Stromspeicher

Durch die Speicherung von selbsterzeugten Strom mithilfe von Batterien bzw. Akkumulatoren kann die erzeugte elektrische Energie auch dann benutzt werden, wenn die Sonne nicht scheint. Weiterhin ist man durch solche Speicherungsmechanismen nicht an städtische Versorgungsleitungen gebunden und damit autark.
Durch steigende Strompreise gepaart mit sinkenden Einspeisevergütungen sowie immer günstigeren Anschaffungskosten von Stromspeichern, ist die Speicherung von erzeugtem Strom durchaus rentabel und sinnvoll.

Wie funktioniert ein Stromspeicher?

Stromspeicher im Bereich der Photovoltaik sind Akkus, welche den überschüssigen Strom überwiegend kurzfristig speichern, um Zeitfenster mit wenig bis keiner Sonneneinstrahlung zu überbrücken. Das betrifft größtenteils Nächte, aber auch sehr bewölkte Tage.
Durch den Einsatz von solchen Batteriespeichern wird der Eigenverbrauch, die Autarkie sowie die Versorgungssicherheit drastisch erhöht.

Auch, wenn gelegentlich Strom von extern aufgrund von zu hohem  Eigenverbrauch importiert werden muss, kann man sich bei der Nutzung von eigens erzeugten Solarstroms zu 100 % sicher sein, dass dieser komplett frei von CO₂-Emissionen und somit nachhaltig ist.

Wie viel Unabhängigkeit ist mit einem Stromspeicher möglich?

Zwei maßgebliche Faktoren in der Bemessung und der Frage nach Autarkie eines Stromspeichers ist zum einen der Stromverbrauch und die Ertragshöhe der installierten Photovoltaikanlage.
Eine Person in einem Einfamilienhaus benötigt circa 6,3 kWh pro Tag. Da der Stromspeicher mindestens für eine Dauer von 24h halten sollte, um etwa einen komplett ertragslosen Tag zu überbrücken, muss der Speicher sowie die Produktion dahingehend bemessen werden.

Lithium-Ionen-Batterien haben sich als die zuverlässigste und kostengünstigste Option etabliert

Im vierten Quartal 2015 sind in der Bundesrepublik 90 % aller geförderten Batteriespeichern mit Lithium-Ionen-Akkus ausgestattet gewesen und habe so endgültig herkömmliche Blei-Säure-Batterien abgelöst.
Ursprünglich hatten Blei-Säure-Batterien durch den vergleichbaren hohen Wirkungsgrad von 80 % gepaart mit einem relativ günstigen Preis den größten Marktanteil.

Die jetzigen Lithium-Ionen-Akkus haben eine deutliche längere Lebensdauer und weisen sehr viel mehr Ladungszyklen auf. Weiterhin ist die Entladetiefe von 90 % im Vergleich extrem hoch. Durch eine dreifache Lebenszeit im Vergleich zu herkömmlichen Bleibatterien und einem Wirkungsgrad von 95 % sind diese nun flächendeckend Marktsieger.

Kosten eines Stromspeichers

Stromspeicher, welche für private kleine Photovoltaikanlagen geeignet sind, bewegen sich in einem Preissegment von circa 1300 € pro Kilowattstunde. Durch einen größeren Markt und immer effizientere Technologien und Produktionsprozesse sinken diese Preise derzeit jährlich mit einer Rate von bis 18 %.
Aufgrund der Flutung von vielen verschiedenen Produkten und Modellen auf dem Markt, ist es immer schwieriger diese sinnvoll und einfach zu vergleichen. Hier ist es empfehlenswert sich auf Testberichte von den großen unabhängigen Testfirmen zu verlassen.

Förderung

Die KfW ist die staatliche Entwicklungsbank der Bundesregierung, die geförderte Finanzierungen für Energiespeicher anbietet. Energiespeicher können mit einem günstigen Zinssatz und einem laufenden Tilgungszuschuss von 13 % finanziert werden. Der Zuschuss sinkt am 1. Januar um 10 %.

Weiterhin können diese Kredite und Förderungen von der KfW durch bundeslandinterne Subventionsprogramme supplementiert werden.

Was passiert mit Ihrer alten Anlage, wenn die EEG-Förderung nicht mehr zur Verfügung steht?

Die aktuelle EEG-Regelungsperiode von 20 Jahren ist für die Betreiber älterer Solarstromanlagen besser als für Neuanlagen, da die festgelegten Beträge hier noch höher waren.
Sobald die EEG-Vergütung ausfällt, ist eine Photovoltaikanlage längst refinanziert und komplett abbezahlt und nur noch die laufenden Kosten für Betrieb und Wartung zu bezahlen. Derzeit liegen die Einspeisungsvergütungen nach der Förderung bei rund 3,1 ct/kWh brutto.

Der langfristige Betrieb mit Einspeisung in das öffentliche Netz ist nicht sehr lukrativ, da die Einnahmen sich mit den Ausgaben mehr oder weniger decken.
Durch den Einsatz von Stromspeichern kann bei den heutigen Energiepreisen selbst bei der Abzahlung schon gespart werden. Derzeit kann der Strom zu Hause für knappe 20 Cent pro Kilowattstunde gespeichert werden.

Welche Lebensdauer haben Stromspeicher?

