zumal sie vor der Installation gemeinsam mit dir den passenden Raum auswählen. Außerdem wissen sie am besten, wie der Speicher aufzustellen beziehungsweise zu befestigen ist.

Belüftung

Um Luftfeuchte abzuführen und die Raumtemperatur zu regulieren, ist eine Belüftung sinnvoll, denn die Akkus und die elektronischen Komponenten entwickeln Wärme und geben diese an den Raum ab. Steht dein Heimspeicher beispielsweise im Hauswirtschaftraum, wo die Raumfeuchte in der Regel höher ist als in den Wohnräumen, ist die Belüftung ganz besonders wichtig.

Internetanschluss

Damit du die Solarstromerzeugung und die Speicherung stets kontrollieren kannst, sind die meisten Speicher mit einer WLAN-Schnittstelle ausgestattet. Vor allem in den Kellerräumen ist aber oft keine oder nur eine schlechte WLAN-Internetverbindung möglich. Lass dir am besten am Aufstellort einen LAN-Anschluss mit Netzwerkkabel legen. Es gibt auch Adapter für die Steckdose, dann kannst du deinen Router über dein Stromleitungsnetz mit dem Speicher verbinden.

Zugänglichkeit des Stromspeichers

Eine Solarbatterie gehört in einen abgetrennten Raum, und zwar hinter Schloss und Riegel. Immerhin handelt es sich bei einem Stromspeicher um eine elektrische Anlage. Wurde beispielsweise die Abdeckung entfernt, besteht bei Berührung unisolierter Drähte Stromschlaggefahr. Leben in deinem Haushalt Kinder, solltest du deinen Heimspeicher nicht im Wohnbereich unterbringen. Selbst Hersteller sprechen oft diese Empfehlung aus. Weil aber der Solarstromspeicher jederzeit gut zugänglich sein muss, bietet es sich an, neben der abgeschlossenen Kellertüre einen unverschlossenen Schlüsselkasten oder einen Haken zum Aufhängen des Schlüssels anzubringen. Das sollte dann natürlich so hoch sein, dass es für Kinder unerreichbar ist.

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Montage des Speichers

Einen Stromspeicher möglichst früh miteinzuplanen, ist allein aus oben genannten Gründen empfehlenswert. In den meisten Fällen gibt es auch passende Lösungen für eine nachträgliche Integration. Bei einer vorausschauenden Planung kannst du dem Speicher aber von Anfang an den optimalen Standort zuweisen.

Installation nur von Profis durchführen lassen

Speicher kaufen, einstöpseln und fertig? Ganz so einfach ist es leider nicht. Von der Planung über den Transport bis hin zur Montage ist die Installation eines Stromspeichers nichts für Laien. Hol dir professionelle Unterstützung und lass deinen Speicher unbedingt von Profis liefern und anschließen.

Denn mit dem reinen Aufbau des Speichers ist es nicht getan – gegebenenfalls sind technische Anpassungen notwendig, zum Beispiel der Austausch des Wechselrichters deiner PV-Anlage. Idealerweise findest du einen Fachbetrieb, der über die Montage hinaus auch Wartungsverträge anbietet und dir einen Speicherpass ausstellt.

Wissenswertes

Der Speicherpass ist ein Dokument, in dem die Kenndaten (beispielsweise Batteriesystem und Anschlussart) deines Stromspeichers stehen. Außerdem kann der/die Installateur(in) hier Angaben zur Einrichtung festhalten und so spätere Eingriffe erleichtern. Die Ausstellung des Speicherpasses ist nicht verpflichtend und kann ausnahmslos nur vor der Inbetriebnahme des Speichers erfolgen.
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Was es bei der Nachrüstung zu bedenken gilt

Entscheidest du dich erst nachträglich für einen Stromspeicher, brauchst du dir keine Sorgen zu machen: An der Photovoltaikanlage selbst fallen normalerweise keine Änderungen an. Dennoch gibt es ein paar Punkte, an die du bei der Nachrüstung denken solltest.

Wähle ein Modell mit passenden Standortvoraussetzungen

Wenn du deine PV-Anlage nachträglich um einen Stromspeicher erweiterst, kannst du eventuell nicht ganz so frei über dessen Standort entscheiden. Ermittle, wo in deinem Gebäude welches Speichergewicht und welche Speichermaße möglich sind. Anschließend kannst du auf dieser Grundlage verschiedene Modelle und Hersteller vergleichen.

Stimme den Speicher auf die Größe deiner Photovoltaikanlage ab

Dein Speicher sollte ebenso kosten- wie energieeffizient sein. Darum ist es wichtig, dass das Gerät hinsichtlich Kapazität, Wirkungsgrad und Co zu deiner PV-Anlage passt. Bei der Wahl des für dich richtigen Modells ist der Stromertrag der Anlage ebenso wichtig wie dein persönlicher Stromverbrauch.

Wissenswertes

Mehr zum Zusammenhang zwischen Größe deiner PV-Anlage und deines Stromspeichers erfährst du im Kapitel „Wichtige Begriffe rund um den Solarspeicher“.

Beachte die Vor- und Nachteile von AC- und DC-Kopplung

Bei der Nachrüstung stellt sich zwangsläufig die Frage: Verbindest du deinen neuen Speicher gleichstromseitig (DC) oder wechselstromseitig (AC) mit der PV-Anlage? Eine DC-Kopplung ist auch bei der Nachrüstung prinzipiell möglich. Allerdings sind hierbei oft Anpassungen wie der Tausch des Wechselrichters nötig und das Fehlerrisiko ist höher. Empfehlenswerter sind Geräte mit AC-Kopplung. Da sie unabhängig von der PV-Anlage funktionieren, können sie problemlos in bestehende Systeme integriert werden.

Wissenswertes

Weitere Hintergründe zu AC- und DC-Kopplung erfährst du im Kapitel „Tipps für deinen Speicherkauf“.

Berücksichtige den Zeitpunkt der Installation deiner Anlage

Eine Einschränkung gibt es bei der Nachrüstbarkeit dann doch: Der Zeitpunkt der Anlageninstallation. Du kannst nur PV-Anlagen mit einem Stromspeicher nachrüsten, die nach dem 1. Januar 2009 eingerichtet wurden. Bei älteren Anlagen geht das nicht. Der Grund dafür ist allerdings kein technischer, sondern ein juristischer. Erst seit einer Gesetzesänderung (die am 1. Januar 2009 in Kraft trat) ist die Eigennutzung von Solarstrom in Deutschland erlaubt. Seitdem gilt:

  • Als Betreiber(in) einer älteren Anlage (Installationszeitpunkt vor dem 31. Dezember 2008) kannst du einen Stromspeicher erst einbauen und nutzen, sobald der Stromliefervertrag mit deinem regionalen Netzbetreiber ausläuft.
  • Hast du deine PV-Anlage nach dem 1. Januar 2009 und vor dem 31. März 2012 installiert, erhältst du neben der Einspeisevergütung eine Vergütung für jede selbstgenutzte Kilowattstunde. Um die Anlage nachträglich mit einem Speicher auszustatten, muss der Anschluss umgebaut und beim Netzbetreiber umgemeldet werden.
  • Die Eigenverbrauchsvergütung fällt weg, wenn du deine Anlage zwischen dem 1. April 2012 und 31. Dezember 2012 in Betrieb genommen hast. Ein Nachrüsten ist in diesem Fall ohne weiteres möglich.
  • Ist deine Photovoltaikanlage erst nach dem 1. Januar 2013 zum Einsatz gekommen, kannst du deinen Stromspeicher nicht nur problemlos nachrüsten: Du kannst auch verschiedene Fördermaßnahmen von Bund und Ländern nutzen.

Wissenswertes

Welche Fördermaßnahmen für dich infrage kommen, erfährst du im Kapitel „Kosten und Förderungsmöglichkeiten für Stromspeicher“.
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Macht es Sinn, einen Stromspeicher selbst zu bauen?

Du bist Elektronikbastler und möchtest Geld sparen, indem du deinen Stromspeicher selbst baust? Das ist nachvollziehbar, aber nicht wirklich ratsam. Das Sparpotenzial ist gering, das Gefahrenpotenzial hingegen sehr groß. Im Internet findest du diverse Videos oder bebilderte Workshops, die dir versprechen, dass du viel Geld durch deine Eigenleistung einsparen kannst. Berücksichtigst du jedoch die unzähligen Arbeitsstunden, die du investierst und kalkulierst du beispielsweise die Brandgefahr ein, wirst du schnell feststellen, dass es sich nicht lohnt.

Hinzu kommt, dass Heimspeicher Marke Eigenbau in der Regel nicht so effizient arbeiten und du keinen Anspruch auf Förderung hast. Sollte dein Speicher Schäden verursachen, musst du die Kosten allein tragen. Es ist dann auch schwieriger, für deinen Solarstromspeicher eine Versicherung zu finden. Zumindest dürftest du ein Expertengutachten beziehungsweise die Abnahme durch eine Fachfirma benötigen, die dir Funktionstüchtigkeit und den sicheren Betrieb bestätigt.

Erforderliche Komponenten für den Bau eines Solarstromspeichers

  • Akkupack (mehrere zusammengeschaltete Akkus bzw. Sekundärzellen)
  • Batterie-Management-System (BMS)
  • Laderegler
  • Wechselrichter
  • Energie-Management-System (EMS)
  • Monitoring-System (um beispielsweise via Internet zu kontrollieren, wie viel Strom du dem Speicher entnimmst oder ins öffentliche Stromnetz einspeist)

Hinzu kommen noch diverse Sicherungen, Verbindungs- und Anschlusskabel, Schrauben und natürlich ein passendes Gehäuse.

Denke an deine Gesundheit!

Wenn du unbedingt einen Speicher selbst bauen möchtest, solltest du dich sehr gut mit Strom und den erforderlichen Sicherheitsvorschriften auskennen und dich ausführlich mit dem Thema Akku auseinandersetzen. Fabrizierst du zum Beispiel einen Kurzschluss, fließen Ströme, die in Sekundenbruchteilen selbst dicke Kabel verglühen lassen. Verflüssigtes Metall kann herumspritzen und Hände oder Gesicht verletzen. Selbst giftige Gase können freigesetzt werden. Und all das vielleicht nur durch eine kleine Unachtsamkeit.

Gibt es Alternativen?

Es gibt Bausätze, die alle Komponenten und Materialien beinhalten, die du brauchst, um einen Solastromspeicher zusammenzubauen. So kannst du dennoch Eigenleistung einbringen und ein paar Euro sparen. Der Elektrofachmann, der deinen Speicher installiert, führt zuvor einen Funktionstest durch. Kaufst du einen Heimspeicher eines namhaften Unternehmens und überlässt einem Experten den Anschluss und die Inbetriebnahme, kannst du sicher sein, dass du eine sichere und wirtschaftliche Speicherlösung bekommst.

Um die hohen Anschaffungskosten etwas abzufedern, gibt es Förderprogramme. Welche Förderung es gibt und mit wie viel Geld du rechnen kannst, erfährst du im Kapitel „Förderung von Stromspeichern“.

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Wartung eines Stromspeichers

Vertrauen ist gut, Kontrolle ist besser – diese Weisheit gilt auch bei Stromspeichern. Vor allem qualitative Modelle sind in der Regel wartungsarm. Dennoch solltest du deinen Speicher einmal im Jahr von einer Fachkraft durchchecken lassen. Betreibst du den Solarspeicher gewerblich, bist du dazu sogar verpflichtet.

So sieht eine Wartung aus

Bei der Wartung wird der Speicher auf seine Funktionstüchtigkeit kontrolliert. Dazu überprüft die Fachkraft unter anderem

  • den allgemeinen Zustand: Sind Beschädigungen sichtbar? Besteht ein Risiko durch Feuchtigkeit, Verschmutzungen oder Staubablagerungen? Befinden sich Warn- und Hinweisschilder an ihrer vorgesehenen Position?
  • die Sicherheit: Sitzen alle Abdeckungen und Verbindungen? Sind Schutzmaßnahmen weiterhin aktiv? Gibt es Schwachstellen?
  • die Umgebung: Sind die Umgebungsbedingungen (beispielsweise die Temperatur) nach wie vor optimal? Reicht die Belüftung aus? Gab es Umbauten?
  • die generelle Funktionsfähigkeit: Arbeitet das System erwartungsgemäß? Laufen Datensicherung und Dokumentation zuverlässig? Müssen Funktionen geupdatet oder neue Vorschriften umgesetzt werden
  • der Status der Batterie: Sind Widerstand und Spannung angemessen? Entspricht die Kapazität den Erwartungen? Ist die Temperatur normal?

