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Stromspeicher gesucht?

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Inhaltsverzeichnis

Allgemeines über Stromspeicher

Viele Menschen assoziieren mit Photovoltaik-Anlagen und Stromspeichern meist eine utopische Vorstellung von vollkommener „Strom-Autarkie“. Diese Idee wirkt auf den ersten Blick auch recht ansprechend. Man „produziert“ seinen eigenen Strom und macht sich damit unabhängig von Preissteigerungen auf dem Strommarkt.

Um den so erzeugten Strom jedoch auch zeitlich unabhängig von der Sonneneinstrahlung nutzen zu können, bietet sich die Technik der Photovoltaik-Speicher an. Diese können, ähnlich wie eine Batterie, den erzeugten Strom zwischenspeichern und bei Bedarf wieder abgeben. So verfügt man auch nachts über PV-Strom, wenn die Sonne nicht mehr scheint. Der Eigenverbrauch von Photovoltaik-Strom ist durch die sinkende Einspeisevergütung mittlerweile eine überlegenswerte Alternative.

Unter aktuellen Bedingungen (Februar 2019) ist es aber alles andere als rentabel, nur seinen eigenen Strom zu nutzen. Immerhin gehören zu einem Stromspeicher auch stets recht stattliche Investitionskosten und der Strompreis müsste noch erheblich weiter steigen, bevor sich der vollkommene Eigenverbrauch tatsächlich rentiert.

Bild: Energieheld Tipp

Einen Stromspeicher sollten Sie sich nicht einfach aufschwatzen lassen. Die Anschaffung kann sich durchaus rentieren, aber nicht pauschal in jedem Haushalt - da ist schon etwas Planung gefragt. Davon unabhängig ist vollkommene Strom-Autarkie höchst unwirtschaftlich!

So muss ein Photovoltaik-Speicher dimensioniert sein

Als Faustregel lässt sich vorab festhalten, dass ein Photovoltaik-Speicher im Hausgebrauch etwa eine Kilowattstunde Speicherkapazität pro Kilowatt-Peak Photovoltaik-Leistung besitzen sollte. Da jedes Haus einzigartig ist, muss auch die jeweilige Größe des Photovoltaik-Speichers individuell von einem Profi berechnet werden. Wir möchten an dieser Stelle nur eine Musterrechnung vorstellen, um den Einfluss und den Wirkungsgrad des Photovoltaik-Speichers zu veranschaulichen.

In unserem Musterbeispiel beträgt der Jahresstrombedarf eines Haushaltes rund 4.000 Kilowattstunden (4 Megawattstunden). Hier wird nun eine Photovoltaikanlage mit 4 Kilowatt-Peak (also 1 Kilowatt-Peak pro Megawattstunde Jahresstrombedarf) installiert. Bei diesem Aufbau betragen Eigenverbrauchsanteil und Autarkiegrad jeweils 30 Prozent.

Wird ein Batteriespeicher mit einer nutzbaren Kapazität von 1 Kilowattstunde pro Megawattstunde Jahresstrombedarf (also ein 4 kWh Photovoltaik-Speicher) installiert, so lässt sich der Eigenverbrauchsanteil auf bis zu 60 Prozent steigern, während der Autarkiegrad auf 55 Prozent anwächst. Größere Photovoltaik-Speicher sind nicht zwingend effizienter, da diese am Abend und in der Nacht nicht vollständig entladen werden können.

Strombedarf Größe PV Größe Stromspeicher Wirtschaftlicher Eigenverbrauch
4.000 kWh 4 - 6 kWp 4 - 5 kWh 60 %
Grafik: Stromspeicher Größe
Beispiel für eine ideale Photovoltaik-Speicher-Größe (in naher Zukunft) | © Energieheld

Wichtige Faktoren für hohe Wirtschaftlichkeit

Wenn es um die richtige Größe der Photovoltaik-Speicher geht, dann sind zunächst einmal die wirtschaftlichen Grundvoraussetzungen entscheidend. Da man meist von einer 20-jährigen Anlagenlaufzeit (5.000 Zyklen) ausgeht, kann nicht nur die heutige Marktsituation berücksichtigt werden.

Für künftige Entwicklungen werden daher die wahrscheinlichsten Szenarien angenommen. Wichtig sind hierbei auch die Höhe der Einspeisevergütung, zusätzliche Fördermittel wie der Tilgungszuschuss des KfW-Programms zur Förderung von Batteriespeichersystemen und die allgemeinen Preise für verschiedene Photovoltaik-Speicher.

Sind diese Voraussetzungen festgelegt, müssen noch vier entscheidende Faktoren berücksichtigt werden, um die richtige Größe für den eigenen Photovoltaik-Speicher zu finden. Hierbei bildet sich gewissermaßen ein sich selbst bedingendes Verhältnis aus der PV-Leistung, der nutzbaren Kapazität des Photovoltaik-Speichers, dem Eigenverbrauchsanteil und dem Autarkiegrad.

Photovoltaik-Leistung

Die installierte PV-Leistung wird meist in Kilowatt-Peak pro Megawattstunde (kWp/MWh) gemessen. Wird in einem Haushalt mit einem Jahresstrombedarf von 4 Megawattstunden (4MWh = 4.000 kWh) eine Photovoltaik-Anlage mit einer Leistung von 4 Kilowatt-Peak installiert, entspricht dies einer spezifischen PV-Leistung von 1 Kilowatt-Peak pro Megawattstunde Jahresstromberdarf.

