Mit dem Speicher bringt Photovol­taik mehr

Der Themenblock beschreibt das Potenzial eines Stromspeichers. Erfahren Sie mehr über das passende Speichersystem und die Batterietechnologie, über die Integration in bestehende und neue PV-Anlagen sowie über Förderung und Wirtschaftlichkeit der Solarbatterie.

DC-Kopplung versus AC-Kopplung

Speichersystem oder Speicherbatterie?

Bei einer Neuinstallation ist eine DC-Lösung als Speichersystem empfehlenswert. DC-gekoppelte Batteriespeicher werden vor dem PV-Wechselrichter eingebunden.

Das E3/DC-Hauskraftwerk ist eine kompakte DC-Systemlösung mit Wechselrichter, Laderegler, Energiemanagement und Speicherbatterie. Die All In One-Lösung ist sehr effizient und wirtschaftlich durch hohe Autarkie.

AC-gekoppelte Systeme werden nach dem Wechselrichter der Photovoltaikanlage in den Stromkreis integriert. Der Speicher läuft unabhängig von der PV-Anlage. Die doppelte Transformation oder Wandlung zwischen Wechselstrom und Gleichstrom führt zu Wandlungsverlusten. AC-Systeme sind bei der nachträglichen Installation empfehlenswert, da ein Wechselrichter vorhanden ist bzw. unabhängig vom Speichersystem gewählt werden kann.

Hybrid-Stromspeicher vereinen AC- und DC-gekoppelte Systeme, wodurch kein weiterer Wechselrichter benötigt wird und der Speicher als Wechselstrom und Gleichstrom-Quelle betrieben werden kann. Neue PV-Installationen und Altanlagen können an den Speicher angeschlossen werden.

Batterietechnologie der Stromspeicher

Zyklenzahl und Lebensdauer von Solarbatterien

Im Bereich der Heimspeicher für Solarstrom haben sich Lithium-Ionen basierte Speicher gegenüber Bleibatterien fast vollständig durchgesetzt. Denn sie haben viele entscheidende Vorteile.

Die Zyklenzahl: Sie gibt die Anzahl der vollständigen Be- und Entladungen an, bevor die Kapazität des Speichers unter eine nicht mehr relevante Grenze fällt. Lithium-Ionen-Speicher schaffen zwischen 4.000 und 7.000 Ladezyklen, Blei-Speicher oft nur zwischen 1.200 und 1.500 Zyklen. Beim E3/DC-Hauskraftwerk sind die Ladezyklen während der 10-jährigen Garantie unbegrenzt.

Die Lebensdauer: Ein Stromspeicher altert unabhängig von der Zahl der Zyklen auch kalendarisch, also allein über die Zeit geht Leistung verloren. Blei-Speicher kommen etwa auf eine Lebensdauer von 10 Jahren, die geschätzte Lebensdauer eines Lithium-Ionen-Speichers liegt bei etwa 20 Jahren. Langzeituntersuchungen gibt es noch nicht. Intelligentes Energiemanagement ist aber wichtig für eine lange Lebenszeit des Speichers, weil er sehr sensibel auf Überbeanspruchung reagiert.

Batterietechnologie der Stromspeicher

Entladetiefe und Wirkungsgrad von Stromspeichern

Wird zu viel Speicherkapazität entnommen, kann dies die Lebensdauer eines Speichers verkürzen. Die Entladetiefe beschreibt, wie viel Prozent der Kapazität entnommen werden kann. Je höher die Entladetiefe, desto besser wird die gespeicherte Kapazität genutzt. Lithium-Ionen-Speicher erreichen zwischen 70 und 100 % Entladetiefe, bei E3/DC sind es 90 bis 100 %.

Die Ladungsverluste eines Speichers werden anhand des Wirkungsgrades festgestellt. Die Effizienz der Energieübertragung bzw. der Energieumwandlung von Lithium-Ionen-Speichern liegt zwischen 93 und 98 %, der Wirkungsgrad von Bleibatterien lediglich zwischen 70 und 85 %.

Sicherheit des PV-Speichersystems: Bei Lithium-Ionen-Speichern muss ein gut funktionierendes Energiemanagementsystem vorliegen, um Schäden durch Überladung zu verhindern. Das Energiemanagement ist zudem die einzige Wartung für Lithium-Ionen-Speicher, während Blei-Speicher einmal im Jahr überprüft werden müssen.

Nachrüstung oder Neubau

Wann kommt der Speicher zur PV-Anlage?

