Ein Photovoltaik Speicher, bestehend aus einem Akku, Batteriemanagement und einer Speicherkoordination, speichert elektrischen Strom aus Solaranlagen und stellt die Energie zum Eigenverbrauch bereit.
Was ist ein Photovoltaik Speicher
Grundlegend funktioniert der PV-Stromspeicher wie der Akku einer Autobatterie, das heißt der Akkumulator gewinnt elektrische Energie aus Sonnenenergie und lädt sich damit auf. Beim Aufladen wandelt der Akku die elektrische Energie in chemische Energie um. Wenn du nun Strom benötigst, wandelt der Akku die chemische Energie, die der Speicher beinhaltet, zurück in elektrische Energie.
Auch für den Klimaschutz im Bereich der Energiewende lohnt sich die Anschaffung eines Photovoltaik Speichers, denn ein Solarspeicher verbessert deine persönliche CO2-Bilanz. Der Speicher verursacht nur bei der Herstellung CO2-Emissionen und so speichert beispielsweise ein Lithium-Speicher mit Kapazität von 8 kWh und einer angenommenen Betriebsdauer von 20 Jahren über 12 Tonnen CO2 für ein durchschnittliches Einfamilienhaus.
Wichtigste Kenngröße eines Photovoltaik Speichers ist die Speicherkapazität, die üblicherweise zwischen 4 und 16 kWh für Privathäuser liegt. Der Dimensionierung eines Stromspeichers und deiner benötigten Speicherkapazität dienen verschiedene Faktoren, wie die Entladetiefe. Tiefenentladung schädigt einen Akku, daher empfehlen Experten eine maximale Prozentzahl der zu entnehmenden Speicherkapazität, um die vom Hersteller angegebene Lebensdauer zu erreichen. Allgemein gilt: Bei Blei-Akkus solltest du nur etwa 50 Prozent der Speicherkapazität entnehmen, bei Lithium-Ionen-Akkus kannst du mindestens 95 Prozent Energie entnehmen. Überdies gibt es die Nutzkapazität, die die tatsächlich nutzbare Kapazität eines Solar-Speichers angibt. Natürlich lebt dein Photovoltaik Speicher nicht endlos lange, sondern verschleißt. Mit der Zyklenzahl gibt der Hersteller die Anzahl an Ladezyklen an, die der Speicher aushält. Innovative Speicher erreichen 5.000 bis 10.000 Ladezyklen.
Der Batteriewirkungsgrad definiert den prozentualen Anteil, den du nach der Zuführung der Energie in den Speicher wieder nutzen kannst. Hierfür bezieht der Wirkungsgrad die Verluste der Batterie mit ein. Hauptsächlich verwenden Hersteller Blei- und Lithium-Ionen-Akkus, wobei letztere in den letzten Jahren vermehrt eingesetzt wurden. Lithium-Ionen-Akkus kosten mehr und verfügen über eine geringere Speicherkapazität als Blei-Akkus, jedoch weisen sie eine längere Lebensdauer auf und verfügen über einen sehr hohen Wirkungsgrad. Alternativ setzen bestücken Unternehmen die Photovoltaik Speicher mit Lithium-Eisen-Phosphat-Akkus und vermeiden dadurch eine Überhitzung.
Wie wird ein Photovoltaik Speicher angeschlossen?
Ein wichtiges technisches Detail ist die Anschlussart. Bei einer AC-Kopplung sitzt der Speicher hinter dem Wechselrichter, der Wechselstrom in Gleichstrom umwandelt. Solar-Speicher mit DC-Kopplung inkludieren einen Speicher zwischen der Photovoltaikanlage und dem Wechselrichter. Wechselrichter-DC-Systeme ersetzen den Wechselrichter komplett.
Beachte folgende Faustregel bei der Auswahl des Autarkiegrades: Ein Photovoltaik Speicher sollte pro Kilowatt peak (kWP) Leistung eine Speicherkapazität von etwa einer Kilowattstunden (kWh) besitzen. Ein 7 bis 8 kWh Speicher einer 8 kWp Solaranlage ermöglicht einem Haushalte mit einem Stromverbrauch von 4.200 kWh etwa 80 Prozent Autarkie.
Photovoltaik Speicher pro und contra
Die Anschaffung eins Photovoltaik Speichers sollt gut überlegt sein. Zur Entscheidung für oder gegen so ein Solar-System solltest du für Photovoltaik Speicher pro und contra gegeneinander abwägen.
