Stromspeicher: Mit der Solarbatterie zu höherer Autonomie
Wie funktioniert ein Batteriespeicher?
Wenn der Eigenbedarf deines Hauses durch Energie aus der Photovoltaik-Anlage abgedeckt ist, lädt sich der Speicher tagsüber auf. Überschüssig produzierter Strom wird erst dann ins lokale Netz eingespeist, wenn der Speicher vollgeladen ist. Plus: Wenn deine Photovoltaik-Anlage keinen Strom erzeugt, beispielsweise in der Nacht, wird benötigter Strom aus dem Batteriespeicher bezogen.
Im Grunde gibt es derzeit zwei Speichertechnologien, die für den Einsatz im Eigenheim nützlich sind. Das sind zum einen Lithium-Ionen-Speicher und zum anderen Salzwasser- bzw. Natrium-Batterien.
Lithium-Ionen-Speicher
Lithium-Polymer-, Lithium-Eisenphosphat- und Lithiumtitanat-Akkus zählen zu den verbreitetsten Varianten. Diese Speicherart kann sehr oft ge- und wieder entladen werden und weist sowohl einen hohen Wirkungsgrad, als auch eine gute Tiefenentladung auf. Außerdem glänzen sie mit großer Energiedichte. Das Problem einer möglichen Überhitzung bei Überladung des Speichers wird heute durch intelligente Ladesysteme gelöst.
Die Lebensdauer solcher Batterien hängt von den Ladezyklen ab. Im Durchschnitt halten Lithium-Ionen-Speicher für 5.000 bis 7.000 Vollzyklen; bei Photovoltaik-Anlagen rechnet man mit rund 200 Zyklen jährlich oder einer in etwa 20-jährigen Lebensdauer. Somit kommen viele während der gesamten Lebensdauer einer PV-Anlage mit demselben Stromspeicher aus.
Faktoren wie die Speicherkapazität, die Entladeleistung sowie die Anzahl der Vollzyklen bestimmen die Anschaffungskosten des Batteriespeichers. Eine pauschal gültige Antwort kann aus diesem Grund nicht gegeben werden. Dennoch ein ungefährer Richtwert: Lithium-Ionen-Speicher mit einer Kapazität von 5 kWh liegen derzeit bei einem Nettopreis von ca. 1.100 bis 2.100 Euro pro kWh, exklusive Einbaukosten. HalloSonne arbeitet aktuell daran, dir einen Batteriespeicher anbieten zu können. Da eine Erweiterung um den Speicher unkompliziert möglich ist, kannst du aber natürlich jederzeit mit deiner eigenen PV-Anlage starten und gegebenenfalls nachrüsten.
Natrium-Batterien
Salzwasser-Batterien sind so neu am Markt, dass es noch keine Langzeiterfahrung damit gibt. Der Wirkungsgrad dieser Speicher beträgt 80 bis 90 Prozent und der Platzbedarf ist etwas höher, weil hier eine geringere Energiedichte vorherrscht. Da diese Speicherart auf Salzwasser basiert, ist sie leicht zu recyceln. Denn umweltschädliche oder kritische Rohstoffe und Materialien gibt es hier nicht.
Wieso sollte ich mir einen Batteriespeicher anschaffen?
Viele Gründe sprechen für die Nutzung eines Stromspeichers:
- Effizienz: Selbst produzierter Strom durch deine PV-Anlage kann in höherem Maße von dir selbst verwendet werden – und das zu jeder Tages- und Nachtzeit. Wenn du dich für den Aspekt der Wirtschaftlichkeit interessiert, schau gerne im entsprechenden Beitrag vorbei.
- Kostenübersicht: Anstiege von Energiepreisen fallen weniger ins Gewicht, da du vermehrt deinen eigens produzierten Strom verwenden kannst.
- Unabhängigkeit: Du gewinnst an Flexibilität und bist nicht so stark vom öffentlichen Stromnetz abhängig. Im Falle eines Stromausfalls hast du außerdem die Gewissheit, auf eigene Stromreserven zurückgreifen zu können.
Was genau benötige ich für eine Notstromversorgung?
Neben einem Batteriespeicher benötigst du im Falle eines Stromausfalls oder gar Blackouts einen sogenannten Hybridwechselrichter sowie eine Netzumschaltbox.
Prinzipiell benötigt man für den Betrieb einer PV-Anlage einen Netzanschluss, denn die Gleichspannung der Module müssen mittels Wechselrichter in Wechselspannung konvertiert werden. Der Wechselrichter misst die vorhandene Spannung im Netz sowie die Netzfrequenz. Sollte er diese Daten nicht empfangen können, schaltet er sich aus Sicherheitsgründen ab. Denn beispielsweise bei einer Abschaltung des Netzes, etwa bei Wartungsarbeiten, würde die Leitung wegen der Einspeisung von PV-Anlagen dennoch unter Spannung stehen – das würde akute Lebensgefahr bedeuten.
So verhalten sich auch Batteriespeicher: Bei einem Ausfall des Netzes schalten sie sich ab. Doch der Einsatz von notstromfähigen Wechselrichtern und Batteriespeichern, im Zusammenspiel mit einigen Umbauten in der Hauselektrik und Sicherheitseinrichtungen, macht den Betrieb deiner PV-Anlage inkl. Stromspeicher auch bei einem Netzausfall möglich. Je nach Aufwand kommen diese Maßnahmen allerdings auf ein paar tausend Euro. Für nähere Infos kontaktiere uns gerne.
Wie groß sollte der Speicher für meine Photovoltaik-Anlage sein?
Grundsätzlich gilt es, die Nutzkapazität des Speichers effizient auszulasten. Um bei Bedarf jederzeit über ausreichend Strom aus der eigenen PV-Anlage zu verfügen, sollte der Speicher aber auch nicht zu klein dimensioniert sein.
Die Annäherungsformel 1:1:1 ist für eine Grobplanung gedacht:
Speicherkapazität des jährlichen Strombedarfs : Stromerzeugung der Anlage : Speicherkapazität = 1:1:1
Wenn die Speicherkapazität des jährlichen Strombedarfs, die Stromerzeugung der Anlage sowie die Speicherkapazität im Verhältnis 1:1:1 stehen, können in etwa 60 Prozent des gewonnenen PV-Stroms direkt verbraucht werden.
Nehmen wir ein Einfamilienhaus als Beispiel. Wir nehmen an, dass es hier einen Stromverbrauch von 4.000 kWh pro Jahr gibt und die Photovoltaik-Anlage diese 4.000 kWh an Stromerzeugung leistet. Daraus ergibt sich eine optimale Speichergröße von 4.000 kWh, also 4 kWh Nettospeicherkapazität. Bei diesem Beispiel würde es sich nicht rechnen, den Speicher deutlich zu vergrößern.
Fazit: Ist ein Photovoltaik-Speicher sinnvoll?
Klar ist, dass sich mittels Batteriespeicher das Maximum an Eigenregie in Sachen Stromerzeugung und -verbrauch herausholen lässt. Überschüssig erzeugter Sonnenstrom kann so von dir selbst verwendet werden, statt ihn in das kommunale Netz einzuspeisen. Gespeicherter Strom lohnt sich unter anderem dann, wenn es eine Notstromversorgung braucht. In aller Kürze rentiert sich ein Stromspeicher, wenn:
- du planst, den eigens produzierten Solarstrom vorrangig selbst zu verbrauchen
- du den Wunsch hegst, möglichst unabhängig von Energieversorgern zu sein
- erneuerbare Energie wertschätzt
- dein Elektroauto aufladen möchtest