Stromspeicher: Solarstrom nutzen, auch wenn es dunkel ist

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In einem Stromspeicher fürs Eigenheim kann tagsüber der Solarstrom gespeichert werden, der nachts gebraucht wird. So lässt sich der Eigenverbrauchsanteil am Solarstrom erhöhen. Weil Stromspeicher immer günstiger werden, lohnt sich das für Eigenheimbesitzer auch finanziell: Denn gespeicherter Solarstrom ist inzwischen oft schon günstiger als der Strom vom Energieversorger.

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Manche Stromspeicher fürs Eigenheim sind so schick designt, dass man sie auch im Wohnumfeld nicht als störend empfindet. Foto: Kreisel Electric

Stromspeicher, in die sich tagsüber Solarstrom einspeisen lässt, der nachts gebraucht wird, sind in den vergangenen Jahren immer billiger geworden: „Die Speicherpreise haben sich zwischen 2014 und 2017 ungefähr halbiert“, sagt Carsten Körnig, Hauptgeschäftsführer des Bundesverbands Solarwirtschaft. Sowohl für Eigentümer einer bestehenden Photovoltaikanlage als auch solche Hausbesitzer, die erst noch eine solche Anlage anschaffen möchten, werden Solarstromspeicher deshalb immer interessanter: „In vielen Fällen lohnt sich ein Solarstromspeicher für den Privathaushalt finanziell schon jetzt“, sagt Körnig.

Welche Typen von Stromspeichern fürs Eigenheim es gibt

Auf dem Markt gibt es zwei Typen von Stromspeichern fürs Eigenheim. Einerseits Bleiakkus, andererseits Speicher auf Basis moderner Lithium-Technik. Erstere haben vor allem einen Vorteil: Sie sind in der Anschaffung günstiger als die moderne Lithium-Variante.

Stromspeicher, Bleibatterie, Foto: missisya/iStock.com
Bleibatterien für Heimspeicher sind verwandt mit Autobatterien – und sehen auch so aus. Mehrere von ihnen werden zusammengeschaltet und dienen so als Heimspeicher für Solarstrom. Foto: missisya/iStock.com

Allerdings haben Bleiakkus eine Reihe von Nachteilen: So ist die Leistungsdichte viel geringer, so dass eine Bleibatterie viel mehr Platz benötigt als die Lithium-Variante. Speicher auf Lithium-Basis sind oft nur etwa so groß wie beispielsweise eine Gastherme und können meist an der Wand montiert werden. Speicher auf Bleibasis bestehen dagegen oft aus einer Vielzahl von autobatterieähnlichen Einzelakkus, die in klobigen Gehäusen untergebracht und auf dem Boden aufgestellt werden. Je nach Kapazität benötigen sie oft eine Stellfläche wie ein Kleiderschrank. Ein weiterer Nachteil von Bleiakkus: Ihre Lebensdauer ist kürzer.

Typischerweise ist zum Beispiel bei Blei-Säure-Akkus von einer Lebensdauer von in der Regel höchstens zehn Jahren auszugehen. Bleibatterien dürfen auch nur teilweise entladen werden – oft nur zur Hälfte –  da sie ansonsten schneller verschleißen. Das bedeutet: Wird eine nutzbare Kapazität von fünf Kilowattstunden benötigt, muss der Bleispeicher eine Kapazität von zehn Kilowattstunden haben.

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Stromspeicher und Sicherheit

Lithium-Ionen-Akkus mit hoher Energiedichte können grundsätzlich brennen, wenn sie überlastet oder mechanisch beschädigt werden. Experte Carsten Körnig beruhigt aber: „Werden gängige Sicherheitsvorschriften eingehalten, sind Solarstromspeicher genauso sicher wie andere Elektrogeräte im Haushalt.“

Die Kapazität von Lithium-Akkus hingegen kann zum Großteil genutzt werden. Für sie gilt außerdem: „Speicher von Qualitätsanbietern verfügen über eine hohe Lebenserwartung“, weiß Körnig, gibt allerdings zu bedenken, dass dies auch vom konkreten Einsatz und vom Typ abhängig ist.

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Auch bekannte Automobilhersteller sind inzwischen in die Produktion von Stromspeichern für den Haushalt eingestiegen und bieten erweiterbare Speichermodule an. Foto: Daimler AG

Manche Anbieter von Stromspeichern mit Lithium-Ionen-Akkus versprechen viele tausend Ladezyklen und eine Lebenserwartung von 20 Jahren oder mehr.

Wann ein Stromspeicher als verschlissen gilt

Mit jedem Ladezyklus verliert ein Stromspeicher ein klein wenig Kapazität. Die Zahl der Ladezyklen gibt an, wie häufig man einen Speicher vollständig be- und wieder entladen kann, bis seine Kapazität um eine bestimmte Prozentzahl abgenommen hat. Im Allgemeinen geben die Hersteller die Zahl der Zyklen an, bis ein Akku über weniger als 80 Prozent seiner ursprünglichen Kapazität verfügt. Dann gilt er zwar als verschlissen – kann unter Umständen aber noch weiterverwendet werden, wenn es sonst keine Defekte gibt und die reduzierte Speicherkapazität noch ausreichend ist.