Vorteile
Mit einem Solaranlage mit Speicher bist du zu einem hohen Anteil unabhängig von Energieversorgern und steigenden Strompreisen. Selbst gewonnener Strom aus Solarenergie wirkt sich positiv auf deine Finanzen aus und du kannst den Strom, den deine Anlage tagsüber erzeugt, sofort im Haus verbrauchen. Selbst ein Elektroauto kannst du tagsüber mit dem Strom aufladen. Der Autarkiegrad mit einer Solaranlage in Kombination mit einem Stromspeicher liegt zwischen 80 und 90 Prozent. Durch die Selbstversorgung mit Strom bindest du dich weniger an schwankende Kosten und Verträge der Netzbetreiber.
Zum Vergleich: Eine Familie mit zwei Erwachsenen und zwei Kindern verbraucht im Jahr etwa 5.000 kWh, davon kämen etwa 4.000 kWh aus dem Photovoltaik Speicher. Bei einem Strompreis von 30 Cent pro Kilowattstunde spart diese Familie durchschnittlich 1.200 Euro pro Jahr.
Darüber hinaus erhöhst du den Eigenverbrauch und reduzierst den Strombezug aus dem Netz. Du verwendest mehr deinen selbst erzeugten Strom und steigerst den Eigenverbrauch somit auf bis zu 80 Prozent. Bei üblichen Nutzungsszenarien geht ein Großteil des elektrischen Stroms verloren, weil die meisten Menschen zum Zeitpunkt hoher Strom-Ausbeute, zur Mittagszeit, keinen Strom benötigen und sich außer Haus aufhalten. Der Stromspeicher stellt den mittags erzeugten Strom auch noch am nächsten Morgen bereit.
Ein weiterer Vorteil einer Solaranlage mit Speicher ist dein Beitrag zur Stabilisierung des Stromnetzes und zur Integration erneuerbarer Energien. Wenn du einen Solarstrom-Speicher einbindest, stabilisierst du das Stromnetz kosteneffizient, klimaneutral und ressourcenschonend.
Du sparst von CO2-Emissionen und engagierst dich für den Klimaschutz. Deinen CO2-Fußabdruck kannst du deutlich verkleinern, wenn du einen Stromspeicher für deine Solaranlage nutzt. Der Verbrauch des selbst gewonnenen Stroms begründet die geringere Notwendigkeit von Strom aus Kraftwerken. Den meisten Strom ziehen Haushalte am Abend aus dem Netz, hier kannst du aus dem Stromspeicher zehren und den Energieverbrauch klimafreundlich gestalten. Der Zukauf von Strom hält sich Grenzen, sodass der Bedarf an Atomstrom sinkt und folglich auch die CO2-Emissionen. Die Solaranlage selbst erzeugt keine CO2-Emissionen, ist geruchsneutral und leise und gibt keine Gifte an die Umwelt ab. Hauptsächlich nutzen Verbraucher den Strom lokal im Haushalt, wodurch kein Überlandtransport notwendig ist und Spannungsverluste entfallen.
Natürlich wird eine Photovoltaik-Anlage mit Speicher auch staatlich gefördert. Im Juli 2021 wurde die Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) eingeführt, seither werden stromerzeugende Anlagen und zugehörige Stromspeicher im Rahmen von Sanierungen und Neubauten gefördert. Die Förderung selbst erfolgt indirekt und anteilig an den Gesamtkosten des Baus oder der Sanierung. Eine Förderung setzt jedoch voraus, dass du für deine Solaranlage keine Vergütung für eingespeisten Strom nach EEG beanspruchst oder planst.
Wie in den meisten Angelegenheiten gibt es auch bei Solaranlagen mit Speicher einige Nachteile. Die wichtigsten Kontra-Punkte beziehen sich auf den finanziellen Aspekt und den individuellen Nutzen der Photovoltaik-Anlage.
Nachteile
Gegen einen Photovoltaik Speicher sprechen hohe Anschaffungskosten und lange Amortisationszeiten. Für eine Solaranlage mit Wechselrichter verlangen Anbieter durchaus 10.000 bis 15.000 Euro (inklusive Montage). Nach der Installation dauert es ungefähr zehn Jahre, bis sich die Kosten für durch den verbrauchten und eingespeisten Strom amortisieren. Hinweis: Die Kosten für PV-Anlagen sind stetig gesunken, besonders für Systeme mit Lithium-Ionen-Akkus. Mit steigender Nachfrage erhöhen Anbieter auch die Preise wieder. Hierzu gehören auch Kosten für die Lagerkapazität. Abhängig von der Speicherkapazität, der Montageart und dem Umfang der Funktionen musst du mit Ausgaben zwischen 1.000 und 2.000 Euro pro kWh Lagerkapazität rechnen. Für ein typisches Einfamilienhaus ist eine Kapazität zwischen 5 und 15 kWh einzukalkulieren.
