Stromspeicher - Kosten, Förderung und Hersteller

Photovoltaik-Anlagen als Form der „grünen“ Energie werden aufgrund der sinkenden Preise für Solarmodule immer beliebter. Da allerdings die Einspeisevergütung in den letzten Jahren stetig gesunken ist und weiter sinkt und die Strompreise der Anbieter steigen, wird es wirtschaftlich immer sinnvoller, den selbst erzeugten Strom aus den Photovoltaik-Anlagen zum größten Teil für die Deckung des Eigenverbrauchs zu nutzen.

Jedoch ist die Energiegewinnung sowohl durch Photovoltaik-Anlagen als auch durch Solaranlagen wetterabhängig und schwer beeinflussbar. Als Lösung für diese Probleme bieten sich Photovoltaik-Speicher an. So kann der Strom, den die Photovoltaik-Anlage erzeugt hat, für den späteren Gebrauch gespeichert werden. Überschussproduktionen können so gespeichert und später genutzt werden.

Durch die Entzerrung des Zeitpunkts der Stromerzeugung und des Stromverbrauchs, kann der Verbraucher mehr Strom für den Eigenverbrauch nutzen und somit seine Stromkosten senken. Zudem wird das öffentliche Stromnetz entlastet und ein Beitrag zur Energiewende geleistet. Staatliche Förderungen für Stromspeicher stehen z. B. durch das Programm "Erneuerbare Energien Speicher" der KfW-Bank zur Verfügung.

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.

Bei Sonneneinstrahlung erzeugen Photovoltaik-Anlagen tagsüber Strom, welcher sofort verbraucht werden kann. Allerdings wird der meiste Strom nicht etwa in den sonnenreichen Mittagsstunden, sondern am frühen Morgen und den Abendstunden verbraucht.

Deswegen wird der Stromspeicher tagsüber aufgeladen und der so gespeicherte Strom steht abends zur Deckung des Eigenbedarfs wieder zur Verfügung. Überschüssige Energie wird in das öffentliche Netz eingespeist. So kann der Stromverbrauch eines Einfamilienhauses vermehrt über eine regenerative Energiequelle gedeckt werden. Andere Bezeichnungen für Stromspeicher sind häufig Solarbatterie, Solarstrombatterie, Solar-Speicher oder Photovoltaik-Speicher.

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 häufig indirekte Stromspeicher wie Blei-Säure-Akkus oder Lithium-Ionen-Akkus verwendet.

Zu den indirekten Photovoltaik-Stromspeichern zählen elektrochemische Speicher wie Akkus und Batterien. Blei-Säure-Akkus besitzen dabei meist höhere Kapazitäten als Redow-Flow-Batterien oder Lithium-Ionen-Akkus. Übersteigt der erzeugte Strom den Stromverbrauch, werden die Akkus bzw. Batterien geladen und können den gespeicherten Strom bei Bedarf wieder abgeben. Weitere Informationen zu:

• Blei-Säure-Akkus
• Lithium-Ionen-Akkus
• Redox-Flow-Akkus

Weitere Arten von indirekten Stromspeichern

Strom lässt sich auf indirekte Weise in Großanlagen speichern. Für den Hausgebrauch sind diese Lösungen jedoch nicht gedacht. In Zukunft werden sich eher Batteriespeicher durchsetzen. Weitere Arten von indirekten Stromspeichern sind:

• Wasserstoffspeicher
• Pumpspeicherkraftwerke
• Druckluftspeicher
• Schwungradspeicher

Zur Stromspeicherung bei Kondensatoren, welche sowohl aus elektrisch leitenden als auch nicht leitenden Schichten bestehen, wird eine Spannung an die Elektroden angelegt. Damit wird ein elektrisches Feld erzeugt und der Strom ohne Umwandlung direkt gespeichert. Spulen können hingegen mit Hilfe von Gleichstrom ein magnetisches Feld erzeugen. Die so gespeicherte Photovoltaik-Energie kann anschließend abgerufen werden.

Direkte Stromspeicher können die Energie in Sekundenbruchteilen wieder abgeben und eignen sich gut zur Netzstabilisierung bei Spannungsspitzen- und tälern. Allerdings besitzen diese Stromspeicher ein geringes Speichervolumen und werden daher häufig als Kurzspeicher eingesetzt.

Die folgende Abbildung zeigt den minimalen und maximalen Wirkungsgrad beziehungsweise deren Spanne von typischen direkten und indirekten Stromspeichern. Der Wirkungsgrad beschreibt dabei das Verhältnis von aufgenommener und abgegebener Energie.

