Stromspeicher für die Solaranlage - Funktion, Preise und Hersteller

Die Funktion eines Stromspeichers ist denkbar einfach: Er speichert den von einer Photovoltaikanlage produzierten Strom und macht ihn für einen späteren Zeitpunkt nutzbar. Die Technologie dahinter ist nichts anderes als eine Batterie, weshalb auch oft von einem Batteriespeicher gesprochen wird. Die weitaus meisten heute verkauften Stromspeicher sind Lithium-Ionen-Akkus. Diese funktionieren über die Umwandlung von elektrischer in chemische Energie.

Bei der Aufladung eines Stromspeichers findet eine Wanderung von Elektronen statt, welche in der Umkehrung, also beim Entladen des Speichers, elektrischen Strom erzeugt. Die Aufladung eines Stromspeichers erfolgt, sobald die Photovoltaik-Anlage einen Überschuss an Strom produziert, also beispielsweise tagsüber. Abends, wenn mehr Strom benötigt wird als die Solaranlage erzeugt, werden die Haushaltsgeräte dann zuerst mit Strom aus dem Speicher versorgt.

Eigenverbrauch steigern

In einem durchschnittlichen Einfamilienhaus können etwa 30 Prozent des Stroms aus einer Photovoltaik-Anlage selbst verbraucht werden. Die übrigen 70 Prozent werden ins Netz eingespeist. Besonders tagsüber, wenn die Solaranlage am meisten Strom produziert, ist der Stromverbrauch oft recht niedrig. Verbrauchsspitzen gibt es hingegen meist am Abend, wenn die Stromproduktion nachlässt oder im Winter sogar ganz ausbleibt.

Ein Stromspeicher kann dazu beitragen, dass zwischen 50 und 80 Prozent des Photovoltaik-Stroms selbst verbraucht werden können. Da selbst produzierter Strom in der Regel immer günstiger ist als Netzstrom, lohnt sich ein hoher Eigenverbrauch also auch finanziell. Es dauert allerdings über 20 Jahre, bis sich die zusätzlichen Kosten für einen Batteriespeicher durch die gesparten Stromkosten amortisieren.

Erklärvideo zur Photovoltaik-Anlage | Energieheld-Whiteboard

Quelle: © Energieheld / youtube.com

In diesem Energieheld-Whiteboard informieren wir über die Funktionsweise, die Kosten* und die Förderungen einer Photovoltaik-Anlage. *ACHTUNG: Wir beziehen uns in den Energieheld-Whiteboards stets auf durchschnittliche Werte für ein bereits bestehendes Ein- bzw. Mehrfamilienhaus. Alle Zahlen und Kosten sind als ungefähre Näherungswerte zu verstehen.

Stromspeicher galten lange als unwirtschaftlich und kaum rentabel. Mit der stetigen Verbesserung der Technik ändert sich das jedoch zusehends. Insbesondere in Zeiten niedriger Einspeisevergütung für Überschussstrom und hohen Stromkosten ist es sinnvoll, eine Photovoltaik-Anlage auf einen möglichst hohen Eigenverbrauch auszurichten.

Doch auch dann ist eine pauschale Empfehlung für oder gegen einen Stromspeicher schwierig, da die Wirtschaftlichkeit immer auch von der Größe der Photovoltaik-Anlage und den potenziellen Abnehmern des Solarstroms abhängt. So ist ein Einfamilienhaus mit einer Dachfläche von 100 Quadratmetern, einer Wärmepumpe und mit Elektroauto anders zu bewerten, als ein Haus mit kleiner Dachfläche und Gasheizung. Es empfiehlt sich also, das System im Ganzen zu betrachten und sorgfältig mit einem Experten zu planen.