Ein kleinerer Speicher mit 5 bis 7 kWh Kapazität kostet etwa 6.000 bis 8.000 Euro, ein Modell mit einer Speicherkapazität mit 8 bis 10 kWh bekommst du für 8.000 bis 10.000 Euro. Es gibt auch große Speicher mit einer Kapazität mit rund 15 kWh, diese kosten bis zu 15.000 Euro.
Zum Kostenfaktor zählt auch der finanzielle Aufwand für Wartung und Betrieb, schließlich benötigt der Speicher für seinen Betrieb Strom. Rund 1.500 kWh Solarstrom fließen jährlich, mit einem Verlust von schätzungsweise 20 Prozent.
Begrenzte Speicherkapazität und eingeschränkte Nutzbarkeit sind weitere Negativ-Kriterien einer PV-Anlage mit Speicher. Eine Solaranlage speichert den Strom nicht saisonal und so hält der Speicher beispielsweise die Energie aus dem Sommer nicht für den Winter bereit. Hauptsächlich produziert eine Solaranlage die Energie in den Mittagsstunden und speist tagsüber den erzeugten Strom ein. In den Wintermonaten ist kaum Solarenergie verfügbar, wegen der bewölkten Tage. Zu dieser Zeit deckt die in der PV-Anlage erzeugte Menge Strom gerade einmal den Ruhebedarf eines Hauses ab. Zwar mindert der Speicher die Abhängigkeit vom Sonnenschein, aber nur kurzzeitig.
Leider belastet die Herstellung von PV-Modulen die Umwelt, ebenso die Entsorgung der Batterien. Zwar produzieren die Solaranlage kein weiteres CO2, jedoch verwenden Unternehmen Energie, um die Module herzustellen. Die Bilanz der in Deutschland hergestellten Module weist jedoch eine bessere Bilanz auf die in China produzierten Elemente. Dennoch spielen Transportwege eine Rolle und so stößt ein Transport von Asien nach Deutschland mehr CO2 aus als ein Fahrzeug während des Transports innerhalb Deutschlands oder aus den europäischen Nachbarländern. Für das Treibhauspotenzial von PV-Modulen lässt sich ein Wert festlegen. Der Faktor dient nur der Orientierung, denn je nach Modul, Herstellungsland und Transportstrecke variiert der Wert. Allgemein liegt das Treibhauspotenzial für Solar-Module bei 56 Gramm CO2 pro kWh, so besagt es das Umweltbundesamt. Zudem enthalten viele Batterietypen Schwermetalle und seltene Erden und sind somit bei der Entsorgung ökologisch problematisch.
Überlege dir auch, ob sich die Anschaffung einer PV-Anlage mit Speicher lohnt. Die Energieeinsparung bei guter Energieeffizienz eines Haushalts ist nur gering. Beschäftige dich mit der Menge der Ladezyklen und dem Energieverbrauch. Eine gute Ökobilanz des Speichers ist gegeben, wenn die für die Produktion verbrauchte Energie im Verlauf der Nutzung eingespart wird. Hier zeigen sich die Differenzen zwischen Stromspeichern und PV-Anlagen. Oft zeigt sich die positive Bilanz bei Speichern erst nach zehn Jahren. Ein großer Speicher beeinflusst die Bilanz sogar negativ.
PV-Anlagen haben also Vor- und Nachteile, die du vor der Anschaffung abwägen solltest. Prüfe, welche für deine individuelle Situation überwiegen.
Fazit
Photovoltaik Speicher machen dich von Stromversorgern größtenteils unabhängig, verringern die CO2-Emissionen und werden durch den Staat gefördert. Andererseits kosten die Module mit Speicher viel Geld in der Anschaffung und belasten die Umwelt während der Produktion und bei der Entsorgung.
Insgesamt lohnt sich die Anschaffung eines PV Speichers, denn die Wirtschaftlichkeitsrechnung bringt positive Resultate. Ein Energiesparberater kann dich tiefgründig beraten und mit dir die Frage klären, ob sich für deine Wohnsituation die Anschaffung eines Photovoltaik Speichers rentiert.
Die Zukunft der PV Speicher sieht positiv aus. Fortschreiten der Technik in der Herstellung sowie wachsender Bedarf begründen eine sichere Zukunft für die Speicher. Außerdem müssen immer mehr Menschen Geld sparen und sind mit wachsenden Strompreisen finanziell überfordert. Zukünftig werden sich mehr Haushalte für Solaranlagen mit Speicher entscheiden.
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