Zur Kontrolle führt die Fachkraft verschiedene Tests und Messungen durch. Besonders bei modernen Modellen können viele Informationen durch das Auslesen des Datenspeichers gewonnen werden.

Wissenswertes

Die Wartung muss von einem entsprechend zertifizierten Profi durchgeführt werden. Oft kannst du beim Kauf eines Stromspeichers einen Wartungsvertrag abschließen.
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Was du über die Batterie wissen solltest

Je länger ein Stromspeicher im Einsatz ist, desto mehr rentiert er sich. Wie bei allen technischen Geräten, kann jede der Komponenten mit der Zeit verschleißen. Wirklich ausschlaggebend für die Funktionsfähigkeit des Speichers ist jedoch die Lebensdauer der Batterie. Abhängig von Modell und Hersteller kann sie 10 bis 15 Jahre betragen.

Zusammenhang von Ladezyklen, Entladetiefe und Lebensdauer

Wie lange deine Batterie durchhält, wird beeinflusst von der Entladetiefe, der Ladegeschwindigkeit und der Anzahl der Lade- und Entladezyklen. Dabei verhält sich jedes Modell anders. Damit du die Herstellerangaben zur Handhabung deines Speichers optimal berücksichtigen kannst, solltest du die beiden folgenden Begriffe kennen:

  • DoD (Depth of Discharge): Dieser Wert beschreibt die Entladetiefe (auch als Entladungsgrad bezeichnet) deines Stromspeichers. Ein DoD-Wert von 100 Prozent bedeutet, dass der Speicher komplett leer ist. 0 Prozent dagegen stehen für einen vollen Speicher.
  • SoC (State of Charge): Andersherum ist es beim SoC-Wert, der den Ladezustand wiedergibt. Hier bedeuten 100 Prozent, dass der Speicher voll ist. 0 Prozent entsprechen einem leeren Speicher.

Entladetiefe eines Stromspeichers

Inwiefern sind diese Angaben für die Lebensdauer deines Speichers relevant? Dazu ein Beispiel: Im Datenblatt des Herstellers ist die Lebensdauer des Stromspeichers mit 10.000 Zyklen bei 80 Prozent DoD angegeben. Das bedeutet, der Speicher sollte die DoD-Grenze von 80 Prozent nicht überschreiten. Er darf also nie komplett entladen werden und sollte immer über eine Restladung von 20 Prozent verfügen. Nur so kann er seine Lebensdauer von 10.000 Zyklen erreichen. Hat der Stromspeicher beispielsweise eine Bruttospeicherkapazität von 5 kWh sind lediglich 4 kWh praktisch nutzbar.

Tiefenentladung unbedingt vermeiden

Im Schnitt solltest du maximal 50 bis 90 Prozent der gespeicherten Energie in einem Entladevorgang entnehmen. Wird die vom Hersteller angegebene Entladetiefe unterschritten, kommt es zur sogenannten Tiefenentladung. Die kann dem Akku schaden und seine Lebensdauer verringern. Das Batterie-Management-System sorgt jedoch dafür, dass es nicht so weit kommt.
Du musst dir übrigens keine Sorgen machen, dass nach Ablauf der angegebenen Zyklen einfach Schluss ist: Der Speicher funktioniert auch nach der angegebenen Zyklenzahl noch, seine Kapazität nimmt lediglich ab.

Wissenswertes

Außerdem spielt auch die Art der Batterie beziehungsweise das verwendete Material eine Rolle: Dieses unterliegt ganz natürlichen Alterungsprozessen, die mit der kalendarischen Lebensdauer angegeben werden.
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C-Rate bezeichnet als Leistungsfaktor

Eine weitere wichtige Angabe ist die sogenannte C-Rate, auch als C-Koeffizient bekannt. Die C-Rate spiegelt die Entladeleistung und die maximale Ladeleistung deines Stromspeichers wider. Das heißt, sie gibt an, wie schnell der Speicher in Relation zu seiner Kapazität entladen und wieder vollgeladen wird.

Wie die C-Rate zu verstehen ist

Ein Koeffizient von 1C bedeutet: Die Batterie kann innerhalb einer Stunde komplett be- oder entladen werden. Eine niedrigere C-Rate steht für eine längere Dauer. Ist der C-Koeffizient größer als 1, braucht der Speicher weniger als eine Stunde.

Mithilfe dieser Angabe kannst du Batterien vergleichen und zuverlässig für Lastspitzen (beispielsweise durch energieintensive Haushaltsgeräte wie Waschmaschinen und Trockner) planen.

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Entladeleistung beim Solarstromspeicher

Bei der Auswahl des Stromspeichers legen viele den Fokus auf Wirkungsgrad, Batteriekapazität und Lebensdauer. Die Lade- und Entladeleistung der Akkus hingegen wird oft mit geringem Interesse bedacht. Aber genau diese sind für den Betrieb von mit Solarstrom betriebenen Geräten sehr wichtig. Hast du einen Stromspeicher mit einer geringen Ladeleistung, dauert es recht lange, bis er wieder aufgeladen ist.

Auch eine zu geringe Entladeleistung kann zum Problem werden. Vor allem dann, wenn Lastspitzen auftreten. Am wirtschaftlichsten ist es, wenn du deinen Solarstrom verwendest, um Elektrogeräte mit hohem Stromverbrauch zu betreiben. Dies sind vor allem Herd, Waschmaschine, Wäschetrockner, Geschirrspülmaschine und Staubsauger. Diese werden aber nur dann mit kostenloser Energie von der Sonne versorgt, wenn dein Heimspeicher über eine ausreichende Entladeleistung verfügt..

Plane deinen Solarstromspeicher auch mit Weitsicht. Falls du in absehbarer Zeit vorhast, dir ein Elektroauto oder eine Wärmepumpe anzuschaffen, solltest du das bereits beim Kauf entsprechend berücksichtigen. Eine Aufrüstung des Speichers ist zwar immer möglich, aber auch mit zusätzlichen Installationskosten verbunden.

Was ist die Entladeleistung genau?

Die Entladeleistung gibt Auskunft darüber, wie lange es dauert, bis der Speicher entladen ist und wie viel Kilowatt Strom du gleichzeitig im Dauerbetrieb maximal nutzt . Gerade bei Auftreten von Lastspitzen ist das von besonderer Relevanz, also wenn zum Beispiel abends viele Geräte zum selben Zeitpunkt eingeschaltet sind. Ebenso wichtig ist die bereits beschriebene C-Rate, auch C-Faktor genannt, die das Verhältnis von Entladegeschwindigkeit zu Speicherkapazität angibt. Weil die Entladungsdauer direkt von der Speicherkapazität und der Entladeleistung abhängt, ist die Entladeleistung neben Speicherkapazität und Beladeleistung eine wichtige Größe, um einen richtig dimensionierten Speicher auszuwählen.

Die maximale Entladeleistung eines elektrochemischen Speichers wird durch die Materialeigenschaften des Speichermediums und dessen Bauart begrenzt. Je nach Bauart des Speichers hängt die aktuelle Entladeleistung auch vom Füllstand des Solarstromspeichers ab.

Angaben zur maximalen Entladeleistung im Dauerbetrieb findest du normalerweise auf dem Herstellerdatenblatt zur Speicheranlage. Die maximale Entladeleistung wird in Kilowatt angegeben. Die Bundesnetzagentur weist in ihrem Marktstammdatenregister- Anmeldeformular darauf hin, dass abhängig von Systemtyp und Hersteller die Bezeichnung auf deren Datenblättern variieren, und gibt dazu folgende Hilfestellung:

Bei AC-gekoppelten Systemen heißt die maximale Entladeleistung auch:

  • Wechselrichter Nennleistung
  • maximale Wirkleistung Wechselrichter
  • maximale AC Lade-/Entladeleistung
  • Wechselrichter Nennleistung (be- und entladen)
  • maximale Leistung
  • nominale Systemleistung
  • kontinuierliche Wirkleistung (Laden und Entladen)
  • maximale AC-Leistung bei Eigenverbrauchsoptimierung (Netzbetrieb)
  • Dauerleistung Batterie

Bei DC-gekoppelten Systemen wird die maximale Entladeleistung auch wie folgt bezeichnet:

  • Batteriewandlerleistung
  • maximale Lade- und Entladeleistung Dauerbetrieb
  • maximale Lade- und Entladeleistung
  • Leistung Batterie
  • nominale Ladeleistung
  • nominale Entladeleistung
  • kontinuierliche Ladeleistung (Laden und Entladen)
  • Dauerleistung Batterie
  • maximale DC-Leistung
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Stromspeicher fachgerecht entsorgen

Selbst bei umsichtiger Nutzung und guter Pflege wirst du dich irgendwann von deinem Solarstromspeicher verabschieden – beziehungsweise ihn ersetzen – müssen. Dann stellt sich die Frage: Wohin mit dem Altgerät?

Ressourcen umweltfreundlich wiederverwenden

In den 2010er-Jahren gab es einen regelrechten Stromspeicher-Boom, der weiter anhält. Die ordnungsgemäße Entsorgung der Geräte wird daher in den kommenden Jahren ein immer wichtigeres Thema.

Zumal die Speicher wertvolle Metalle enthalten, die nach Lebensende des Speichers noch Verwendung finden können. Außerdem enthalt die Zellen umweltschädigende Bestandteile. Dein erster Gedanke wäre jetzt vielleicht, den ausgedienten Speicher zum örtlichen Wertstoffhof zu bringen. Doch das ist leider falsch.

Händler und Hersteller in der Verantwortung

Denn Solarstromspeicher fallen unter das seit 2009 gültige Batteriegesetz. Dieses nimmt Verkäufer und Produzenten in die Pflicht: Der Händler, bei dem du dein Gerät erworben hast, muss dieses später auch zurücknehmen. Er gibt den alten Speicher wiederum an den Hersteller weiter, der sich um die eigentliche Entsorgung kümmert.

Dabei ist der Begriff „Hersteller“ nicht immer wörtlich gemeint: Als Hersteller gilt, wer das Gerät in den deutschen Markt eingeführt hat. Dazu zählen beispielsweise auch Importeure oder Installationsbetriebe.

Wissenswertes

Alternativ kannst du auch eine Entsorgungsfirma mit der Beseitigung deines Speichers beauftragen. In diesem Fall bleiben die Kosten jedoch an dir hängen. Der Weg über den Händler ist daher unbedingt zu empfehlen.
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Autarke Energieversorgung mit Speicher und PV-Anlage

Im Kapitel „Was ein Stromspeicher für deinen Haushalt bedeutet“ haben wir das Thema Autarkie bereits kurz angerissen. Aber was bedeutet Autarkie im Zusammenhang mit Photovoltaik genau? Und wie kannst du sie erreichen?

Hundertprozentige Unabhängigkeit ist selten

Autarkie in der Stromversorgung heißt, dass du dich unabhängig vom öffentlichen Netz machst. Je autarker du deinen Haushalt versorgst, desto mehr Strom kommt aus deiner PV-Anlage und umso weniger von den gängigen Energielieferanten. Der Idealfall ist ein Autarkiegrad von 100 Prozent: Du bist dann komplett unabhängig in Sachen Strom. In der Praxis ist es für private Haushalte jedoch kaum möglich, diesen Grad zu erreichen.

Schwierige technische und meteorologische Bedingungen

Einerseits bräuchtest du dafür eine sehr große Anlage. Und den Platz haben die wenigsten. Zum anderen lässt sich nicht exakt voraussagen, wann du mit wie viel Solarenergie rechnen kannst. Denn das hängt vom Wetter, von der Einstrahlung und von den Tages- und Jahreszeiten ab – Faktoren, die teilweise ab einem gewissen Punkt unberechenbar sind.

Völlige Unabhängigkeit vom Netzbetreiber ist daher eher die Ausnahme als die Regel. Und so sind die meisten der privaten Anlagenbetreiber(innen) weiterhin darauf angewiesen, einen Teil ihres Haushaltsstroms aus dem öffentlichen Stromnetz zu beziehen.

