Lohnt sich eine Photovoltaikanlage mit Stromspeicher?

Eine Photovoltaikanlage produziert umweltfreundlichen Strom und hilft, Stromkosten zu sparen, da sie unabhängiger vom Stromanbieter macht. Zusätzlich kann Strom in ein öffentliches Netz eingespeist werden. Dafür erhalten Betreiber einer Photovoltaikanlage eine Einspeisevergütung pro Kilowattstunde.
Der Strom aus der Photovoltaikanlage ohne Stromspeicher kann vom Besitzer der Anlage nur dann genutzt werden, wenn er produziert wird. Der Strom, der nicht benötigt wird, gelangt ins Stromnetz. Um den produzierten Strom noch besser zu nutzen und weitere Stromkosten zu sparen, kann die Photovoltaikanlage mit einem Stromspeicher kombiniert werden. Der überschüssige Strom wird gespeichert und kann dann genutzt werden, wenn keine Sonne scheint. Für die optimale Nutzung des Stroms kommt es auf die Wahl des Stromspeichers in der richtigen Größe an.

Veränderung von Eigenverbrauch und Autarkiegrad mit einem Stromspeicher

Der Akku der Photovoltaikanlage speichert den Strom nur kurzzeitig. Wie lange der Strom in einem Stromspeicher verfügbar ist, hängt von der Art des Speichers ab. Der Stromspeicher trägt dazu bei, den Eigenverbrauch zu erhöhen. Das ist sinnvoll, da der Strom pro Kilowattstunde beim Stromanbieter mehr kostet als eine Einspeisevergütung gewährt wird. Mit dem Stromspeicher lässt sich also langfristig Geld sparen.

Der Eigenverbrauch ist der Anteil des von der Photovoltaikanlage produzierten Stroms, der direkt im Haushalt genutzt wird. Die Eigenverbrauchsquote ist der prozentuale Anteil des Solarstroms, der im Haushalt genutzt wird.
Ist kein Stromspeicher vorhanden, liegt der Eigenverbrauch zumeist nur bei 30 Prozent. Der meiste Strom wird in den Morgen- und Abendstunden verbraucht. Um die Mittagszeit wird jedoch die meiste Energie erzeugt. Daher fließt der größte Anteil des produzierten Stroms ins Netz.

Verfügt die Photovoltaikanlage über einen Stromspeicher mit den richtigen Dimensionen, lässt sich der Eigenverbrauch auf 60 bis 80 Prozent erhöhen.

Der größte Teil des produzierten Solarstroms wird selbst genutzt. Eine wichtige Rolle spielt im Zusammenhang mit einer Photovoltaikanlage und einem Stromspeicher auch der Autarkiegrad. Das ist der Anteil des gesamten Strombedarfs im Haushalt, der durch die Photovoltaikanlage abgedeckt werden kann. Auch der Autarkiegrad wird in Prozent angegeben.

Der Autarkiegrad erhöht sich mit steigendem Eigenverbrauch. Der größte Teil des benötigten Stroms kann durch den Strom aus der Photovoltaikanlage gedeckt werden, wenn ein Speicher vorhanden ist.
Ohne Stromspeicher können nur ungefähr 30 Prozent des Jahresbedarfs an Strom mit dem erzeugten Solarstrom gedeckt werden. Mit einem Stromspeicher lässt sich der Autarkiegrad auf 70 oder sogar 80 Prozent erhöhen. Das macht nicht nur deutlich unabhängiger von einem Stromanbieter, sondern auch von der Preisentwicklung für Strom.

Ermittlung der Autarkie- und Eigenverbrauchsquote mit dem Unabhängigkeitsrechner

Der Unabhängigkeitsrechner, wie er von der Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin (HTW) zur Verfügung gestellt wird, hilft, die eigene Autarkie- und Eigenverbrauchsquote zu ermitteln. Er zeigt, wie sich Leistung der Photovoltaik-Anlage, Stromverbrauch und Größe des Speichers beeinflussen.

Der Autarkiegrad sinkt mit steigendem Stromverbrauch, doch die Eigenverbrauchsquote wird erhöht. Der Autarkiegrad steigt mit steigender Leistung der Photovoltaikanlage, doch die Eigenverbrauchsquote sinkt.
Autarkiegrad und Eigenverbrauchsquote steigen mit steigender Speicherkapazität. Die Wirtschaftlichkeit der Anlage sinkt jedoch.

Welches Speichergröße ist geeignet?

