Photovoltaik-Speicher

Photovoltaik-Speicher: Der Weg in die unabhängige Stromversorgung

Die Abkehr von der konventionellen Energieerzeugung über fossile Brennstoffe oder atomare Kernspaltung hin zur Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien ist in vollem Gange. In den letzten Jahren sind immer mehr Sonnen-, Wind- und Wasserkraftwerke entstanden, die einen großen Teil des täglichen Bedarfs in Deutschland bereits decken. Ebenfalls auf dem Vormarsch: Die Technik der erneuerbaren Energiekraftwerke ist effizienter geworden. Noch nie haben beispielsweise Solaranlagen mit einem so guten Wirkungsgrad Strom produziert wie heutzutage. Dabei ist der CO2-Ausstoß bei der grünen Energiegewinnung so niedrig, dass jeder guten Gewissens Energie verbrauchen kann.

Saubere Energie zu jeder Zeit? Das geht mit Stromspeichern

Doch eine Kehrseite hat die Konzentration auf die erneuerbaren Energien. Sie sind in einigen Fällen, wie zum Beispiel bei der Nutzung von Windkraft oder Sonnenenergie, von der Witterung abhängig. Wenn die Menschen nicht nur bei Sonnenschein, sondern auch nachts oder bei einer Windflaute Strom verbrauchen wollen, muss dieser zunächst gespeichert werden. Außerdem ist die Stromspeicherung von hoher Wichtigkeit, um eine gleichmäßige Netzqualität zu erhalten. Denn genauso wie Stromflauten ausgeglichen gehören, müssen auch Leistungsspitzen abgefedert werden, um einer Netzüberlastung vorzubeugen.

Eigenverbrauch statt Einspeisung ins Stromnetz

Besitzer von Photovoltaik-Anlagen nutzen ihren selbst erzeugten Strom zunehmend selbst. Denn seitdem die Einspeisevergütung unter dem Strompreis liegt, ist der Eigenverbrauch besonders lukrativ. Das spart Netzentgelte und Steuern für den eigenen Solarstrom. Überschüssige Energie kann der Erzeuger immer noch ins Netz einspeisen oder direkt vermarkten. Darüber hinaus überbrücken Speichersysteme auftretende Netzausfälle.

Wie funktioniert ein Photovoltaik-Speicher?

Der unbegrenzte Stromspeicher ist ein schöner Traum. Tatsächlich führt das zur Speicherung notwendige Umwandeln von Strom zwangsläufig zu Energieverlusten. Das effektive Abspeichern und wieder zur Verfügung stellen von Strom bleibt eine Herausforderung. Der von einer Photovoltaikanlage in den Sonnenstunden produzierte Solarstrom übersteigt den tatsächlichen Bedarf zu dieser Tageszeit. Der überschüssige Strom fließt in den Speicher als ausreichende Reserve für die Nachtzeit oder Zeiten, in denen die Stromproduktion wetterbedingt nur vermindert möglich ist.

Welche Arten an Stromspeichern gibt es?

Der Markt für Stromspeicher-Technologie hat sich in den letzten Jahren rasant entwickelt. Weil immer mehr Privathaushalte eine autarke Energieerzeugung zum Beispiel durch Solarmodule, Mini-Blockheizkraftwerke oder die Nutzung von Windenergie betreiben, wächst die Nachfrage. Wer seinen Strom nicht vollständig in das übergreifende Stromnetz einspeisen will, der findet heutzutage eine große Auswahl an Speichermodulen, die auf Akkutechnologie beruhen. Selbst erzeugter Strom wird dort gespeichert, und erst, wenn der Akku voll geladen ist, in das Stromnetz abgegeben. Die Stromspeicher weisen dabei unterschiedliche Kapazitäten auf. Die Entwicklungen der letzten Jahre haben langlebige und sehr kompakte Akkus hervorgebracht, die auch preislich zunehmend attraktiver werden.

Die Wahl des Akkus: Blei oder Lithium-Ionen?

Die früher weit verbreiteten Blei-Batterien gelten als veraltet gegenüber den modernen Lithium-Ionen-Batterien. Denn diese zeichnen sich durch mehrere Vorteile aus. Blei-Batterien sondern giftige Dämpfe ab, weshalb der Betrieb nur belüftet erfolgen darf. Zusätzlich verfügen Lithium-Akkus mit maximal 15 Jahren über eine längere Lebensdauer. Blei-Akkus halten deutlich kürzer. Auch der Wirkungsgrad von Lithium-Akkus ist größer. Der vierte Vorteil betrifft die Entladetiefe. Lithium-Ionen-Batterien lassen sich bis zu 100 Prozent entladen, bei Blei-Akkus sinkt die Haltbarkeit bereits, wenn sie über die Hälfte entladen werden.