Wissenswertes

PV-Anlagen, die einen Autarkiegrad von 100 Prozent erreichen, werden auch als „Inselanlagen“ oder „Off-grid-Systeme“ bezeichnet – ihre Unabhängigkeit steckt damit schon in ihrem Namen. Du findest die größeren Versionen solcher Anlagen in der Regel an abgelegenen Orten, wie zum Beispiel Berghütten. Doch auch in der „Zivilisation“ gibt es Inselanlagen. Nämlich überall dort, wo nur kleine Strommengen gebraucht werden und die Verkabelung im Verhältnis zu aufwändig wäre: Beispielsweise bei Parkautomaten oder Elektrozäunen.
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Kombination aus PV-Anlage und Speicher

Trotzdem macht eine Photovoltaikanlage einen gewaltigen Unterschied. Schon ein Autarkiegrad von 30 Prozent schlägt sowohl finanziell als auch klimatechnisch deutlich zu Buche.

Erreiche das Maximum an Autarkie

Mit einer leistungsfähigeren Anlage schaffst du sogar noch mehr. Und mit einem Stromspeicher kannst du deine Stromversorgung in höchstem Maß autark machen: Aus 30 Prozent werden mit Speicher schnell 50 Prozent.

Denn die erwähnte Unberechenbarkeit von Wetter und Co ist dann kaum noch ein Problem. Dadurch dass der Speicher Strom aus „besseren Zeiten“ gespart hat, kann er derartige Energiedefizite spielend überbrücken. So bist du noch weniger auf das öffentliche Stromnetz angewiesen. Gleichzeitig hat dein Haushalt stets genügend Energie zur Verfügung – und kann sich auf eine stabile Versorgung verlassen.

Wissenswertes

Der Strombedarf deines Haushalts wird zuerst über die Solarenergie gedeckt. Nur wenn der Strom aus deiner PV-Anlage nicht mehr reicht, beziehst du Energie aus dem öffentlichen Netz. Du kannst deinen Autarkiegrad also selbstständig weiter erhöhen, indem du deinen Stromverbrauch reduzierst. Achte dazu beispielsweise auf dein individuelles Nutzerverhalten und setze bevorzugt energiesparende Geräte ein. Du möchtest mehr darüber wissen? Dann lade dir jetzt unseren ultimativen Guide zum Thema Energie sparen herunter.

Wichtig: Eigenverbrauch ist nicht gleich Autarkie!

Beide Begriffe werden oft synonym gebraucht. Sie beschreiben jedoch nicht exakt das Gleiche. So ist es durchaus möglich, dass der Eigenverbrauchsanteil steigt, sich der Autarkiegrad dadurch aber nicht erhöht. Dies liegt daran, dass verschiedene Berechnungen und Zusammenhänge zugrunde liegen:

  • Eigenverbrauchsquote: Anteil des selbst genutzten Stroms am produzierten Solarstrom
  • Autarkiegrad: Anteil des selbst genutzten Stroms am gesamten Stromverbrauch, also auch des zugekauften

3 Beispiele

  • Jahresstromverbrauch 4.000 kWh, PV-Leistung 3,1 kW, nutzbare Speicherkapazität 4,5 kW, daraus ergibt sich ein Eigenverbrauchsanteil von 74 Prozent und ein Autarkiegrad von 54 Prozent.
  • Jahresstromverbrauch 4.000 kWh, PV-Leistung 6 kW, nutzbare Speicherkapazität 6 kW, daraus ergibt sich ein Eigenverbrauchsanteil von 49 Prozent und ein Autarkiegrad von 69 Prozent.
  • Jahresstromverbrauch 4.000 kWh, PV-Leistung 4,3 kW, nutzbare Speicherkapazität 5,1 kW, daraus ergibt sich ein Eigenverbrauchsanteil von 61 Prozent und ein Autarkiegrad von 61 Prozent.

Der wirtschaftliche Vorteil durch einen hohen Eigenverbrauch, mehr Unabhängigkeit durch einen hohen Autarkiegrad oder von beiden wiegt in etwa gleich viel.

Mit dem Unabhängigkeitsrechner der HTW Berlin kannst du ganz einfach berechnen, welchen Beitrag deine PV-Anlage und dein Batteriespeicher zur Stromversorgung deines Hauses leisten können, also Autarkiegrad und Eigenverbrauchsanteil.

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Welche Batteriespeicherarten gibt es?

Auch im Jahr 2022 dominieren Lithium-Ionen-Akkus im Segment Heimspeicher den Markt. Salzwasserspeicher oder Redox-Flow-Batterien haben jedoch gute Chancen, in naher Zukunft an dieser Vormachtstellung zu rütteln. Aktuell fehlt einigen Batteriespeicherarten aber noch die Marktreife. Was sich in einem geringen Angebot und hohen Preisen widerspiegelt. In diesem Kapitel bekommst du einen Überblick über die verschiedenen Arten von Stromspeichern.

Thermische Energiespeicher

Werden erneuerbare Energien für die Wärmeversorgung im Haus eingesetzt, passen Bedarf und Angebot zeitlich nicht immer zusammen. Thermische Energiespeicher helfen hier, die Deckungsraten der erneuerbaren Energien deutlich zu erhöhen. Und das wiederum hilft, wertvolle Ressourcen sowie Umwelt und Klima wirkungsvoll zu schonen. Denn nach wie vor verbrauchen wir in Deutschland den größten Teil unserer Energie für Heizung und Brauchwasserbereitung. Das Einsparpotenzial durch den Einsatz thermischer Energiespeicher ist also beträchtlich.

Im für die Trinkwassererwärmung und Raumheizung erforderlichen Temperaturbereich werden als thermische Energiespeicher die klassischen Warmwasser- bzw. Pufferspeicher zur kurzfristeigen Wärmespeicherung eingesetzt. Mit einem thermischen Energiespeicher lassen sich aber nicht nur kurze Zeitspannen, also Tag und Nacht, abdecken, sondern auch die saisonale Wärmespeicherung. Thermische Energiespeicher können Nieder- oder Hochtemperaturwärme speichern und als Hochtemperatur für industrielle Anwendungen – beispielsweise zur Abwärmenutzung – oder als Niedertemperatur für die Wärmeversorgung im Gebäudebereich wieder abgeben. Mit Power-to-Heat oder Power-to-Heat-to-Power wird auch Strom aus erneuerbaren Energien zwischengespeichert: Stromspitzen von Erzeugungsanlagen auf Basis erneuerbarer Energien werden als Hochtemperaturwärme gespeichert. Diese Wärmeenergie wird dann das ganze Jahr über und CO2-frei als Prozesswärme für die Industrie eingesetzt. Die Dekarbonisierung von Wärmenetzen, Quartieren und Gebäuden ist eine weiterer, wichtiger Einsatzbereich.

Thermische Energiespeicher funktionieren ohne chemische Umwandlung. Das hat den Vorteil, dass sie sehr einfach, ausgesprochen langlebig und äußerst effizient sind. Einziges Manko: Es hapert noch an der Wirtschaftlichkeit, was mit den verwendeten Materialien und der Einbindung der Wärmespeicher in das jeweilige Gesamtsystem zusammenhängt. Bislang existieren daher nur in kleinen Bereichen marktfähige Systeme. Viele sind noch im Entwicklungsstadium beziehungsweise sind technisch noch nicht ganz ausgereift. Von einem wirtschaftlichen Betrieb sind sie derzeit meist noch weit entfernt.

Kurzzeitspeicher

Als Speichermedium dient Wasser. Das aufgeheizte Wasser steht bis zu 2 Tage zur Verfügung. Sie sind die klassischen Warmwasserspeicher für Heizkessel oder Solarthermieanlagen zur Trinkwassererwärmung. Eine Variante sind Pufferspeicher. Sie werden bevorzugt bei der Wärmeerzeugung mittels erneuerbarer Energie verwendet, beispielsweise durch Wärmepumpen, Solarthermieanlagen zur Heizungsunterstützung oder kleine Blockheizkraftwerke. Die Kombination mit einem Gas- oder Holzheizkessel ist aber ebenfalls möglich. Pufferspeicher funktionieren ähnlich wie Thermoskannen.

Der Pufferspeicher gleicht eventuelle Unterschiede zwischen erzeugter und verbrauchter Wärmeleistung einer Heizungsanlage aus. Zudem verhindert er, dass sich der Wärmeerzeuger ständig ein- und ausschaltet, wodurch sich dessen Lebensdauer verlängert. Bei konventionellen Heizungsanlagen führt er außerdem zu mehr Effizienz und durch den damit verbundenen reduzierten Energieverbrauch zu niedrigeren Heizkosten. Zudem wird er benötigt, wenn mehrere Wärmeerzeuger in einer Heizungsanlage zusammengefasst werden.

Im Pufferspeicher befindet sich ausschließlich Heizungswasser. Das Fassungsvermögen ist um einiges größer als das eines reinen Trinkwasserspeichers. Die von der Solarthermieanlage produzierte Wärme wird direkt dem Pufferspeicher über einen eigenen Wärmetauscher zugeführt. Er übernimmt dann die Verteilung der Solarwärme an das Heizungssystem und an den Trinkwasserspeicher.

Solar-Kombispeicher

Beim Solar-Kombispeicher sind in einem Behälter Puffer- und Warmwasserspeicher untergebracht. Du brauchst daher im Vergleich zur getrennten Aufstellung von Puffer- und Trinkwasserspeichern weniger Platz. Zudem stellt der Kombispeicher solare Wärme für die Trinkwassererwärmung und für die Heizungsunterstützung bereit.

Den Solar-Kombispeicher kannst du mit mehreren Wärmeerzeugern – zum Beispiel Wärmepumpe oder Holz-Pelletheizung – kombinieren. Die Solarthermieanlage erwärmt den gesamten Speicherinhalt über einen Wärmetausche. Der andere Wärmeerzeuger heizt nur den oberen Teil des Solar-Kombispeichers auf. Meist wird ein Elektroheizstab zur elektrischen Nachheizung eingebaut. Diesen kannst du auch nutzen, um das Wasser einmal die Woche auf 60 Grad Celsius aufzuheizen, um Legionellen-Bildung zu verhindern. Übliche Speicherinhalte sind 500 bis 1.000 Liter. Es werden mehrere Varianten angeboten.

Solar-Kombispeicher mit integriertem Trinkwassertank

Im Inneren des Kombispeichers hängt ein Trinkwasserbehälter. Der äußere Speicherbereich ist mit Heizungswasser befüllt. Der innere Behälter enthält das Trinkwasser. Auf diese Weise ist ausgeschlossen, dass es zu einer Vermischung von Heizungs- und Trinkwasser kommt.

Solar-Kombispeicher als Tank-in-Tank-Lösung

Vorteil dieser Lösung ist, dass du keine aufwendige Regelung benötigst. Ein Tank-in-Tank-Kombispeicher besteht aus einem Doppelkammersystem. Dadurch ist es möglich, Trink- und Heizungswassers zwar getrennt voneinander, aber auf engstem Raum über die Solarthermieanlage zu erwärmen.

Solar-Kombispeicher mit Frischwassermodul

Das kalte Trinkwasser wird bei dieser Variante nicht auf Vorrat erwärmt, sondern im Durchlaufprinzip. Sobald Warmwasser angefordert wird, wird es über einen Wärmetauscher, das Frischwassermodul, aufgeheizt. Das Frischwassermodul kann innerhalb oder außerhalb des Behälters installiert werden. Weil beim Solar-Kombispeicher mit Frischwassermodul die umfangreiche Trinkwasserbevorratung entfällt, können sich keine Legionellen bilden. Er ist also besonders hygienisch. Man nennt ihn aus diesem Grund auch Hygienespeicher.

Solare Langzeitspeicher

Langzeitspeicher werden auch saisonale Speicher genannt, weil sie die im Sommer mittels Solarthermieanlagen produzierte Wärme bis zum Winter speichern. Langzeitspeicher dienen meist zur Versorgung von Wohnsiedlungen. 15 Pilotprojekte wurden in Deutschland bislang umgesetzt. Der solare Deckungsanteil von Solarthermieanlagen mit Langzeitspeicher beträgt bis zu 60 Prozent. Übliche Kurzzeitspeicher für Solarthermieanlagen zur Heizungsunterstützung tragen zur Deckung des Gesamtwärmebedarfs etwa 30 bis 35 Prozent bei. Aufgrund der erforderlichen Größe werden Langzeitspeicher, die mehrere Stockwerke hoch sind, bereits in der Bauphase im Erdreich eingebaut. Nachheizen kannst du mit einem wassergeführten Kaminofen, einem Biomasseheizkessel oder einer Wärmepumpe.

