Batteriespeicher für Photovoltaikanlage
Eine Photovoltaikanlage zu betreiben, bietet zahlreiche Vorteile. So können Sie beispielsweise günstigen, selbst produzierten Strom nutzen und den Überschuss in das öffentliche Netz einspeisen. Hierfür erhalten Sie eine sogenannte Einspeisevergütung.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, den Strom, der nicht gleich verbraucht werden kann, in einem Batteriespeicher zu bevorraten und ihn bei Bedarf – also beispielsweise nachts, wenn kein Strom erzeugt wird –, zu nutzen.
Was ein Batteriespeicher für die Photovoltaikanlage ist, wie er genutzt wird und was Sie hierbei beachten sollten, darauf gehen wir nachfolgend ein.
Was ist ein Batteriespeicher?
Inhaltsverzeichnis
Die PV-Anlage erzeugt tagsüber bei entsprechender Sonneneinstrahlung Strom. Wird mehr Strom erzeugt, als tagsüber verbraucht werden kann, können Sie den übrigen Strom in das öffentliche Netz einspeisen. Jedoch bedeutet dies, dass Sie Strom, der beispielsweise abends, nachts oder in den frühen Morgenstunden verbraucht wird, vom öffentlichen Versorger einkaufen müssen.
Speichern Sie hingegen den zu viel produzierten Strom tagsüber in einem Batteriespeicher, steht dieser Ihnen zur Verfügung, wenn gerade kein neuer Strom produziert wird. Sie nutzen die Solaranlage daher zum Großteil ausschließlich für sich selbst und können sich rund um die Uhr mit ausreichend Strom versorgen.
Um den erzeugten Strom zu speichern, besteht der Batteriespeicher aus verschiedenen Teilen. Hierzu gehören:
- Lithiumbatterien
- Batteriemanagementsystem
- Elektronik zur Internet-Anbindung
- Wechselrichter zur Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom
Arten von Batteriespeichern
Inzwischen werden verschiedene Batteriespeicher-Systeme für die Solarenergie angeboten. Wir möchten nachfolgend auf die bekannteste Varianten eingehen, denn andere Batterie-Systeme werden kaum genutzt.
- Lithium-Ionen-Batterien
Lithium-Ionen-Batterien überzeugen mit einem hohen Wirkungsgrad. Außerdem weisen sie eine hohe Energiedichte auf und sind langlebig. Im Vergleich zu anderen Arten kann diese Batterie rund um die Uhr genutzt werden, ohne dass es einen Leistungsnachlass gibt.
Angeboten werden zudem die Redox-Flow-Batterie sowie die Salzwasserbatterie. Beide kommen jedoch nahezu überhaupt nicht zum Einsatz.
Außerdem unterscheidet man zwischen DC- und AC-gekoppelten Speichern:
- DC-gekoppelter Speicher
Diese Wechselrichter speichern den erzeugten Strom direkt in der Batterie. Ein eigener Wechselrichter wird in diesem Fall nicht benötigt, da die Batterie auf den Wechselrichter der PV-Anlage zurückgreift.
DC-gekoppelte Batterien sind günstiger als die AC-Speicher und arbeiten obendrein effizienter.
- AC-gekoppelter Speicher
Wird ein AC-gekoppelter Speicher verwendet, speist der Wechselrichter als erstes den erzeugten Solarstrom in das Hausnetz ein. Anschließend wird er wieder aus dem Hausnetz entnommen, um in der Batterie gespeichert zu werden. Der integrierte Wechselrichter funktioniert in diesem Fall in beide Richtungen.
AC-Speicher können einfach nachgerüstet werden und gelten als flexibler in der Anwendung.
Wie groß muss der Batteriespeicher sein?
Der Batteriespeicher muss so groß sein, dass er den durchschnittlichen Strom, der in der Nacht verbraucht wird, abdecken kann.
Folgende Rechnung kann bei der Ermittlung helfen:
Angenommen, Sie benötigen in Ihrem Haushalt 4.000 Kilowattstunden Strom pro Jahr, dann sieht die Rechnung folgendermaßen aus:
4.000 Kilowattstunden : 365 Tage : 2 (Tag und Nacht) = 5,4
Sie benötigen also einen Speicher, der eine Speicherkapazität von 5 bis 6 Kilowattstunden erbringt.
Zu kleiner Batteriespeicher
Ist der Batteriespeicher zu klein, können Sie nicht den gesamten Bedarf decken und müssen vor allem nachts weiterhin Strom von einem externen Anbieter beziehen.
Zu großer Batteriespeicher
Wir der Batteriespeicher jedoch zu groß gewählt, kann dies die Lebensdauer erheblich reduzieren. Dies liegt daran, dass der Ladezustand niemals voll sein wird, was die Batteriealterung vorantreibt.
Abgesehen davon sollte der Speicher nicht zu groß gewählt werden, denn dies ist eine unnötige Verschwendung von Ressourcen und Geld.
Unabhängigkeit durch einen Batteriespeicher – ist das möglich?