Für Hausbesitzer sind diese Kennwerte allerdings uninteressant, da es sich hier um relative Werte handelt, die keine Pauschalaussagen ermöglichen. Die korrekte Größe der Photovoltaik-Anlage sollte daher stets von einem Experten berechnet werden.

Nutzbare Speicherkapazität

Die Speicherkapazität von Photovoltaik-Speichern wird allgemein in Kilowattstunden (kWh) angegeben. Diese Größe gibt also letztendlich an, wieviel Strom bei einer vollen Aufladung gespeichert werden kann. Es sollte dabei jedoch stets die Entladetiefe des Photovoltaik-Speichers berücksichtigt werden. Bei einer Entladetiefe von 70 Prozent kann ein 4 Kilowattstunden Speicher also tatsächlich nur 2,8 Kilowattstunden Strom zur Verfügung stellen (70 Prozent von 4 Kilowattstunden).

Eigenverbrauchsanteil

Der Eigenverbrauchsanteil beschreibt die Menge des selbstproduzierten PV-Stroms, der auch im eigenen Haushalt verbraucht wird. Alle Überschüsse werden in das öffentliche Netz eingespeist und aktuell noch mit 12,24 Cent pro Kilowattstunde (Stand Juni 2017) vergütet. In deutschen Haushalten beträgt der Eigenverbrauchsanteil im Durchschnitt nur 30 Prozent.

Die Sonnenscheindauer und der heimische Strombedarf entscheiden maßgeblich über den Eigenverbrauchsanteil. Der meiste Strom wird abends benötigt, aber nur tagsüber aus der Sonnenenergie gewonnen. Ohne Speichermöglichkeit wird ein Großteil des Stroms deshalb ins öffentliche Netz eingespeist, sodass der Eigenverbrauchsanteil meist eher gering ist.

Autarkiegrad

Mit dem Autarkiegrad wird die Menge des eingekauften Stroms gemessen. Man sollte diesen Wert allerdings nicht mit dem Eigenverbrauch verwechseln, da der Autarkiegrad hauptsächlich vom Strombedarf im Haushalt abhängt. Selbst bei einem Eigenverbrauchsanteil von 100 Prozent kann es durchaus passieren, dass fremder Strom eingekauft werden muss.

Quelle: © EnergieAgenturNRW / youtube.com

Dimensionierung heute, morgen und übermorgen

Unter den aktuellen Voraussetzungen sind heutzutage noch besonders große Photovoltaik-Anlagen ohne Photovoltaik-Speicher rentabel. Auf lange Sicht wird dieses Modell aber nicht wirtschaftlich bleiben, da die Einspeisevergütung nicht dauerhaft auf einem hohen Niveau bleiben wird. Photovoltaik-Speicher sind vor allem in der Zukunft wichtig. Gerade auch, weil sich diese Technologie stets weiter entwickelt und in Zukunft weitaus effizienter eingesetzt werden kann.

Kostenfaktor heute mittelfristig langfristig
PV-Systemkosten in
€ pro kWp (brutto)
1.500 € 1.200 € 1.000 €
Batteriespeicherkosten in € pro kWh (brutto) 1.000 € 600 € 300 €
Einspeisevergütung in Cent pro kWh 12 Cent 6 Cent 2 Cent

Sollte man 2019 in einen Photovoltaik-Speicher investieren?

Unter den aktuellen Bedingungen lohnt sich die Investition in einen Photovoltaik-Speicher nur in Einzelfällen und dann auch nur, wenn man sich für eine besonders kleine Bauart entscheidet. Wie bereits erwähnt, liegt das Kostenoptimum aktuell noch bei größeren Photovoltaik-Anlagen ohne Speicher.

Es gilt jedoch zu bemerken, dass wir uns bezüglich der Wirtschaftlichkeit von Solaranlagen in einem Transformationsprozess befinden. Photovoltaik-Speicher sind aktuell noch eher kostenneutral, werden aber in naher Zukunft die bessere Alternative zu großen Photovoltaik-Anlagen sein.

Die sinkende EEG-Umlage sorgt in Verbindung mit niedrigeren Herstellungskosten für einen langsamen und dennoch stetigen Vormarsch der Photovoltaik-Speicher. Ökologisch ist ein gesteigerter Eigenverbrauch schon jetzt sinnvoll, da der genutzte Photovoltaik-Strom zu 100 Prozent aus erneuerbaren Energien erzeugt wird und verlustarm direkt vor Ort genutzt werden kann.

Photovoltaik-Speicher - hoher ökologischer Nutzen

Es müssen verschiedene Szenarien gegeneinander abgewogen werden, um den heimischen Photovoltaik-Speicher korrekt zu dimensionieren. Dabei steht an dieser Stelle im Vordergrund, wann sich Photovoltaik-Anlagen mit Photovoltaik-Speicher überhaupt kosteneffizient einsetzen lassen.

Mit einem entsprechend großen Budget könnte sich natürlich jeder unabhängig von Kohle- und Atomstrom machen und damit den Umweltschutz vorantreiben. Unabhängig davon gibt es immer mehrere Betrachtungsweisen. Die hier vorgestellten Ergebnisse stützen sich auf eine Analyse von Prof. Dr.-Ing. habil. Volker Quaschning.

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