Folgende Varianten wurden bislang entwickelt:

  • Heißwasser-Wärmespeicher
  • Kies/Wasser-Wärmespeicher
  • Erdsonden-Wärmespeicher bis zu einer Tiefe von 100 Metern

Sensible Speicher

Sensible Speicher setzen die sensible oder fühlbare Wärme von flüssigen oder festen Stoffen ein, um Heizwasser zu erzeugen. Energieaufnahme und -abgabe erfolgen durch Temperaturänderung des jeweiligen Speichermediums wie Wasser, Magnesit, Beton oder Erde. Beim Laden wird dem Speichermedium Wärme zugeführt, wodurch sich dessen Temperatur erhöht und zur weiteren Verwendung zur Verfügung steht. Wobei Wasser das am häufigsten verwendete Speichermedium ist. Für Temperaturen über 150 Grad Celsius kommen auch Aluminiumoxid-, Salz-, Sand- oder Beton als Speichermedien zum Einsatz.

Verwendet werden latente Speicher beispielsweise als Heißwasser- oder Dampfspeicher, Kies-Wasser- sowie Erdsonden-Wärmespeicher. Allerdings sind sehr große Speichervolumen erforderlich.

Latentwärmespeicher

Hier macht man sich den Wechsel des Aggregatzustands von Medien zunutze: von fest zu flüssig und umgekehrt bzw. erstarren und schmelzen. In Latentwärmespeichern wird Phasenwechselmaterial (PCM) geschmolzen; meist Paraffin oder Salzhydrate. Das PCM gibt die durch den Schmelzvorgang gespeicherte Wärme wieder ab, sobald es erneut fest wird. Latentwärmespeicher speichern sehr große Wärmemengen in einem kleinen Temperaturbereich rund um den Phasenwechsel. Ihre Speicherkapazität liegt über der von Heißwasserspeichern, die sensible Wärme nutzen, weil ihre Wärmespeicherdichte höher und ihre Verluste geringer sind. In der privaten Anwendung sind Latentwärme- wie auch Langzeitspeicher bedingt durch die doch recht hohen Kosten bislang kaum zu finden.

Thermodynamische Speicher

Thermodynamische Speicher nutzen das Prinzip der Adsorption. Arbeitsmedium ist Wasser. Dem festen Speichermedium wird heiße Luft zugeführt. Dadurch kommt es zur Verdampfung des im Speichermedium enthaltenen Wassers, das daraufhin am Sorptionsmaterial kondensiert. Als Sorptionsmaterial kommen nur Stoffe infrage, die über eine große innere Oberfläche verfügen und zudem in der Lage sind, Feuchtigkeit aus der Umgebung zu binden. In der Regel werden Zeolithe oder Silikagele verwendet. Zum Entladen (Adsorption) muss erneut Wärme zugeführt werden, damit durch Kondensation des heißen Wasserdampfs die thermische Energie freigesetzt wird, die dann die Luft erwärmt.

Wärmespeicher zur Stromrückgewinnung

Es gibt Überlegungen, Wärmespeicher zu entwickeln, die eine Stromrückgewinnung aus thermischen Kraftwerken ermöglicht, um so die schwankende Stromerzeugung aus Sonne und Wind auszugleichen. Allerdings müssten klassische Dampfkraftwerke dann entsprechend hohe Temperatuten erzeugen. Flüssigsalz-Latentwärmespeicher in natürlichen Salzstrukturen wären hier ein Lösungsansatz, denn mit Flüssigsalz lassen sich Temperaturen von 800 Grad Celsius für einen hohen Stromerzeugungs-Wirkungsgrad erreichen.

Am Beispiel Wärmespeicher wollten wir dir zeigen, dass Speichersysteme nicht nur in der Photovoltaik dafür sorgen, dass Sonnenenergie auch dann verfügbar ist, wenn sie nicht zur Verfügung steht, sondern dass sie ebenfalls sektorenübergreifend Sinn machen. Beide steigern Effizienz und Wirtschaftlichkeit des Gesamtsystems und sind somit unverzichtbare Bausteine der Energiewende.

Virtuelle Stromspeicher

Ein virtueller Stromspeicher, oder auch Stromcloud genannt, erlaubt es dir, den Überschussstromaus aus den Sommermonaten für den Winter oder längere Schlechtwetterperioden zwischenzuspeichern, um ihn dann bei Bedarf abzurufen. Ist das Kontingent deiner Cloud ausgeschöpft und du benötigst dennoch Strom, musst du diesen aus dem öffentlichen Stromnetz zukaufen. Denn das Fassungsvermögen deines virtuellen Speichers ist begrenzt. Wie viel Solarstrom du virtuell speichern kannst, hängt vom Anbieter und seinem Vertragsmodell ab. Üblich sind Speichergrößen ab 1.000 Kilowattstunden. Sobald deine Cloud voll ist, fließt dein Solarstrom ins Netz und du bekommst eine Einspeisevergütung gemäß dem aktuellen Satz des Erneuerbaren-Energien-Gesetzes (EEG).

Anbieter von virtuellen Speichern werben oft damit, dass du für deinen gespeicherten Solarstrom auch wieder Ökostrom bekommst. Das stimmt so nicht. Denn alle Erzeuger, also auch Gas- und Kohlekraftwerke speisen ins öffentliche Stromnetz ein. Was du bekommst, ist also ein Strommix mit einem mehr oder weniger hohen Ökostromanteil.

Die gute Nachricht: Das Bundeskabinett hat im Zuge der Änderungen des Energiewirtschaftsgesetzes (EnWG) eine Reform der Stromkennzeichnung beschlossen. Stromversorger müssen seit dem 1. November 2021 den tatsächlichen Stromeinkauf offenlegen. Und das ist gut so, denn die HIC Hamburg Institut Consulting GmbH hat in einem Gutachten die Angaben von 35 Versorgern aus dem Jahr 2020 mit den Ergebnissen nach der neuen Regelung verglichen. Dabei hat sich gezeigt, dass der Ökostromanteil um bis zu 56 Prozent niedriger ist. Vor allem große Stromanbieter haben ordentlich Greenwashing betrieben. Der ausgewiesene Ökostromanteil einer der großen Anbieter der Branche rutschte von 56 Prozent im Jahr 2020 auf 10 Prozent im Jahr 2021. Das Fatale daran ist, dass somit auch die ausgewiesenen CO₂-Emissionen pro Kilowattstunde Strom nicht mehr stimmen, sondern deutlich höher liegen.

Wissenswertes

Virtuelle Stromspeicher sind keine Alternative zu den hohen Anschaffungskosten eines Solarstromspeichers. Ein optimal dimensionierter Energiespeicher ist wirtschaftlicher. Zudem sind virtuelle Stromspeicher ohne Heimspeicher eher uninteressant, weil dein Eigenstromanteil zu gering ist und du trotz Cloud viel Strom zukaufen musst.

Cloud-Modelle

So kreativ wie die Idee, so vielfältig sind auch die Angebote. Allen gemeinsam ist eine festgelegte Monatspauschale. Sie beinhalten einen vorgegebenen Stromverbrauch oder einen maximalen Strombezug aus dem virtuellen Speicher.

Clouds werden beispielsweise wie folgt angeboten:

  • Vergütung des in das öffentliche Stromnetz eingespeisten Stroms
  • keine Vergütung für eingespeisten Strom
  • Verrechnung der Vergütung mit der aus der Cloud abgerufenen Strommenge
  • Verfall des Reststroms, falls das Cloudkontingent innerhalb des Vertragsjahres nicht komplett abgerufen wurde
  • bei Überschreitung der vereinbarten Cloudmenge extra Berechnung des Reststroms oder Erhöhung der Monatspauschaule im Folgejahr
  • Nutzung des virtuellen Speichers meist mit dem Kauf einer Photovoltaikanlage oder eines Heimspeichers von einem speziellen Anbieter verknüpft

Vereinzelt wird dem Anlagenbetreiber sogar angeboten, dass der Cloudanbieter den Heimspeicher gegen eine Vergütung für Netzdienstleistungen nutzen darf. Es wird entweder eine vertraglich festgelegte Geldsumme überwiesen oder eine bestimmte Menge Strom kostenlos geliefert.

Die Verbraucherzentrale kommt zum Schluss, dass die Vielfalt an Kombinationsmöglichkeiten Stromclouds wenig transparent machen. Auch der Vergleich verschiedener Anbieter oder normaler Stromtarife mit einem Cloudangebot sei schwierig.

lagen die monatlichen Grundgebühren im Durchschnitt zwischen 22 und 55 Euro im Monat. Dafür gab es 1.000 bis 3.000 Kilowattstunden virtuellen Speicherinhalt. Bevor du einen Vertrag für deinen virtuellen Solarstromspeicher abschließt, lese den Vertrag genau durch oder lass ihn von einem Experten oder einer Expertin prüfen. Rechne genau durch, ob du tatsächlich mit der Cloud günstiger kommst als mit dem Zukauf des Reststrom aus dem Netz.

Wissenswertes

Übrigens: Deutschlands größter Energieversorger hat Ende 2021 seine Solarcloud vom Markt genommen. Dies hängt auch damit zusammen, dass die Verbraucherzentrale NRW wegen irreführender Werbeaussagen eine Unterlassungsklage gegen das Unternehmen eingereicht hatte. Laut Verbraucherzentrale haben bereits mehrere Anbieter inzwischen ihre Clouds eingestellt oder sind dabei, ihre Tarifmodelle zu vereinfachen.

Komplettlösungen für Stromspeicher

In diesem Fall kaufst du Photovoltaikanlage, Heimspeicher und virtuellen Speicher als Komplettpaket. Für ein typisches Einfamilienhaus kostet ein solches Komplettpaket bis zu 20.000 Euro. Auf die Marke der Photovoltaikanlage und des Heimspeichers hast du dann keinen Einfluss. Nicht selten sind die physischen und virtuellen Speicher zu groß ausgelegt, weil die Cloudpreise auch von der Speicherkapazität bestimmt werden. Darauf solltest du also ein Augenmerk haben.

Wie groß sollte ein virtueller Stromspeicher sein?

Idealerweise ist der virtuelle Speicher am Ende des Vertragsjahres leer beziehungsweise das Konto ausgeglichen. Daher ist es wichtig, die Größe der Cloud deinen individuellen Bedürfnissen anzupassen: Leistung Photovoltaikanlage, Kapazität Heimspeicher, Jahresstrombedarf. Damit du nicht draufzahlst, sollte nach Ablauf des Vertragsjahres deine Solarstromproduktion 15 bis 20 Prozent über deinem Solarstromverbrauch liegen.

Lohnt sich ein virtueller Stromspeicher?

Vom Markt- und Wirtschaftsforschungsunternehmen EuPD Research wurden bereits zum dritten Mal verschiedene Solarcloud-Anbieter unter die Lupe genommen. In der im September 2020 veröffentlichten Analyse wurden 13 überregionale Anbieter von Cloud- und Community-Lösungen rund um die Standorte Berlin, Bremen und München mit dem Reststrombezug bei einem Anbieter von günstigem Ökostrom verglichen.

Es hat sich gezeigt, dass es meist günstiger ist, einfach den Reststrom von einem Stromversorger zu kaufen. Lediglich 2 Anbieter bescherten den Cloudnutzern einen kleinen Preisvorteil. Stromclouds sind laut EuPD Research im Jahr bis zu 375 Euro teurer als der Kauf des Reststroms vom Ökostrom-Anbieter.

Virtuelle Speicher sind grundsätzlich eine gute Idee. Informiere dich jedoch ausführlich, vergleiche verschiedene Tarifmodelle, lass dich beraten und rechne vor allem alles sehr genau durch.

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Salzwasser-Stromspeicher

Grundsätzlich funktioniert ein Salzwasserspeicher wie eine herkömmliche Lithium-Ionen-Batterie, allerdings auf Basis von Salzwasser. Wesentliche Bestandteile sind Mangan-Oxid, Aktivkohle, Baumwolle und eben Salzwasser. Diese Batterieart bringt alle Voraussetzungen mit, umweltschonend Solar- oder Windenergie in stationären Anlagen zu speichern. Dennoch sind sie aktuell auf dem Speichermarkt kaum vertreten. Das hängt unter anderem mit den hohen Kosten, der geringen Spannung und dem hohen Gewicht zusammen.

Funktion von Salzwasser-Stromspeichern

Während in Lithium-Ionen-Akkus bevorzugt wasserfreie organische Lösungsmittel verwendet werden, kommt in Salzwasserakkus meist Wasser als Lösungsmittel zum Einsatz. Das hat den großen Vorteil, dass der Elektrolyt weder brennbar, giftig oder ätzend ist. Sollte Flüssigkeit austreten, besteht weder für Mensch noch Umwelt irgendeine Gefährdung. Zudem müssen die Speicher nicht als Gefahrgut transportiert werden. Salzwasser-Stromspeicher sind sowohl in der Herstellung als auch im Recycling nachhaltig, da dabei ungiftige und ausreichend verfügbare Rohstoffe zur Verwendung kommen.