Wie wirtschaftlich eine Photovoltaikanlage mit Stromspeicher ist, hängt entscheidend von der Größe des Speichers ab. Ein kleiner Speicher kann den Überschuss an Strom nicht aufnehmen und ist daher nicht wirtschaftlich. Er kann den Eigenverbrauch und den Autarkiegrad nicht deutlich erhöhen. Ist der Speicher hingegen zu groß, wird er nicht richtig voll, ist nicht effizient genug und ist zu teuer in der Anschaffung.

Für die Wahl der Speichergröße können diese Faustregeln eine Orientierung bieten:

• Nur dann, wenn genügend Überschüsse an Strom anfallen, lohnt sich ein Batteriespeicher. Damit Überschüsse entstehen, sollten pro 1.000 Kilowattstunden Strom im Jahr mindestens 0,5 Kilowatt Photovoltaik-Leistung installiert werden.
• Damit der Batteriespeicher nicht zu groß ist, sollten pro Kilowatt Photovoltaik-Leistung maximal 1,5 Kilowattstunden kalkuliert werden.
• Bei der Wahl der Größe des Batteriespeichers spielt auch der Stromverbrauch eine Rolle. Pro 1.000 Kilowattstunden Verbrauch im Jahr sollten maximal 1,5 Kilowattstunden an Kapazität eingeplant werden.

Ein Einfamilienhaus mit einer Photovoltaikanlage mit 10 kWp und einem Jahresverbrauch von 5.000 Kilowattstunden ist mit einem Speicher mit einer nutzbaren Kapazität von 7,5 Kilowattstunden gut ausgestattet. Soll die Kapazität des Speichers größer sein, reichen 15 Kilowattstunden aus.

Es geht bei der Wahl des Speichers nicht darum, längere Perioden ohne Sonne zu überbrücken. Wichtig ist, dass der Überschuss an Strom von einem Tag für den nächsten Tag genutzt werden kann.

Häufig sind Stromspeicher-Systeme modular aufgebaut. So kann zum Start ein kleiner Speicher gekauft werden, der später bei Bedarf aufgerüstet wird.

Lebensdauer eines Stromspeichers

Die Lebensdauer der modernen Photovoltaik-Module liegt bei 30 Jahren und länger. Ein Stromspeicher hat keine so lange Lebensdauer. Die Zahl der Ladezyklen wirkt sich auf die Haltbarkeit aus.

Die modernen Lithium-Ionen-Speicher können 5.000 bis 10.000 volle Ladezyklen überstehen, abhängig von Modell, Standort und Nutzung.

Im Laufe eines Jahres wird der Speicher nicht an jedem Tag voll genutzt. Die praktische Lebensdauer liegt bei 15 bis 20 Jahren.
Die Hersteller gewähren für den Stromspeicher zumeist eine Garantie von zehn Jahren. Zumindest einmal währen der Lebensdauer der Photovoltaik-Anlage muss der Speicher ausgetauscht werden. Bei der Wirtschaftlichkeitsberechnung ist die Re-Investition zu berücksichtigen.

Arten von Stromspeichern

Bei den Speichern für Photovoltaikanlagen, die sich für Privathaushalte eignen, haben sich die Lithium-Ionen-Speicher bewährt. Sie sind weit verbreitet und technisch ausgereift. Solche Speicher werden auch in Elektroautos und Smartphones verwendet und überzeugen mit einer hohen Energiedichte.

Auf kleinem Raum kann viel Energie gespeichert werden.

Beim Laden und Entladen haben die Lithium-Ionen-Speicher nur geringe Energieverluste. Bei den Lithium-Ionen-Speichern gibt es noch verschiedene Arten. Für Heimspeicher sind die Lithium-Eisenphosphat-Speicher inzwischen Standard geworden. Sie zeichnen sich durch Zyklenfestigkeit, eine hohe Sicherheit und thermische Stabilität aus.

Da die Forscher ständig mit neuen Technologien und Zellchemien experimentieren, können künftig noch weitere Akku-Arten auf den Markt kommen.

Kosten von Stromspeichern

In den vergangenen Jahren sind die Kosten für Stromspeicher stark gesunken. Pro Kilowattstunde Speicherkapazität ist mit Kosten von 400 bis 800 Euro zu rechnen. Für einen Speicher mit einer Kapazität von 10 Kilowattstunden ist also mit 4.000 bis 8.000 Euro zu rechnen. Zusätzlich fallen Kosten für die Planung und die Installation an.