Um präzise Angaben über die Lebensdauer von Stromspeichern anzugeben, werden anstatt der Jahresanzahl die Ladezyklen beachtet. Es erfolgt eine Schätzung durch Analysieren der Anzahl der abgeschlossenen Lade- und Entladezyklen. Im Durchschnitt durchläuft ein Solarstromspeicher in Deutschland etwa 250-350 Zyklen pro Jahr. Lithium-Ionen-Akkus haben eine Lebensdauer von nahezu 10000 Ladungszyklen, welche jedoch aufgrund der jungen Technologie nur in der Theorie durch Simulationen eruiert worden sind. Die Verbraucherzentrale NRW geht von einer Lebensdauer von 10 bis 15 Jahren aus.

Grundlegende Überlegungen zur Rentabilität

Stromspeicher werden angeschafft, um den erzeugten Strom zu speichern und dann zu einem späteren Zeitpunkt ohne direkte Stromproduktion wieder in das hauseigene Stromnetz einzuspeisen.
Pro eingesparte Kilowattstunde sinkt die Stromrechnung aus externem Strom um circa 29 Cent. Um die Investition eines Stromspeichers auszugleichen, kostet die Kilowattstunde im Eigenverbrauch um die 12 Cent. Das bedeutet in dieser Rechnung nun ein Ersparnis von 17 Cent pro Kilowattstunde. Die Rentabilität hängt somit maßgeblich von den Strompreisen der öffentlichen Stromversorger ab.

Dimensionierung des Speichers

Die beiden relevanten Messgrößen, die in diesem Zusammenhang zu bewerten sind, sind der Eigenverbrauchsgrad und der Deckungsgrad.
Der Eigenverbrauch gibt an, wie viel Energie selbst verbraucht wird und gibt den Anteil an dem Gesamtstromverbrauch an, wobei der Deckungsgrad den Anteil der verbrauchten Energie bestimmt, welcher durch selbstproduzierte Energie gedeckt wird. Der ins Netz eingespeiste Strom trägt nicht zum Deckungsgrad bei, sondern nur der im hauseigenen Netz verbrauchte Strom.

Grundsätzlich gilt die Faustregel: Je mehr Eigenverbrauch ich habe, desto höher muss meine Speicherkapazität sein.
Der limitierende Faktor stellt hierbei die Höhe der möglichen Stromproduktion der eigenen Photovoltaikanlage, denn nur der Anteil, welcher nicht direkt verbraucht wird, kann für die Ladung des Stromspeichers genutzt werden. Weiterhin muss auch die Frage geklärt werden, wie lange der Stromspeicher die Stromzufuhr alleine überbrücken soll. Bedarf es mehrerer Tage, muss dieser auch größer dimensioniert sein.

Nachrüstung eines Stromspeichers

Wenn eine Photovoltaikanlage bereits vorhanden ist und bisher der erzeugte Strom direkt in das öffentliche Netz eingespeist wurde, kann die Größe des Stromspeichers relativ einfach bestimmt werden.
Für jedes Kilowatt Nennleistung der Solaranlage sollte eine kWh Speicherkapazität eingeplant werden. Somit werden nahezu immer ein Eigenverbrauchsanteil von 60 – 70 % erreicht. In dieser Berechnung wird das durchschnittliche Stromverbrauchsverhalten, etwa dass in den Abendstunden am meisten Energie verbraucht wird, als Berechnungsgrundlage benutzt. Wenn sich das eigene Verhalten drastisch von diesem unterscheidet, sollte hier genauer und detaillierter nachgerechnet werden.

Neuinstallation einer Photovoltaik mit einem Stromspeicher

Da hier die Leistung der Photovoltaikanlage noch nicht vorgegeben ist und diese ebenfalls noch dimensioniert werden muss, gestaltet sich diese Berechnung etwas schwieriger.
Hier muss nun ein ausgewogenes Verhältnis zwischen dem Deckungsgrad und dem Eigenverbrauchsanteil gefunden werden. Da diese zwei Anteile im Gegenspruch zueinander stehen, muss eine geeignete Kompromisslösung gefunden werden.

Bei einer kleineren Anlage ist der Eigenverbrauchsanteil sehr hoch, jedoch ist die überschüssige Stromproduktion relativ klein und erlaubt so nur einen kleinen Deckungsanteil. Im Gegenzug ist der Eigenverbrauchsanteil bei einer größeren Anlage kleiner und der Deckungsanteil dafür höher.
Eine einfache Lösung wäre gleichzeitig die Nennleistung der Photovoltaikanlage sowie die Speicherkapazität des Stromspeichers zu erhöhen. Diese Erhöhung treibt ab einem gewissen Punkt die Kosten disproportional in die Höhe und ist somit nicht mehr rentabel.

Auch hier wurde unter Einbeziehung vieler Parameter die Regel geschaffen, dass pro 1000 Kilowattstunden Jahresverbauch ein Kilowatt Nennleistung sowie eine Kilowattstunde Speicherkapazität installiert werden sollte. So kann man einen Deckungsgrad von circa 50 bis 60 % gepaart mit einem Eigenverbauchsanteil von 60 bis 70 % erreichen.

Stromspeicher nachrüstenStromspeicher nachrüsten

Mit immer zurückgehenden Einspeisevergütungen, steigenden Energiepreisen und der immer größer werdenden Bedeutung von Unabhängigkeit hat die Nachrüstung von Stromspeichern als Supplementation zur eigenen Photovoltaikanlage eine immer größer werdende Bedeutung. Vorgehensweise