Machen Salzwasser-Stromspeicher überhaupt Sinn?

Sie sind eindeutig eine gute Alternative zu Blei- oder Lithium-Ionen-Akkus und könnten diese in Zukunft sogar ablösen. Weil Salzwasserbatterien vollständig abgedichtet sind, entfällt eine regelmäßige Wartung. Vorteilhaft ist auch, dass du einen Salzwasser-Stromspeicher komplett tiefenentladen kannst, ohne dass Schäden am System entstehen.

Nachteilig ist, dass Salzwasserbatterien derzeit nur eine maximale Spannung von 1,23 Volt zur Verfügung stellen. Und das ist im Vergleich zu Lithium-Ionen-Akkus (maximal 3,6 Volt) immerhin ein Drittel weniger. Entsprechend mehr Zellen müssen verbaut werden, um die gleiche Leistung wie Lithium-Ionen-Akkus zu erbringen. Das wiederum erklärt, warum Salzwasser-Stromspeicher ein gutes Stück größer und schwerer sind. Salzwasserakkus benötigen mit etwa 5 Stunden für das Be- und Entladen auch relativ viel Zeit.

Die Vorteile von Salzwasser-Stromspeichern im Überblick

Wer ausreichend Platz im Keller hat, ist mit einem stationären Salzwasser-Stromspeicher in Kombination mit seiner Photovoltaikanlagen gut beraten. Hier noch einmal einige Vorteile:

  • hohe Sicherheit
  • umweltfreundlicher PH-neutraler Elektrolyt
  • ungiftig
  • nicht brennbar
  • nicht explosiv
  • Überladung nicht möglich
  • Entladetiefe von 100 Prozent unproblematisch
  • absolut wartungsfrei
  • niedrigere Betriebskosten
  • keine zusätzlichen Bauvorschriften wie Belüftung oder feuerfester Raum
  • kein Gefahrengut
  • unproblematische Entsorgung

Was kostet ein Salzwasser-Stromspeicher?

Der Tatsache geschuldet, dass es aktuell nur 2 Anbieter gibt und die Dimensionierung eines Solarstromspeichers immer einer individuellen Lösung bedarf, ist eine pauschale Preisangabe schwer möglich. Einer der Anbieter in Deutschland verlangt für einen Speicher mit 7,7 kWh knapp 9.000 Euro netto und mit 18 kWh etwa 22.500 Euro netto, was etwa einen Durchschnittspreis von 1.200 Euro pro Kilowattstunde Leistung bedeutet. Noch musst du für Salzwasser-Stromspeicher mehr bezahlen als für einen konventionellen Heimspeicher. Doch mit steigender Nachfrage und größeren Stückzahlen wird sich das höchstwahrscheinlich in absehbarer Zeit ändern.

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Mobile Solarstromspeicher

Mobile Solarstromspeicher> kannst du überall dort einsetzen, wo kein Stromnetz vorhanden ist, aber elektrische Energie benötigt wird. Die Einsatzbereiche sind vielfältig:

saubere und energiesparende Unterstützung von Diesel- und Benzinstromaggregaten auf Baustellen, im Bergbau oder für Arbeiten in abgelegenen Regionen

  • Inselanlagen für Gartenhäuser, Ferienhäuser, Tiny Houses, Camping
  • Ergänzung konventioneller Stromaggregate für bewirtschaftete Berghütten
  • Solar-Ladestation für Elektrofahrzeuge
  • Ersatz für Dieselaggregate bei Events
  • Notstromversorgung
  • Hybridgeräte in Kombination mit konventionellen Stromaggregaten

Es gibt Solar-Batterien für Inselanlagen, auch Off Grid Solaranlagen genannt, die zusätzlich mit Strom aus dem Netz oder einem Dieselaggregat geladen werden. Eine Einspeisung von Solarstrom in das Hausnetz ist allerdings nicht möglich. Die Geräte musst du direkt am Kombigerät anschließen.

Komplett-Angebote

Komplette Insellösungen – Solarmodul(e), Solarladeregler und Speicherbatterie – bekommst du bereits um die 500 Euro (100 Wp, 1 Modul, Bleiakku)) bis circa 16.000 Euro (6 kWp,16 Module, Lithium LiFePO4 Speicher).

Outdoor-Lösungen

Für den Outdoor-Einsatz gibt es tragbare mobile Stromspeicher mit oder ohne faltbare Photovoltaikmodule in den verschiedensten Preis- und Leistungsklassen von wenigen Hundert Euro bis zu mehreren Tausend Euro. Mit den Speichern wird oft gleichzeitig aufgeladen und Solarstrom entnommen.

Container

Mobile Stromspeicher in Containern sind besonders auf Baustellen, für Großveranstaltungen oder den Katastropheneinsatz sehr gut als Solarstromspeicher, Notstromaggregat oder zur Grundversorgung geeignet. So gibt es beispielsweise ein „Mobile Power System“. Hier sind in einem 6,1 Meter (20 Fuß) Container für den Transport eine 24-kWp-Solaranlage, ein 80-kWh-Lithium-Ionen-Batteriespeicher, ein Notstromaggregat und klappbare Solarmodule untergebracht.

Am Aufstellort klappst du die Solarpaneele, die jeweils an den beiden Seiten des Containers angebracht sind, einfach aus und die Anlage ist betriebsbereit. Falls erforderlich, lassen sich dank des modularen Aufbaus Erzeugungs- und Speicherleistung jederzeit nachträglich erweitern. Das Containersystem trotz trockener Hitze, hoher Luftfeuchte und arktischer Kälte.

Mobile Hybrid-Batteriespeicher

Es gibt auch mobile Hybrid-Batteriespeicher. Diese werden zwischen Dieselgenerator und Verbraucher geschaltet. Dadurch soll es möglich sein, bis zu 40 Prozent niedrigere CO2-Emissionen und im Teillastbetrieb bis zu 50 Prozent geringere Betriebskosten zu realisieren. Die Ladezeit wird mit 2 Stunden angegeben. Eine intelligente Steuerung sorgt dafür, die für den aktuellen Belastungszustand jeweils günstigste aus den verschiedenen zur Verfügung stehenden Energiequellen (hybrid) zu wählen. Dazu zählen integrierte Batteriespeicher, Dieselgenerator, Photovoltaikmodule oder das öffentliche Stromnetz.

Der Dieselgenerator läuft nur dann an, wenn der mobile Speicher nachlädt oder wenn große Lasten erforderlich sind. Auf diese Weise sparst du erhebliche Mengen an Dieselkraftstoff ein. Zudem reduzieren sich so die Wartungskosten für das Dieselaggregat, während sich die Lebensdauer verlängert. Sollte der Speicher fast leer sein oder mehr Leistung benötigen als der Speicher aktuell erbringt, startet der Hybrid-Speicher automatisch das Dieselaggregat. Über eine Power-Boost-Funktion bedinen Dieselaggregat und Solarakkus gemeinsam hohe Leistungsanforderungen. Die Lebensdauer des Hybrid-Speichers wird mit 5 Jahren angegeben. Hybridspeicher gibt es in drei Baugrößen mit 6 bis 36 Kilowattstunden nutzbarer Speicherkapazität. Das Gewicht beträgt 350 bis 2.035 Kilogramm. Das Stahl-Tragegestell entspricht der Größe einer Euro-Palette. Bewegen bzw. transportieren lassen sich die Speicher mit Stapler, Ameise oder durch Hebezeuge, dafür ist in der Deckelmitte eine Ringöse angebracht.

Stromspeicher für die Steckdose

Dank Fernsehwerbung kennt sie wahrscheinlich inzwischen jeder: die Balkonkraftwerke. Mit diesen produzierst du als Privatperson, auch als Mieter, deinen eigenen Solarstrom . Meint es die Sonne besonders gut, dann erzeugt auch eine Balkonanlage überschüssigen Strom. Dieser geht zwar nicht verloren, wird aber automatisch ins öffentliche Netz eingespeist. Jedoch ohne finanzielle Vergütung -und das ist eigentlich schade. Daher ist es nur naheliegend, solche Stromüberschüsse für einen späteren Zeitpunkt zu speichern.

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Einsatzbereiche als Entscheidungsgrundlage

Wichtig ist, dass du mit einer Balkon-Solaranlage deinen eigenen persönlichen Beitrag zur Energiewende leistest. Stecker-Solaranlagen oder Mini-PV-Anlagen dürfen maximal 600 Watt ins Hausnetz einspeisen. Diese Obergrenze schützt das Hausnetz vor Überlastung. Die kleinen Sonnenkraftwerke liefern unter optimalen Bedingungen normalerweise ausreichend Strom, um damit einen Großteil der Grundlast zu decken.

Ein Standard-Photovoltaikmodul bringt eine Leistung von 300 Watt. Hast du es an einem Südbalkon festgemacht und ist es nach Süden ausgerichtet, kannst du eine jährliche Stromproduktion um die 200 Kilowattstunden erwarten. Vorausgesetzt, du verbrauchst diesen Strom direkt, entspricht das dann auch der Strommenge, um die du deinen Strombezug reduzierst. Bei den aktuellen Strompreisen sparst du somit im Jahr etwa 78 Euro. Neuverträge beim lokalen Versorger bieten im März 2022 durchschnittlich 39,04 Cent pro kWh an.

Wissenswertes

Nur zur Orientierung: In einem Zweipersonenhaushalt verbrauchen Kühlschrank und Waschmaschine im Jahr ungefähr 200 Kilowattstunden Strom. Eine Stecker-Solaranlage kostet etwa 350 bis 500 Euro. Nach 4 bis 7 Jahren hat sich die Mini-PV-Anlage amortisiert.

Lohnt es sich für dich, einen Speicher für die Steckdose zu kaufen?

Aktuell (Frühjahr 2022) gibt es nur einen Anbieter für Stromspeicher für Steckdosen. Die Preise bewegen sich um die 2.000 Euro. Grundsätzlich gilt, dass die geringe Menge Solarstrom, die eine Balkon-PV-Anlage produziert, nicht gleich die Anschaffung rechtfertigt. Aufgrund der hohen Anschaffungskosten beträgt die Amortisationszeit fast 40 Jahre. Wirtschaftlich betrachtet machen solche Stromspeicher also keinen Sinn, mit Blick auf den Umweltnutzen aber schon.

Solarstromspeicher mit Notstromfunktion

Großflächige Stromausfälle über eine längere Zeit sind in Deutschland selten, kommen aber durchaus vor. Meist treten sie lokal auf, beispielsweise weil bei Bauarbeiten Stromkabel gekappt wurden. Katastrophenschützer und Krisenmanager stufen unter anderem Hackerangriffe oder Extremwettereignisse als größte Gefahr ein.

Der Wunsch nach Solarstromspeichern mit Notstromfunktion> hat daher beträchtlich zugenommen. Doch die meisten Anbieter haben bereits in ihre Solarstromspeicher eine Notstromoption integriert. Fehlt Strom aus dem Netz, schalten einige Systeme innerhalb weniger Sekunden automatisch auf Notstrom um. Um kurze Zeiträume zu überbrücken, ist das voll ausreichend. Wenn du dich aber für mindestens einen Tag mit Notstrom aus deinem Heimspeicher versorgen möchtest, musst du einen Solarstromspeicher mit größerer Kapazität kaufen. Schließlich bringt es dir nichts, wenn dein Speicher zwar eine Notstromfunktion hat, aber gerade fast leer ist. Daher solltest du deinen Speicher mindestens 20 Prozent größer dimensionieren, also beispielsweise statt 6 kWh dann 7,2 kWh. Das sind je nach Hersteller 1.200 bis 2.000 Euro Mehrkosten.

Es werden auch Speichersysteme angeboten, die für eine bestimmte Zeit in einen netzunabhängigen Inselbetrieb wechseln. Sie bauen ein eigenes dreiphasiges Netz auf, um das Haus komplett mit Strom aus dem Speicher zu versorgen. Selbst eine solare Nachladung des Speichers lässt sich inzwischen realisieren. Jetzt könnte man denken, warum überhaupt eine Notstromfunktion, die Solaranlage erzeugt doch Strom? Leider nicht. Weil normalerweise eine Photovoltaikanlage mit dem öffentlichen Stromnetz verbunden ist und der Wechselrichter ohne Strom nicht arbeitet, stellt sie ihren Betrieb ein, sobald das Netz ausfällt.