Eine der wichtigsten Fragen vor der Installation eines Stromspeichers ist, ob die Solarbatterie nachgerüstet oder zu einer neuen PV-Anlage installiert wird. Das ist nicht nur für die Wahl des Speichersystems wichtig, sondern auch bei der Frage, wann sich ein Speicher lohnt.

Erhält man noch eine hohe Einspeisevergütung nach dem EEG, dann ist die Anschaffung eines Solarspeichers noch verfrüht. Je nach Zeitpunkt der Inbetriebnahme der Solaranlage ist der selbst produzierte Strom mehr wert als Strom aus dem Netz kostet. Einspeisung ist dann dem Eigenverbrauch vorzuziehen, bis die Vergütung nach 20 Jahren ausläuft.

Seit Jahren ist die Einspeisevergütung pro kWh aber deutlich niedriger als der Strompreis bei Bezug aus dem Netz. Eigenverbrauch lohnt sich, aber ohne Speicher werden nur 30 % des selbst produzierten Stroms direkt verbraucht. Mit einem Stromspeicher kann der Eigenbedarf zu 80 % und mehr gedeckt und eine hohe Autarkie erreicht werden. Bei Neuanlagen ist die Einbindung einer Solarbatterie – am besten als effizientes DC-Speichersystem, deshalb immer empfehlenswert.

Wie wirtschaftlich ist ein Stromspeicher?

Stromkosten maximal senken

Die Amortisation eines Stromspeichers wird über Einsparungen bei den Energiekosten erreicht. Die Wirtschaftlichkeit eines Photovoltaikspeichers hängt also auch von der künftigen Entwicklung der Strompreise und der Einspeisevergütung ab. Laut einer Studie des Statistischen Bundesamtes hat sich der Strompreis für private Haushalte von Anfang 2000 bis Mitte 2014 mit 92 % fast verdoppelt, sinkende Strompreise sind in der Zukunft kaum zu erwarten. Die Einspeisevergütung für PV-Anlagen sinkt kontinuierlich, trägt aber weiterhin zur Wirtschaftlichkeit der PV-Anlage bei, denn bei einer hohen Eigenversorgung (Autarkie) entstehen im Sommerhalbjahr größere Überschüsse.

Jede selbst genutzte Kilowattstunde senkt die Stromrechnung. Um die Wirtschaftlichkeit eines PV-Speichers mit einer Faustformel zu berechnen, muss die in der Praxis erreichbare Zahl der Vollzyklen pro Jahr (max. 300) über die Lebensdauer mit der nutzbaren Kapazität in kWh und dem Batteriewirkungsgrad multipliziert werden. In Relation zum Anschaffungspreis ergibt sich der Speicherpreis in €-Ct/kWh. Über die Ersparnis bei den Stromkosten hinaus bringt eine PV-Anlage mit Speicher Steuervorteile und die Möglichkeit einer 100-prozentigen Abschreibung der gesamten Anlage über die Laufzeit von 20 Jahren. Außerdem steigert die Investition den Wert der Immobilie nachhaltig.

Unterstützung bei der Investition in die Solarbatterie

PV-Speicher-Förderung und Finanzierung

Die Investition in einen Energiespeicher verringert nicht nur die Abhängigkeit von Energieversorgern und immer weiter steigenden Energiekosten für Strom, Wärme und Mobilität.

Sie unterstützt auch die Energiewende, also den Wechsel von konventionellen zur dezentralen regenerativen Energieerzeugung. Öffentliche Institutionen fördern deshalb Stromspeicher in Verbindung mit PV-Anlagen. Nach dem Auslaufen des KfW-Förderprogramms 275 für Speicher haben viele Bundesländer und Kommunen eigene Förderprogramme aufgelegt, die mit Festzuschüssen pro kWh oder mit einem prozentualen Zuschuss zu den förderfähigen Investitionskosten arbeiten. In der Regel wird eine zehnjährige Garantie vorausgesetzt, die E3/DC für das gesamte Speichersystem gewährt. In jedem Fall lohnt sich die Recherche nach einem Förderprogramm vor Ort, die zertifizierten Installationspartner von E3/DC unterstützen dabei. Die lange Garantie und die hohe Investitionssicherheit einer PV-Anlage mit Stromspeicher machen den privaten Beitrag zur Energiewende auch für Finanzierer sehr attraktiv. Die Konditionen dafür sind günstiger denn je.

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