Stromspeicher nachrüsten

Ist bereits eine Photovoltaik-Anlage installiert, jedoch kein Stromspeicher vorhanden, kann dieser relativ problemlos nachgerüstet werden. Ob sich dies auch wirtschaftlich lohnt, hängt vom Alter der Photovoltaik-Anlage ab. Je älter die Solaranlage, desto höher die auf 20 Jahre garantierte Einspeisevergütung. Die „magische Grenze“ hierfür sind die Jahre 2009 und 2010. Nach dieser Zeit sank die Einspeisevergütung auf unter 30 ct/kWh.

Vor allem bei Anlagen, die noch keine 10 Jahre alt sind, kann sich der nachträgliche Einbau eines Stromspeichers also lohnen. Mit einem steigenden Strompreis amortisiert sich die Anschaffung außerdem noch schneller. Neben dem wirtschaftlichen Aspekt zählt jedoch auch der ökologische: Je mehr selbst produzierter Ökostrom vom eigenen Dach verbraucht wird, desto weniger CO2-Emissionen gibt es.

Solaranlage mit Speicher

Eine Solaranlage mit Speicher ist heutzutage noch immer nicht die Regel. Statistisch gesehen verfügt nur jede vierte Photovoltaik-Anlage in Deutschland über einen Stromspeicher. Angesichts der derzeitigen Einspeisevergütung von 8,20 ct/kWh Strom aus PV-Anlagen mit einer Leistung bis 10 kWp (Stand: Juli 2023) sollte bei der Anschaffung darüber nachgedacht werden, direkt eine Solaranlage mit Speicher zu kaufen. Die Wirtschaftlichkeit ist jedoch stark abhängig von der Größe des Stromspeichers und der richtigen Dimensionierung.

Die optimale Größe eines Stromspeichers und die ideale Dimensionierung sind von vielen Faktoren abhängig. Wichtig ist vor allem das Verbrauchsverhalten, also wie viel Strom im Haushalt über das Jahr gesehen verbraucht wird und zu welcher Tageszeit der Verbrauch am höchsten ist. Hinzu kommen die bereits genannten Faktoren von großen Verbrauchern wie einer Wärmepumpe oder einem Elektroauto. Im Folgenden gehen wir daher von einem Beispiel aus, das nicht für jede Situation repräsentativ ist.

Stromspeicher Größe berechnen

Für die Berechnung der idealen Größe eines Stromspeichers gibt es verschiedene Faustregeln. Eine Faustformel besagt, dass die Speicherkapazität in Kilowattstunden etwa der Leistung der installierten PV-Module in Kilowatt Peak entsprechen sollte. Demnach ist eine Speichergröße von 8 kWh bei einer 8 kWp Solaranlage zu empfehlen. Diese Faustformel sollte angesichts der vielen zu berücksichtigen Faktoren jedoch nur der groben Orientierung dienen.

Eine weitere Berechnungsformel richtet sich nach dem jährlichen Stromverbrauch: Jahresstromverbrauch, geteilt durch Tage im Jahr, multipliziert mit 0,33. Ein durchschnittliches Einfamilienhaus mit einem Jahresverbrauch von etwa 4.500 kWh sollte demnach also einen Stromspeicher mit 3,69 kWh einbauen (4.500 kWh / 365 x 0,33). Eine tatsächliche Einschätzung der idealen Speichergröße kann jedoch nur mit Hilfe eines Verbrauchsprofils mit einem Fachmann ermittelt werden. Wenden Sie sich daher unbedingt an einen Betrieb mit der nötigen Expertise.

Beim Photovoltaik-Speicher werden zunächst zwei Arten unterschieden: direkte und indirekte Stromspeicher. Diese unterscheiden sich stark in ihren Kennzahlen, unter anderem bezüglich des Wirkungsgrades, der Kapazität und der Anzahl der Vollzyklen.