Einphasige und dreiphasige Notstromoption

Es wird zwischen einphasigen und dreiphasigen Notstromsystemen unterschieden. Bei einer einphasigen Notstromlösung werden nur die wichtigsten Verbraucher mit Strom versorgt. Die beiden anderen Phasen sind ohne Strom. Soll der Elektroherd in die Notstromversorgung eingeschlossen sein, musst du die dreiphasige Versorgung des Hausnetzes wählen. Warum Stromspeicher gut für Klima und Umwelt sind

Statt auf fossile Brennstoffe setzt eine Photovoltaikanlage auf die Energie der Sonne. Im Gegensatz zu endlichen Ressourcen wie Öl, Kohle und Gas wird uns die Sonnenkraft noch ein paar Milliarden Jahre zur Verfügung stehen. Eine PV-Anlage allein ist daher schon ein gewaltiges Plus für deine persönliche Umweltbilanz. Und mit einem Speicher verbesserst du deinen ökologischen Fußabdruck zusätzlich.

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Warum Stromspeicher gut für Klima und Umwelt sind

Statt auf fossile Brennstoffe setzt eine Photovoltaikanlage auf die Energie der Sonne. Im Gegensatz zu endlichen Ressourcen wie Öl, Kohle und Gas wird uns die Sonnenkraft noch ein paar Milliarden Jahre zur Verfügung stehen. Eine PV-Anlage allein ist daher schon ein gewaltiges Plus für deine persönliche Umweltbilanz. Und mit einem Speicher verbesserst du deinen ökologischen Fußabdruck zusätzlich.

CO2 sparen dank Stromspeicher

Dein Speicher bewahrt den Strom aus deiner PV-Anlage auf, bis du ihn benötigst. Dadurch schöpfst du das gesamte Potenzial deiner Anlage aus – und reduzierst deinen Energiebedarf aus dem öffentlichen Netz auf ein Minimum.

Außerdem kann der Speicher helfen, deine CO2-Emissionen zu verringern. Allerdings spielt hier die Wahl des Geräts eine entscheidende Rolle. Denn auch wenn Solarstrom (und seine Speicherung) mehr oder weniger CO2-frei ist, so entstehen doch bei der Herstellung des Speichers Emissionen. Daher ist es wichtig, dass du ein effizientes Modell wählst. Die können im Jahr bis zu 35 Kilogramm CO2 einsparen und ihre Produktionsemissionen wieder ausgleichen.

Ein wirklich nachhaltiger Stromspeicher mit CO2-Einsparpotenzial erfüllt die folgenden Voraussetzungen:

  • Er weist beim Laden, bei der Stromabgabe sowie im Stand-by-Modus wenig Verluste auf.
  • Er ist möglichst lange in Betrieb.
  • Er erreicht sowohl beim Laden als auch beim Entladen einen Wirkungsgrad von über 95 Prozent.

Solarspeicher unterstützen die Energiewende

Dass sich etwas an unserer Energienutzung ändern muss, wird vor dem Hintergrund des Klimawandels immer deutlich. Zur dringend notwendigen Energiewende kann Photovoltaik entscheidend beitragen. Dennoch geht ihr Siegeszug eher langsam vonstatten. Einer der Hauptgründe: Wie auch die Windkraft liefert Photovoltaik unregelmäßig Energie.

Mit einem Stromspeicher bringst du sozusagen Regelmäßigkeit in deine Solarenergieversorgung. Denn der Speicher stellt dir auch PV-Strom zur Verfügung, wenn deine Solaranlage gerade nicht genug Energie produziert. Dadurch hilfst du, erneuerbare Energien wie Solarstrom nach vorne zu bringen und als praktikable Versorgungsalternative zu etablieren

Speicher als Mittel der dezentralen Energieversorgung

Darüber hinaus sind Stromspeicher auch ein essenzieller Faktor bei der Dezentralisierung der Energieversorgung. Was ist damit gemeint? Bei der zentralen Energieversorgung stammt sämtlicher Strom aus einer Quelle, beispielsweise einem Großkraftwerk. Dezentrale Energieversorgung hingegen bedeutet, dass der Strom aus mehreren kleinen Anlagen kommt. Diese sind über größere Gebiete verteilt und befinden sich in der Nähe des Verbrauchsortes (beispielsweise einem Wohngebiet). Dabei ist die Stromproduktion genau auf den Energiebedarf der Verbraucher(innen) ausgelegt.

Stromspeicher helfen, den dezentral erzeugten Strom in der unmittelbaren Umgebung verfügbar zu machen. Im kleinen Maßstab erhöhen sie die Unabhängigkeit vom öffentlichen Stromnetz. Das ist besonders für Dörfer oder abgelegene Regionen wichtig, sichert es doch auch die Stabilität der Energieversorgung. Im großen Rahmen (beispielsweise in Form von Speicherkraftwerken) machen Stromspeicher die Errichtung von Stromtrassen überflüssig – das schont die Natur und ist in höchstem Maß umweltfreundlich.

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Vorteile eines Stromspeichers

Wenn du die letzten Seiten aufmerksam gelesen hast, dürfte dir inzwischen klar sein: Ein Stromspeicher ist eine lohnenswerte und sinnvolle Ergänzung für jede Photovoltaikanlage. Um das noch einmal deutlich zu machen, haben wir dir hier die drei Hauptvorteile von Solarstromspeichern zusammengefasst.

Du erhöhst deinen Eigenverbrauch und senkst deine Stromkosten

Ohne Stromspeicher wandert deine überschüssige PV-Energie ins Stromnetz. Zu sonnenarmen Zeiten musst du dagegen Strom aus dem öffentlichen Netz hinzukaufen. Da die Einspeisevergütung sinkt und die Strompreise steigen, geht diese Rechnung nicht zu deinen Gunsten auf.

Mit einem Solarstromspeicher kannst du das Maximum deines Solarstroms selbst nutzen. Damit verbesserst du deine Umweltbilanz und freust dich über eine niedrigere Stromrechnung.

Du machst dich unabhängig von der öffentlichen Energieversorgung

Eine PV-Anlage allein macht die Stromversorgung deines Haushalts schon ein ganzes Stück autarker. Ein Speicher verbessert den Grad deiner Unabhängigkeit aber noch einmal erheblich. Das ist nicht nur aus finanzieller oder klimatechnischer Sicht ein Gewinn: Du kannst so sichergehen, dass dein Strom wirklich grün ist, und brauchst dich nicht wegen schwankender Energiepreise sorgen.

Außerdem bist du durch eine hohe Autarkie besser gegen Stromausfälle gewappnet: Eine am Speicher angebrachte Steckdose kann in solchen Fällen Notstrom liefern. Und wenn das öffentliche Netz zusammenbricht, kann ein Speicher die Hausstromversorgung ohne merkliche Unterbrechung aufrechterhalten.

Du tust etwas für Klima und Umwelt

Ein beträchtlicher Teil des deutschen Stroms stammt nach wie vor aus nicht-regenerativen Energiequellen. Bei der Energiegewinnung aus fossilen Brennstoffen entsteht das klimaschädliche Treibhausgas CO2 – nach aktuellem Stand der Wissenschaft die Hauptursache für die globale Erwärmung.

Photovoltaik dagegen nutzt die Energie der Sonne zur Stromerzeugung. Je mehr Solarstrom du nutzt, desto stärker verbesserst du deinen eigenen CO2-Fußabdruck. Ein Stromspeicher hilft dir dabei. Da die Geräte auf lange Lebensdauer von 5 bis 15 Jahre ausgelegt sind, ist ein Austausch nur selten notwendig – ebenfalls ein eindeutiges Plus für die Umwelt.

Wissenswertes

Stromspeicher sind vielfältig einsetzbar. Neben typischen Haushaltsgeräten wie Waschmaschine, Fernseher oder Rasenmäher können sie auch Wärmepumpen mit elektrischer Energie versorgen. Wärmepumpen sind besonders nachhaltige Heizanlagen – mehr dazu erfährst du in unserem ultimativen Guide zur Wärmepumpe.

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Kosten und Förderungsmöglichkeiten für Stromspeicher

Für viele potenzielle Käufer(innen) von Solarstromspeichern stehen die Vorteile des Geräts außer Frage – schließlich sind die kaum von der Hand zu weisen. Hemmschuh ist für die meisten eher der durchaus stattliche Preis. Doch der sollte dich nicht davon abhalten, über den Kauf eines Stromspeichers nachzudenken. Denn es gibt inzwischen mehr als eine Fördermöglichkeit für die Geräte.

Der Preis eines Solarstromspeichers

Mit Anschaffungskosten zwischen 5.000 und 30.000 Euro ist ein Stromspeicher nicht unbedingt ein Schnäppchen. Hinzu kommen Montagekosten, die sich im Bereich von 900 bis 3.500 Euro bewegen.

Obwohl Stromspeicher als wartungsarm gelten, ist eine jährliche Durchsicht ratsam. Bedenke daher unbedingt noch die Wartungskosten. Die meisten Hersteller> machen dazu zwar keine Angaben, aber du solltest sicherheitshalber 60 bis 120 Euro pro Jahr einkalkulieren. Näheres erfährst du vom Fachbetrieb.

Faktoren für den Preis eines Stromspeichers

Oft kannst du dir im Zuge deines Kaufs auch günstige Angebote für die Installation sichern. Die größte Ausgabe stellen somit die Kosten für das Gerät selbst dar. Aber wie kommt es zu der großen Spannweite? Immerhin besteht zwischen 5.000 und 30.000 Euro eine Differenz von 25.000! Der Preis für einen Photovoltaik-Speicher hängt von verschiedenen Faktoren ab:

  • Die Kapazität: Je leistungsstärker, desto teurer – das gilt wie bei den meisten technischen Geräten auch beim Stromspeicher. Deshalb ist es auch besonders wichtig, dass du vorm Kauf deinen tatsächlichen Speicherbedarf ermittelst. So findest du ein Gerät, das in Sachen Größe und Preis gleichermaßen zu deinen Bedürfnissen passt.

Laut Finanztip Verbraucherinformation GmbH betrugen die Großhandelspreise für Installateure im Großhandel für eine Speicherkapazität von 4 bis 6 Kilowattstunden im März 2022 830 Euro bis 1.500 Euro. Für 7 bis 9 Kilowattstunden 730 Euro bis 850 Euro und für 10 bis 14 Kilowattstunden 520 Euro bis 700 Euro. Das zeigt einerseits, wie groß die Preisspanne ist und andererseits, dass der Preis pro Kilowattstunde sinkt, je mehr Kapazität der Speicher bietet.

  • Der Batterietyp: Der Solarakku ist das Herzstück des Batteriespeichers. Dementsprechend beeinflusst die Art des Akkus auch maßgeblich den Gerätepreis. In der Regel sind Lithium-Ionen-Akkus in der Anschaffung teurer als ihre Pendants auf Blei-Basis – allerdings ist ihre Lebensdauer länger.
  • Die Ausstattung: Moderne Speicher sollten eine Notstromfunktion, idealerweise mit solarer Nachladung des Speichers für Ausfallzeiten des Netzes, die länger als einen Tag dauern. Internetfähig sollten sie auch sein und über ein intelligentes Energiemanagementsystem verfügen.
  • Die Qualität: Selbstverständlich bedeuten hohe Kosten nicht automatisch hohe Qualität. Grundsätzlich ist es jedoch so, dass hochwertige Technik ihren Preis hat. Umgekehrt lässt sich daher durchaus sagen: In Billiggeräten findest du mit starker Wahrscheinlichkeit keine erstklassigen Komponenten – Ausnahmen bestätigen hier die Regel. Mit etwas Glück bekommst du aber auch Markenmodelle zu günstigen Preisen, beispielsweise bei Abverkäufen oder nach Einführung einer neuen Gerätegeneration.

Achte auf die Preise pro gespeicherte Kilowattstunde

Mit wachsender Nachfrage wächst auch das Angebot auf dem Markt. Es lohnt sich daher, die Speicher verschiedener Hersteller zu vergleichen. Überlege dir vorab, was dir besonders wichtig ist und vergleiche auf dieser Grundlage die technischen Daten und Kennzahlen der einzelnen Modelle.