Auch wenn der Batteriespeicher die Abhängigkeit von einem externen Anbieter deutlich reduziert: vollkommen unabhängig werden Sie dadurch nicht.
Betreiben Sie lediglich eine Solaranlage ohne Speicher, sind Sie zu etwa 25 Prozent unabhängig. Verwenden Sie gleichzeitig einen Batteriespeicher, steigt die Unabhängigkeit in der Regel auf bis zu 70 Prozent an. Aufgrund von Wetterschwankungen, wenn also mal keine Sonne scheint, werden Sie dennoch weiterhin zu ca. 30 Prozent von einem öffentlichen Versorger abhängig sein.
Nicht desto trotz lassen sich die Stromkosten auf diese Weise erheblich reduzieren und Sie tun Gutes für den Umweltschutz.
Batteriespeicher für Photovoltaikanlage – die Lebensdauer
Die meisten Batteriespeicher haben eine Lebensdauer von ca. 10 bis 15 Jahren, was deutlich unter der Lebensdauer der Solarmodule liegt. Dies liegt vor allem daran, dass in der Batterie chemische Prozesse stattfinden, die das Material schädigen.
Zunächst schwindet die Speicherkapazität schleichend, sodass Ihnen dies möglicherweise gar nicht auffällt. Nähert sich das Ende der Lebensdauer, nimmt die Leistung jedoch in der Regel rapide ab.
Die Lebensdauer positiv beeinflussen
Es gibt Möglichkeiten, mit denen die Lebensdauer einer Lithium-Batterie zumindest ein wenig verbessert werden kann:
- Vermeiden Sie zu hohe und zu niedrige Umgebungstemperaturen, indem Sie den Speicher am besten in einem trockenen Raum im Keller aufstellen
- Vermeiden Sie, dass der Speicher über einen langen Zeitraum vollständig geladen ist
- Wählen Sie die passende Speicher-Kapazität aus
Wichtige Fragen und Antworten zum Thema „Batteriespeicher für Photovoltaikanlagen“
Nachfolgend haben wir Ihnen die Antworten auf die wichtigsten Fragen zum Thema „Batteriespeicher für Photovoltaikanlagen“ zusammengestellt:
Nein, es ist nicht möglich, den Strom über mehrere Wochen oder Monate zu speichern. Sie können also nicht im Sommer Strom produzieren, den Sie erst im Winter verbrauchen möchten.
Allerdings wird aktuell an einem neuen Wasserstoffspeicher geforscht, der dies ermöglichen soll. Es ist jedoch davon auszugehen, dass bei dieser Variante ein großer Teil der Energie verlorengeht.
Ja, es gibt durchaus Batteriespeicher, die als Not- oder Ersatzstromgerät verwendet werden können. Kommt es zu einem Netzausfall, kann der Batteriespeicher die Zeit entsprechend überbrücken und den Haushalt mit Strom versorgen.
Wie teuer ein Batteriespeicher ist, hängt zum einen von der verwendeten Technologie und zum anderen von der Größe ab. Speicher, die größer als 5 kW sind, kosten pro Kilowattstunde derzeit (Stand: Juli 2022) zwischen 750 bis 1.200 Euro.
Tipp: Erkundigen Sie sich am besten nach einer Förderung des Batteriespeichers.
Die Betriebskosten für den Batteriespeicher betragen oft nur ca. 100 Euro pro Jahr. Schließlich verbraucht der Speicher kaum Strom und muss gleichzeitig auch nicht (oder nur sehr selten) gewartet werden.
Ob sich das Nachrüsten finanziell lohnt, ist noch nicht abschließend belegt. Dies hängt vor allem damit zusammen, wie hoch die Strompreise in den kommenden Jahren noch klettern. Je höher diese ausfallen, desto mehr wird sich auch die Nachrüstung des Batteriespeichers finanziell bemerkbar machen.
Bei moderaten Strompreisen lohnt sich das Nachrüsten meist nicht, da die Kosten für die Anschaffung und Installation einfach noch zu hoch sind.
Vor allem Lithium-Batterien stehen immer wieder im Fokus, denn die verwendeten Rohstoffe gelten nicht als umweltfreundlich und in Bezug auf die Gewinnung von Lithium wird immer wieder auf Kinderarbeit sowie auf schlechte Arbeitsbedingungen hingewiesen.
Da Lithium-Akkus auch in immer mehr anderen Bereichen wie beispielsweise bei den E-Autos benötigt werden, steigt die Nachfrage ständig. Deshalb wird inzwischen daran geforscht, wie die Herstellung der Batterien zumindest mit weniger Materialien auskommt.
Sobald das Lebensende des Batteriespeichers erreicht ist, muss dieser entsorgt werden. Die Entsorgungskosten hat entweder der Hersteller oder der Verkäufer zu tragen. Diese müssen sich außerdem um die Entsorgung der Batteriespeicher kümmern. Leider ist es ebenfalls kritisch zu betrachten, wie die Vielzahl von Lithium-Akkus und -Batterien in den kommenden Jahren umweltschonend entsorgt werden soll.