Ein Wirkungsgrad von 100 Prozent bedeutet beispielsweise, dass jede gespeicherte Kilowattstunde vollständig wieder entladen und genutzt werden kann. Informationen zu Kennzahlen wie Entladetiefe, Speicherkapazität und andere, finden Siein diesem Artikel.

Für Privathaushalte, wie Ein- oder Mehrfamilienhäuser, werden als Stromspeicher häufig Lithium-Ionen-Akkus bzw. Blei-Batterien verwendet. Die langjährig bewährten Blei-Säure-Batterien besitzen im Wesentlichen eine höhere Speicherkapazität als Lithium-Ionen-Akkus und sind bei gleicher Speicherkapazität häufig günstiger.

Lithium-Ionen-Akkus können dafür mit einem höheren Wirkungsgrad punkten. Viele Hersteller bieten sowohl Modelle mit Blei- als auch mit Lithium-Ionen-Technologie an. Hier eine kleine Auswahl an Herstellern für Stromspeicher:

Die Kosten für einen Stromspeicher lassen nicht wirklich pauschal angeben. Obwohl natürlich für alle Fabrikate ein Preis zu finden ist, spiegelt dieser nicht immer die "realen" Kosten im täglichen Gebrauch wieder.

Relevante Kennziffern eines Stromspeichers sind immer die maximale Speicherleistung, die maximale Entladetiefe, die maximale Zyklenanzahl, die abrufbare Spitzenleistung, der Leistungsverlust nach 10 Jahren und die Dauer des Garantieanspruchs.

Aus alle diesen Angaben lässt sich errechnen, wie viel Ihr Stromspeicher tatsächlich kostet. Achten Sie daher bei der Auswahl immer auf die Kosten pro nutzbarer Kilowattstunde. Anhand eines Beispiels lässt sich sehr gut zeigen, dass die Herstellerangaben schnell über die tatsächlichen Kosten hinwegtäuschen können:

Das Beispiel ist natürlich sehr vereinfacht, aber zeigt gut, dass man beim Preis eines Stromspeichers nicht alleine auf die Anschaffungskosten achten sollte. Trotz geringerer Entladetiefe und höherem Anschaffungspreis ist der Stromspeicher A unterm Strich fast genauso teuer, weil er gegenüber Stromspeicher B die doppelte Zyklenzahl besitzt.

Für die Anschaffung eines Stromspeichers vergibt die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) mit dem Programm 275 zinsgünstige Kredite inklusive Tilgungszuschuss. Ein alleinstehender Zuschuss ohne Kredit ist nicht verfügbar.

Wenn die Stromspeicher-Größe nicht auf Ihren Haushalt abgestimmt ist, dann werden sich die Kosten mit hoher Wahrscheinlichkeit nicht amortisierien. Im Allgemeinen rechnet man bei einem Strombedarf von 4.000 Kilowattstunden pro Jahr etwa mit einer PV-Leistung von 4 Kilowatt-Peak und einer Stromspeicher-Größe von 4 Kilowattstunden Speicherleistung.

Mit dieser Voraussetzung liegt Ihr Eigenverbrauchsanteil bei rund 60 Prozent und der Autarkiegrad bei etwa 55 Prozent. Das heißt, dass 1.600 Kilowattstunden Strom ins öffentliche Netz eingespeist werden und nur noch 1.800 Kilowattstunden vom Energieversorger bezogen werden müssen. Im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit ist ein besonders großer Stromspeicher mit einem Autarkiegrad von 100 Prozent nicht zu empfehlen.

Eine Photovoltaik-Anlage mit Stromspeicher kann sich aktuell in Ausnahmefällen (im Jahr 2016) ganz knapp amortisieren, ohne jedoch irgendwelche Gewinne abzuwerfen. Man kann davon ausgehen, dass Stromspeicher bis 2020 erheblich günstiger geworden sind. In Verbindung mit gestiegenen Strompreisen und einer gesunkenen Einspeisevergütung kann es daher in wenigen Jahren äußerst rentabel sein, einen eigenen Stromspeicher zu besitzen.

Anlagen, die den gesamten Eigenbedarf decken können, werden aber mit hoher Wahrscheinlichkeit erst sehr viel später oder überhaupt nicht wirtschaftlich einsetzbar sein. Solange die Einspeisevergütung noch verfügbar ist, sollte daher keine Strom-Autarkie angestrebt werden.