Auf einen Wert solltest du dabei besonders ein Auge haben: Den Preis pro gespeicherte Kilowattstunde. Den geben die wenigsten Hersteller an. Du kannst ihn jedoch ganz einfach selbst errechnen. Nutze dafür diese Formel:

Anschaffungspreis ÷ (Speicherkapazität x Zyklenzahl x Entladetiefe x Wirkungsgrad)

Beispiel: Ein Speicher mit einer Kapazität von 10 Kilowattstunden kostet 15.000 Euro (Installationskosten miteingerechnet). Er schafft 10.000 Ladezyklen bei einer Entladetiefe von 90 Prozent und einem Systemwirkungsgrad von 95 Prozent. Deine Rechnung sähe dann so aus:

15.000 ÷ (10 x 10.000 x 0,9 x 0,95) = 0,1754

Das Ergebnis ist der Preis pro gespeicherte Kilowattstunde in Euro. In Cent umgerechnet würde jede Kilowattstunde mit unserem Beispielspeicher 17,54 Cent kosten. Dieser Preis ist vergleichsweise niedrig. Bei teuren Anlagen kannst du auf bis zu 60 Cent kommen. Allerdings sinken die Anschaffungskosten für Stromspeicher, während ihre Leistungsfähigkeit zunimmt. Dadurch wird der Preis pro gespeicherte Kilowattstunde langfristig niedriger werden.

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Förderungen für deinen Stromspeicher

Du bist vom Konzept des Stromspeichers überzeugt, aber es fehlt dir an finanziellen Mitteln? Keine Sorge: Wie wichtig Speicher für die Energiewende sind, hat auch die Politik erkannt. Neben Forschungsprojekten rund um Speichertechnologie (im Zuge der Förderinitiative Energiespeicher) unterstützt sie auch private Haushalte in Sachen PV-Speicher. Nachfolgend haben wir die aufgelistet, welche Förderprogramme es gibt.

Förderung durch die KfW

Die Kreditanstalt für Wiederaufbau, kurz KfW, ist die nationale Förderbank Deutschlands. Ursprünglich wurde sie gegründet, um die deutsche Wirtschaft nach dem zweiten Weltkrieg wieder in Schwung zu bringen. Heutzutage umfasst ihr Angebotsportfolio eine ganze Reihe an Fördermaßnahmen (in Form von günstigen Darlehen) für Privatpersonen wie Gewerbetreibende.

In den letzten Jahrzehnten hat die KfW ihr Leistungsspektrum immer wieder um Förderungen rund um die Themen erneuerbare Energie, Nachhaltigkeit, Klimaneutralität und Energieeffizienz erweitert. Das Förderprogramm 270 „Erneuerbare Energien“ ermöglicht die zinsgünstige Finanzierung von Photovoltaikanlagen und Solarstromspeichern.
Damit du im Rahmen des Förderprogramms einen Kredit für deinen Speicher aufnehmen kannst, solltest du folgende Punkte beachten:

  • Der Antrag muss vor dem Kauf und der Montage des Speichers gestellt werden (die Förderung ist auch unabhängig von der Errichtung deiner PV-Anlage möglich)
  • Gebrauchte Anlagen können nicht finanziert werden
  • Du kannst die Förderung mit anderen Maßnahmen kombinieren, sofern diese keine Beihilfe erhalten

Wissenswertes

Das Programm 270 fördert die Errichtung, Erweiterung und den Erwerb von Anlagen, die den Anforderungen des Gesetzes für den Ausbau erneuerbarer Energien entsprechen. Auch Planungs-, Projektierungs- und Installationsmaßnahmen sind dabei inbegriffen. Und Photovoltaik ist nicht das einzige unterstützte Energiekonzept: Auch Wind- und Wasserkraftanlagen profitieren von dem Förderprogramm.

Welche Kreditkonditionen gelten?

Mit dem Förderkredit KfW 270 finanzierst du bis zu 100 Prozent der Investitionskosten. Das gilt nicht nur für deinen Stromspeicher, sondern auch für deine Photovoltaikanlage.

Doch was ist der Unterschied zu einem normalen Ratenkredit? Die Zinssätze sind besonders günstig. Zudem gibt es tilgungsfreie Anlaufjahre. Wie die Konditionen genau sind, hängt unter anderem von der Laufzeit und der Zinsbindung ab. Deinen individuellen Zinssatz berechnet deine Hausbank (sie ist für die Kreditabwicklung zuständig) anhand deines Standorts, deiner wirtschaftlichen Verhältnisse und der Qualität deiner Sicherheiten.

Mögliche Kreditlaufzeiten:

  • bis zu 5 Jahre; 1 tilgungsfreies Anlaufjahr bis
  • zu 10 Jahre; 2 tilgungsfreie Anlaufjahre
  • bis zu 15 oder 20 Jahre; 3 tilgungsfreie Anlaufjahre

Der Zinssatz hängt von der Kreditlaufzeit, deinen persönlichen, wirtschaftlichen Verhältnissen und deiner Bonität ab. Daher variiert der Sollzins zwischen 1,92 Prozent und 9,33 Prozent; Stand 01. April 2022. Die Kreditsumme lässt du dir nach Zusage innerhalb von 12 Monaten entweder in einer Summe oder in Teilbeträgen auszahlen. Die Abzahlung des Kredites erfolgt in gleichen vierteljährlichen Raten. Ausführliche Informationen zum KfW-Förderprogramm 27 findest du auf der Website der KfW.

Wer ist förderberechtigt?

Das Förderprogramm KfW 270 kann von Privatpersonen, Unternehmen und öffentlichen Einrichtungen in Anspruch genommen werden. Eine Fördervoraussetzung ist, dass ein Teil des erzeugten Stroms ins öffentliche Stromnetz eingespeist wird.

Wissenswertes

Eine Kombination mit der Einspeisevergütung und anderen öffentlichen Fördermitteln ist normalerweise möglich.

Förderung von Batteriespeichern durch die Bundesländer

Von der KfW ausgegebene Darlehen bestechen durch verbraucherfreundliche Konditionen und sind in der Regel günstiger als die Kredite der Hausbanken. Sie haben dennoch einen gewissen Nachteil: Du musst sie zurückzahlen. Anders sieht es bei Zuschüssen aus. Zu sagen, dass du hier Geld geschenkt bekommst, wäre falsch. Denn Zuschüsse sind an bestimmte Bedingungen gekoppelt und decken auch nur einen Teil der Kosten ab. Allerdings besteht keine Rückzahlungspflicht, was für viele Speicher-Interessierte einen großen Unterschied macht.

Zuschüsse sind die Kernmaßnahme der Förderprogramme vieler Bundesländer. Jedes Land hat dabei sein eigenes Programm zur Förderung von Photovoltaik und Energiespeichern. Es gibt auch Bundesländer, die nur Unternehmen fördern.

Doch aktuell fördern nur noch wenige Bundesländer den Einbau von Stromspeichern, teilweise weil das Förderkontingent ausgeschöpft ist. Bayern, Nordrhein-Westfalen und Thüringen sowie Berlin bieten jedoch noch Zuschüsse an.

  • Bayern: Das flächenmäßig größte Bundesland punktet auch mit den meisten Photovoltaikanlagen. Da ist es nur konsequent, dass das Land Batteriespeicher fördert. Die Bezuschussung ist Teil des „10.000-Häuser-Programms“ und richtet sich nach der Kapazität des Solarakkus.
  • Gefördert werden nur neue Batteriespeicher in Kombination bei Neu- oder Ergänzungsinstallation einer Photovoltaikanlage. Die Batteriespeicher müssen mindestens eine nutzbare Kapazität von 5 kWh haben. Eine Kommunikationsschnittstelle und eine Fernsteuerung bzw. ein intelligentes Energiemanagementsystem sowie eine zehnjährige Zeitwertersatzgarantie für den Speicher sind Voraussetzung. Es gibt einen Basiszuschuss in Höhe von 500 Euro, jede weitere volle kWh wird mit 100 Euro bezuschusst. Der Maximalbetrag liegt bei 2.375 Euro. Die Förderung wird ab Februar 2022 wieder von Monatskontingenten zurück auf Jahreskontingente umgestellt. Trotz des sehr großen Erfolgs ist ein Ende des Programms aktuell nicht abzusehen. Im Gegenteil: 2022 hat die bayerische Landesregierung das Förderprogramm verlängert.
  • Berlin: Als Hauptstadt geht Berlin mit gutem Beispiel voran. Mit dem Stromspeicher-Förderprogramm Berlin unterstützt der Stadtstaat Privatpersonen und Unternehmen beim Erwerb eines Solarstromspeichers. Die Förderung beträgt 300 Euro pro Kilowattstunde Speicherkapazität, das Maximum liegt bei 15.000 Euro. Einen Bonus von 300 Euro erhältst du, wenn dein Gerät über eine prognosebasierte Betriebsstrategie verfügt. Aber aufgepasst: Dein Speicher wird nur bezuschusst, wenn du gleichzeitig eine neue PV-Anlage installierst. Bei Nachrüstung gehst du leer aus.
  • Mecklenburg-Vorpommern: Es werden nur noch die klimaschutzrelevanten Maßnahmen von Unternehmen und Gewerbetreibenden gefördert.
  • Nordrhein-Westfalen: In der Kohle-Hochburg NRW ist der Energiewandel in vollem Gang. Mit „progres.nrw“ gibt es hier ein umfangreiches Förderprogramm. Das bildet von E-Mobilität über Wärmeversorgung bis hin zu Energieeffizienz nahezu alle Punkte moderner Nachhaltigkeit ab. Der Programmbereich „Markteinführung“ beinhaltet auch Fördermittel für stationäre elektrische Batteriespeicher – allerdings nur in Kombination mit einer neuen PV-Anlage. Das Verhältnis der Leistung der Photovoltaikanlage in kWp darf zur Kapazität des Batteriespeichers in kWh maximal 1:3 betragen. Pro Kilowattstunde Kapazität beträgt der Zuschuss 100 Euro Die Förderhöchstgrenze beträgt 75.000 Euro Thüringen: Im Januar 2020 hat Thüringen das landeseigene Förderprogramm „Solar Invest“ erneuert. Dieses sieht unter anderem Zuschüsse für Batteriespeicher vor – sowohl in Kombination mit PV-Anlagen als auch solo. Gefördert werden Photovoltaikanlagen mit Batteriespeicher bis 4 kWp mit 900 EUR pro kWp. Anlagen von 5 bis 10 kWp erhalten 4.000 Euro. Für Batteriespeicher bis 10 kWh gibt es 200 Euro pro kWh Nenn-Speicherkapazität. Batteriespeicher größer als 10 kWh werden mit bis zu 20 Prozent bezuschusst. Das Programm wurde im November 2020 wegen großer Nachfrage gestoppt. Die Förderung wird im April 2022 jedoch erneut gestartet.

Wissenswertes

Die Klima- und Energiepolitik ist in ständigem Wandel. Vor allem auf Landeseben kann es daher schnell zu Änderungen, Neuauflagen oder dem Abschluss einzelner Förderprogramme kommen. Die obigen Angaben entsprechen dem Stand . Wenn du auf Nummer Sicher gehen möchtest, informiere dich am besten direkt bei deinen Ansprechpartnern vor Ort über aktuelle Fördermöglichkeiten.

Förderung durch Städte und Gemeinden

Nicht nur Bund und Länder, auch einige Kommunen fördern Stromspeicher. Der Förderzuschuss bewegt sich meist zwischen 500 Euro und 1.500 Euro. Frage am besten bei der Stadt- oder Gemeindeverwaltung nach, welche Stelle für die Förderung zuständig ist. Solche Förderprogramme sind oft schnell ausgeschöpft. Eventuell kann dir auch der Verkäufer deines Speichers weiterhelfen.

Förderung durch Energieunternehmen

Und auch die Privatwirtschaft hat die Sinnhaftigkeit der Speicher-Förderung erkannt. Einzelne Energieunternehmen bezuschussen deinen Kauf. Oder besser gesagt: Sie gewähren einen Rabatt. Denn Bedingung ist in der Regel, dass du den Speicher auch bei ihnen (oder ihren Kooperationspartnern) kaufst.

Beispielsweise fördert entega die Installation deines Speichers mit 400 Euro, das Gerät selbst mietest du von dem Energieversorger. Die Rheinische Energie AG, kurz rhenag, bietet 500 Euro Finanzzuschuss. Je Gebäude gibt es eine Förderung für eine Photovoltaikanlage und einen Photovoltaikstromspeicher.