Was kosten Stromspeicher für Photovoltaik?

Wer darüber nachdenkt, einen Solarstromspeicher an sein Solarmodul anzuschließen, der sollte sich vorab berechnen lassen, welche Dimensionierung für seine Bedürfnisse sinnvoll ist. Jeder Haushalt ist unterschiedlich und Faktoren wie verbaute Energiefördertechnik und bestehende Isolierung beziehungsweise Energiehauseigenschaften beeinflussen den individuellen Bedarf. Daneben können auch Fachleute aus der Solarbranche weiterhelfen. Eine gute Anlaufstelle ist mit Sicherheit der Hersteller der hauseigenen Solaranlage. Er kennt das verbaute Solarmodul genau und kann die Parameter für den optimalen Solarstromspeicher exakt definieren. Mit diesen Werten sollten Verbraucher die vorhandenen Modelle auf dem Markt sondieren, um das bestmögliche Modell für den eigenen Bedarf zu finden.

Was ist bei der Speicherauswahl zu beachten?

Folgende Kriterien sind bei der Auswahl des passenden Speichers zu beachten. Es empfiehlt sich, bei der Auswahl den Rat von Fachpartnern einzuholen.

• der Strombedarf des entsprechenden Haushalts
• die Speichergröße
• Wirkungsgrad des Speichers
• Entladetiefe
• Zyklenlebensdauer
• Autarkiegrad

Der Strombedarf

Plant man keinen Hausneubau, kann die Ermittlungen des eigenen Strombedarfs über die Stromabrechnung erfolgen. Die Verbräuche der vergangenen Jahre reichen zur Einschätzung der Bedarfsdimension aus. Ein durchschnittlicher Haushalt von vier Personen verbraucht im Jahresschnitt zwischen 4.000 und 4.500 Kilowattstunden (kWh). In diesem Beispielfall sollte der Speicher eine Kapazität von 6 kWh aufweisen. Dann kann er dem Haushalt die ganze Nacht über Strom liefern. Zu große Speicher verhindern die Einspeisung von nicht benötigtem Strom ins Energienetz. Zu kleine Speicher machen den Bezug von Strom aus dem Netz nötig. Beides verursacht Geldeinbußen.

Die Entladetiefe

Wie viel Energie der Speicher ohne Beschädigung liefern kann, gibt die Entladetiefe zu erkennen. Ein Unterschreiten der Entladetiefe verkürzt die Lebensdauer des Speichers. Bei den hier empfohlenen Lithium-Batterien kann die Entladetiefe bis zu 100 Prozent betragen. In diesem Fall entfällt das Drosseln der Energieentnahme.

Der Wirkungsgrad

Mit der Stromspeicherung sind Verluste durch die Umwandlung verbunden. Deshalb kann der Gesamtwirkungsgrad auf unter 70 Prozent fallen. Systeme, die mit Wechselrichtern arbeiten, sind effizienter. Denn die Transformation von Gleichstrom in Wechselstrom ist in diesem Fall nicht notwendig. Als Faustregel kann man einen Gesamtwirkungsgrad von mehr als 90 Prozent als vernünftig ansehen.

Die Zyklenlebensdauer

Die vom Hersteller angegebene Zyklenzahl beziffert die Zyklenlebensdauer. Üblich ist für moderne Speicher eine Zeitspanne von maximal 7.000 Vollzyklen. Dann beträgt die Speicherkapazität nur noch rund 80 Prozent. Er kann weiter genutzt werden, ist aber nicht mehr effizient.

Der Autarkiegrad

Der Autarkiegrad gibt an, wie unabhängig ein Haushalt vom Stromnetz ist. Er bezieht sich auf den gesamten Stromverbrauch eines Haushalts und besagt, wie viel von diesem die Solarproduktion und Solarspeicherung abdecken.

Nachrüstung für Photovoltaik-Speicher ist möglich

Für viele Anlagen ist die Nachrüstung mit einem Speicher nicht nur möglich, sondern empfiehlt sich. Denn die Vergütung für die Einspeisung ins Stromnetz ist geringer als der Strompreis. Das Nutzen des selbst produzierten Solarstroms senkt also die Stromkosten spürbar.