In Privathaushalten werden für die Langzeitspeicherung von Strom indirekte Stromspeicher Lithium-Ionen-Akkus oder seltene Blei-Säure-Akkus verwendet. Blei-Säure-Akkus besitzen dabei meist höhere Kapazitäten als Lithium-Ionen-Akkus oder alternative Technologien wie Redox-Flow-Speicher. Lithium-Ionen Akkus haben allerdings eine längere Lebensdauer und bessere Wirkungsgrade.

Mittlerweile ist das Angebot an Stromspeichern recht groß. Zu den namhaften Herstellern zählen VARTA, Tesla und Viessmann. In den letzten Jahren haben sich auch viele chinesische Hersteller am Markt etabliert. Diese stechen vor allem durch ihren oft niedrigeren Preis hervor. Um jedoch aussagekräftige Vergleiche zwischen verschiedenen Marken und Herstellern anzustellen, ist das Produkt Stromspeicher generell noch zu neu.

Aktuell kann nur davon ausgegangen werden, dass ein Lithium-Ionen-Speicher unterm Strich die sinnvollste Investition ist. Weitere Erfahrungswerte fehlen aktuell noch. Nachfolgend haben wir für Sie daher einige Speicherhersteller und ihre Produkte samt Preisen zur Übersicht aufgelistet. Die Preise verstehen sich als Nettopreise ohne Installationskosten.

*Nettopreise ohne Einbaukosten

Amortisation von Stromspeichern

Die Wirtschaftlichkeit von Stromspeichern hängt maßgeblich von den Anschaffungskosten, den Rahmenbedingungen und der Lebensdauer ab. Wir gehen beispielhaft von einem Batteriespeicher mit einer Kapazität von 6,3 kWh, der in der Anschaffung 9.000 Euro kostet. Die Photovoltaik-Anlage in unserem Beispiel hat eine Leistung von 7 kWp und kostet rund 9.750 Euro.

Zum aktuellen Zeitpunkt (Juli 2023) würde es rund 20 Jahre dauern, bis sich die Photovoltaik-Anlage allein amortisiert. Inklusive Stromspeicher dauert die Amortisation etwas länger. Deutlich wird jedoch, dass die Ersparnis ab dem Zeitpunkt der Amortisation mit einem Stromspeicher deutlich höher ausfällt als ohne.

Es muss allerdings davon ausgegangen werden, dass ein Stromspeicher mit einem Maximum von 5.000 Ladezyklen nach etwa 20 Jahren ausgetauscht werden muss (200 bis 250 Ladezyklen pro Jahr). Über seine Lebensdauer hinweg amortisiert sich ein Batteriespeicher also höchstwahrscheinlich selbst, garantiert jedoch keine Einsparungen. Wie wirtschaftlich ein Speicher ist, hängt zudem auch immer vom aktuellen Strompreis ab.

Welcher Stromspeicher der richtige für die eigene Solaranlage ist, muss immer im Einzelfall und am besten mit einem Fachbetrieb entschieden werden. Ist der Speicher zu groß, übersteigen die Kosten den Nutzen. Ist der Speicher zu klein, wird weniger Solarstrom genutzt als möglich und es muss mehr Netzstrom hinzugekauft werden.

Festgehalten werden kann jedoch, dass in nahezu jedem Fall ein Lithium-Ionen-Speicher zu empfehlen ist. Diese Art der Batteriespeicher zählt heute zum Standard und hat andere Varianten wie den Blei-Säure-Akku weitgehend vom Markt verdrängt. Der höhere Wirkungsgrad und die längere Lebensdauer gleichen die etwas geringere Kapazität sowie die höheren Kosten gegenüber Blei-Akkus aus.

Bei den meisten Stromspeichern bekannter Herstellern sind die Unterschiede zudem marginal, sodass eine Unterscheidung der einzelnen Marken wenig sinnvoll ist. Wichtig sind die richtige Dimensionierung des Speichers sowie die Kosten. Wenn Sie diesbezüglich Fragen haben oder an einem eigenen Stromspeicher interessiert sind, stellen Sie einfach eine unverbindliche Anfrage bei Energieheld.