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Die Zukunft des Stromspeichers

Das Kaufverhalten deutscher Photovoltaikbetreiber(innen) spricht Bände: Stromspeicher sind nicht nur auf dem Vormarsch, sondern längst angekommen in der Realität der autarken Energieversorgung. Sie werden immer beliebter und „normaler“. Das wird sich so schnell auch nicht ändern. Im Gegenteil: Denn für Privatpersonen wie Unternehmen, Kommunen und nicht zuletzt den Staat sind Stromspeicher eine Chance für eine erfolgreiche Energiewende.

Allerdings sind die Geräte noch weit davon entfernt, perfekt zu sein oder maximale Nachhaltigkeit zu garantieren. Doch die Rettung naht – in Form vieler guter Ideen, zukünftiger Innovationen und möglicher Revolutionen.

Neue Batteriesysteme und -materialien

Im Jahr 2019 ging der Nobelpreis für Chemie an die Forscher John Goodenough, Stanley Whittingham und Akira Yoshino – ihres Zeichens Erfinder des Lithium-Ionen-Akkus. Die ebenso leichten wie leistungsfähigen Batterien gelten aktuell als Goldstandard der Speichertechnologie. Sie haben jedoch einen entscheidenden Nachteil: Die verbauten Rohstoffe Lithium und Kobalt sind nur begrenzt vorhanden und werden unter diskutablen Bedingungen abgebaut. Außerdem stößt die Technologie bald an ihre physikalischen Grenzen. Irgendwann geht es einfach nicht noch kleiner, kompakter und kräftiger.

Darum sind kluge Köpfe konstant auf der Suche nach alternativen Systemen und Materialien. Hier ein paar Beispiel:

  • Organische Naturstoffe: Ulmer Forscher möchten den Kobaltanteil in Akkus verringern. Dazu gewinnen sie kohlenstoffhaltiges Pulver beispielsweise aus verkohlten Apfelreste. Klingt wie ein Scherz, ist aber sehr effektiv. Außerdem machen sich die Forscher Gedanken darüber, wie man die Elektroden des Akkus umweltfreundlicher gestalten kann. Als Rohstoffe haben sie neben Maiskolben und Erdnussschalen auch Spinnen- und Krebsblut im Visier.
  • Magnesium und Natrium: Eher konventionell mutet dagegen die Idee des Magnesium-Schwefel-Akkus an. Das ungiftige Magnesium ist reichlich vorhanden und kann vielerorts regional gewonnen werden. Es könnte vor allem für Energiespeicher in Häusern und Wohnanlagen zum Einsatz kommen. Für andere Zwecke steht die Natrium-Ionen-Batterie hoch im Kurs, auch als Salzwasserbatterie bekannt. Sie hat ähnliche Eigenschaften wie die Lithium-Ionen-Batterie. Statt Lithium und Kobalt setzt sie aber auf das nachhaltige und zur Genüge verfügbare Natrium (zu finden unter anderem im namengebenden Salzwasser).
  • Acrylglas: Nicht direkt ein Ersatz für Lithium oder Kobalt, aber dennoch ein wichtiger Schritt zu nachhaltigeren Batterien ist eventuell Polymethylmethacrylat. Der Kunststoff ist Hauptbestandteil von Acrylglas und soll zu einer längeren Lebensdauer führen. Entsprechend aufgepeppte Batterien überlebten in Versuchen der University of California so bis 200.000 Ladezyklen.

Günstigere und bessere Batterien

Bis aus Ideen und Experimenten handelsübliche Praxis wird, dauert es noch. Die Lithium-Ionen-Technologie steht derweil allerdings nicht still. Die Batteriekapazität wächst, die Akkus selbst werden besser und günstiger. Allein in den vergangenen 10 Jahren sind die Preise für Batterien um 85 Prozent gesunken. Prognosen sagen einen Preisfall von weiteren 85 Prozent in den nächsten 10 Jahren voraus. Damit werden auch Solarstromspeicher preiswerter und für größere Teile der Bevölkerung finanzierbar.

Vor diesem Hintergrund wird das globale Speichervolumen steigen – von aktuell 7 auf rund 942 Gigawatt. Das könnte viele Bedenken hinsichtlich der langfristigen Speicherung von Energie zunichtemachen und regenerative Technologien entscheidend nach vorne bringen.

Innovative Stromspeicher

Auch Speichersysteme, die bereits ihren festen Platz im Markt gefunden haben oder gerade dabei sind, diesen zu festigen, unterliegen einer ständigen Überarbeitung und Weiterentwicklung.

Digitale AC-Batterie ohne Wechselrichter

Der Solarstromspeicher der SAX Power GmbH aus Ulm wurde 2021 mit dem German Innovation Award und dem ees AWARD für besonders zukunftsweisende und innovative Lösungen ausgezeichnet. Der Homespeicher besitzt eine intelligente, digitale Steuerung der Batteriezellen, die Gleichspannung direkt in Wechselspannung umwandelt. Ein extra Wechselrichter ist daher nicht erforderlich. Dank einer Plugin-Lösung ist der Speicher einfach zu installieren. Weil kein Wechselrichter verbaut werden muss, ist er laut Herstellerangabe etwa 30 Prozent kleiner und leichter, was Platz, Gewicht und Kosten spart. Der Wirkungsgrad wird mit 99 Prozent angegeben. Zudem soll die Lebensdauer um 40 Prozent höher sein. Die digitale AC-Batterie arbeitet mit neuartigen elektronischen Schaltungen: durch kaskadenförmige H-Brücken sind die Batteriezellen miteinander verbunden. Diese Schaltungen fungieren als Batteriemanagementsystem (BMS) und gleichzeitig als DC/AC-Wandler. Der Solarspeicher ist mit 120 Batteriezellen mit einer Nennkapazität von je 15 Amperestunden und einer Nennspannung von 3,2 Volt bestückt. Die Gesamtkapazität beträgt 5,8 Kilowattstunden und ist modular erweiterbar bis 15,6 Kilowattstunden.

RCT Power Battery

Die Hochvoltbatterie von RCT Power ist durch den modularen Aufbau sowohl für Neuanlagen als auch zur Nachrüstung geeignet. Optional ist auch eine Notstromversorgung möglich. Die Batterietechnologie besteht aus Lithium Eisenphosphat Zellen, einer deutschen Verbindungstechnologie, die zu den sichersten Lithium-Ionen-Batterien zählen. Außerdem enthalten sie keine giftigen Schwermetalle wie Nickel, Kadmium und Kobalt. Der Wechselrichter verfügt über ein selbstlernendes Verschattungsmanagement, das der Hersteller selbst entwickelt hat. Bei Teilverschattung der Photovoltaikmodule sucht sich die interne Regelstrategie auf String Ebene den globalen MPP, um so die Verluste der betroffenen Module zu reduzieren. MPP steht für Maximum Power Point. Ein MPP-Tracker beeinflusst den Lastwiderstand so, dass die Photovoltaikleistung laufend optimiert wird.

Um eine Vollladung des Speichers bereits zur Mittagszeit und eine damit verbundene netzbedingte Abregelung zu vermeiden, ist jeder Wechselrichter mit einem prognosebasiertem Lademanagement ausgestattet. Dieses berücksichtigt vergangene Lastprognosen, aber auch die aktuellen Sonneneinstrahlungswerte. Dies trägt dazu bei, den Strom-Eigenverbrauch deutlich zu erhöhen. Das Batteriemanagement-System wurde gemeinsam mit dem KIT (Karlsruher Institut für Technologie) speziell für diesen Speicher entwickelt. Das modulare Batteriespeichersystem ist in 1,7 Kilowattstunden-Schritten von 3,8 bis 11,5 Kilowattstunden frei wählbar. Ein Batterieturm wiegt 48 Kilogramm.

Erster Solar-Wasserstoff-Stromspeicher für Einfamilienhäuser

Der weltweit erste saisonale Energiespeicher „picea“ der HPS Home Power Solutions GmbH in Berlin speichert überschüssigen PV-Strom aus dem Sommer und macht diesen im Winter wieder nutzbar. Die Kombination aus Kurzzeitspeicherung (Batterie) und Langzeitspeicherung (Wasserstoff) macht es möglich, Häuser das ganze Jahr über mit CO2-freiem Strom zu versorgen. Der Stromspeicher besteht aus einer innenstehenden Energiezentrale und einem außenstehenden Wasserstoffspeicher. Die Energiezentrale hat eine Grundfläche von 1,5 Meter mal 1 Meter. Die Raumhöhe sollte mindestens 2 Meter betragen. Wasserstoffspeicher benötigt je nach Auslegung eine Fläche von 1,75 Meter x 1,0 Meter bis 5,75 Meter mal 1,0 Meter. Er ist 2 Meter hoch. Der Gesamtnutzungsgrad beträgt bis zu 90 Prozent. Das Speichersystem ist für Haushaltsstromverbräuche von 3.000 bis 7.000 Kilowattstunden jährlich geeignet.

Notstromversorgung

Fällt das Stromnetz aus, wird das Haus aus dem Akku versorgt, der von der Photovoltaikanlage und der Brennstoffzelle geladen wird. Dadurch ist eine 3-phasige Notstromversorgung über Monate hinweg gewährleistet, um alle Verbraucher wie gewohnt zu betreiben.

Abwärmenutzung

Bei der Wasserstoffumwandlung entsteht Abwärme. Damit kann ein Puffer- oder Trinkwasserspeicher mit 55 Grad Celsius beheizt und im Sommer die Heizung bei der Warmwasseraufbereitung entlastet werden. Die Kombination mit einer effizienten Wärmepumpe im Neubau ist besonders geeignet.

Der Wasserstoffspeicher kostet zwischen 85.000 Euro und 125.000 Euro. Der Großteil der Komponenten und Bestandteile stammen aus Deutschland und Europa.

Ausbau der Photovoltaik

Mit der Veröffentlichung des Gebäudeenergiegesetzes im Jahr 2020 wurde der 52-Gigawatt-Deckel aus dem Erneuerbare-Energien-Gesetz EEG gestrichen.

Kein Limit für Leistung

Der Deckel besagte: Sobald beim bundesweiten Zubau von Photovoltaik die Marke von 52 Gigawatt erreicht wird, gibt es keine Förderung mehr für alle Photovoltaik-Anlagen bis 750 Kilowatt. Ein ziemliches Hemmnis für den Energiewandel und das Erreichen der Klimaziele.

Ohne Deckel ist der Weg frei für einen noch stärkeren Fokus auf Solarenergie. Um die Nachfrage weiter anzukurbeln, sind neue Förderprogramme und -maßnahmen denkbar. Es lohnt sich also die Augen offen zu halten. Denn das Zeitalter der Photovoltaik ist noch lange nicht vorbei. Es geht gerade erst so richtig los.

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Starte mit deinem Stromspeicher ins neue Energiezeitalter

Die Energiewende ist keine Option, sondern eine Notwendigkeit. Dabei kann jeder von uns dazu beitragen. Mal im Kleinen, beispielsweise indem wir mehr auf unseren Verbrauch und Konsum achten. Mal im Großen, zum Beispiel indem wir unsere komplette Energieversorgung umstellen. Du beziehst Ökostrom? Dann hast du schon einen wichtigen ersten Schritt getan. Wenn du sichergehen möchtest, dass dein Strom wirklich grün und maximal nachhaltig ist, bleibt dir nur eine Möglichkeit: Autarke Energieversorgung.

Eine Photovoltaikanlage in Kombination mit einem Solarstromspeicher ist ein effektiver Weg dahin. Während die PV-Anlage nachhaltigen Strom produziert, sorgt dein Speicher auch zu sonnenarmen Zeiten für eine stabile Stromversorgung. Hundertprozentige Autarkie ist für private Haushalte zwar kaum zu erreichen. Doch jede Kilowattstunde Solarstrom macht einen Unterschied. Nicht nur klimatechnisch: Du kannst mit einem Speicher deinen Eigenstromanteil wesentlich erhöhen. Bei richtiger Modellwahl und Dimensionierung sowie angemessener Handhabung rentiert sich das Gerät schon nach einigen Jahren. Ganz abgesehen davon bist du besser gegen Netzausfälle und schwankende Energiepreise gewappnet.

Und du gehst mit gutem Beispiel voran! Denn auch wenn Jahr für Jahr mehr Stromspeicher abgesetzt werden, kennt nicht jeder die Vorteile der Technologie. Du kannst helfen, dieses Wissen zu verbreiten und in deinem Familien-, Freundes- oder Bekanntenkreis zu etablieren. Nutze dazu gerne dieses E-Book, teile es in den sozialen Medien und gib es an Interessierte weiter. So schaffen wir es gemeinsam, dass fossile Energieträger der Vergangenheit angehören. Und mit ihnen die globale Erwärmung.

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