Kosten eines Stromspeichers und Wirtschaftlichkeit

Kosteten Lithium-Stromspeicher vor wenigen Jahren noch deutlich mehr als 1.000 Euro pro Kilowattstunde Kapazität, so befinden sich die Preise in jüngerer Zeit deutlich im Sturzflug. Speichersysteme auf Lithiumbasis gibt es inzwischen schon ab rund 600 Euro pro Kilowattstunde nutzbarer Kapazität. Wegen des Preisverfalls bei den lithiumbasierten Solarstromspeichern spielen Blei-Akkus heute nur noch eine geringe Rolle. Bei kleinen Inselanlagen, also Anlagen zum Beispiel in Berghütten oder Wochenendhäusern, die nicht ans Stromnetz angeschlossen sind, sind sie aber nach wie vor verbreitet.

Neben den Kosten für den Stromspeicher müssen oft auch die Investitionen in einen passenden Wechselrichter berücksichtigt werden, der den Gleichstrom des Stroms von der Photovoltaikanlage in im Haushalt nutzbaren Wechselstrom umwandelt. Allerdings gibt es auch schon Batteriespeicher mit integriertem Wechselrichter.

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Beispielrechnung: Wie wirtschaftlich ist ein Stromspeicher?

Angenommen, pro Jahr werden 3.000 Kilowatt Solarstrom zum späteren Eigenverbrauch zwischengespeichert und nicht ins Netz eingespeist, so ergibt sich folgende Berechnung:

  • Der Speicherbesitzer verzichtet zunächst auf die Einspeisevergütung von 12,2 Cent pro Kilowattstunde (Stand: Neuanlagen Herbst/Winter 2017), die er erhalten hätte, hätte er den Strom ins allgemeine Stromnetz eingespeist.
  • Später, wenn er den Strom verbraucht, muss er keinen Strom vom Versorger für rund 28,15 Cent pro Kilowattstunde (Strom-Verbraucherpreisindex 2017 von Verivox) zukaufen.
  • Dadurch spart der Speicherbesitzer 15,95 Cent pro Kilowattstunde (28,15 Cent minus 12,2 Cent). Bei 3.000 Kilowattstunden im Jahr sind das rund 480 Euro Ersparnis pro Jahr.
  • Sollte der Strompreis in den kommenden Jahren steigen, steigt auch die Ersparnis. Würde Strom vom Versorger in einigen Jahren beispielsweise 34 Cent pro Kilowattstunde kosten, betrüge die jährliche Ersparnis dann rund 650 Euro im Jahr.
  • Wirtschaftlich ist ein Stromspeicher dann, wenn noch vor Ablauf der Nutzungsphase seine Kosten plus die Verzinsung, die man für sein investiertes Kapital erhalten hätte, wieder eingespielt sind.

Förderung von Stromspeichern

Der Erwerb eines Solarstromspeichers wird derzeit von der KfW finanziell gefördert. Das Programm läuft bis Ende 2018. Dabei vergibt die KfW ein zinsgünstiges Darlehen und als besonderen Bonus einen Tilgungszuschuss. Dabei gilt allerdings: Je später man sich für den Einbau eines Speichers entscheidet, desto geringer wird dieser, denn die Zuschüsse des KfW-Programms verringern sich halbjährlich. Die Zuschüsse belaufen sich bis Ende 2017 auf höchstens 16 Prozent, bis Mitte 2018 auf 13 Prozent und bis Ende 2018 auf zehn Prozent der Anschaffungssumme. Die Kreditlaufzeit kann zwischen zwei und 20 Jahren gewählt werden.

In einigen Regionen Deutschlands gibt es auch kommunale Förderungen für Stromspeicher, die von Städten oder in manchen Fällen den Stadtwerken gewährt werden. So gibt es zum Beispiel von der Stadt Marburg für den Erwerb eines Stromspeichers einen Zuschuss in Höhe von 500 Euro.

Stromspeicher: Welche Kapazität ist sinnvoll?

Wer sich für einen Batteriespeicher entschieden hat, steht vor der Wahl, welche Größe der Speicher haben soll. Klar ist: Je mehr Kapazität der Solarstromspeicher hat, desto mehr kann der Eigenverbrauchsanteil erhöht werden. Allerdings sind große Speicher naturgemäß teurer als kleine, so dass die Dimensionierung des Speichers einer genauen Analyse des eigenen Verbrauchs bedarf.

Solarstrom, Produktionsverlauf, Stromspeicher, Grafik: Screenshot Fronius-Web
Das grüne Gebirge zeigt den Solarstrom-Produktionsverlauf der Anlage des Berichterstatters in einem herbstlichen Tagesverlauf. Die grauen Flächen sind der Eigenverbrauch, weiße Flächen unter der schwarzen Linie zeigen den vom Versorger bezogenen Strom. Mit einem Speicher gäbe es solche weißen Flächen an guten Sonnentagen – und der darauffolgenden Nacht – wohl nicht. Grafik: Screenshot Fronius-Web

Dabei ist zunächst zu ermitteln, wie viel Strom im Haushalt nachts verbraucht wird und ob sich dieser Verbrauch senken lässt, etwa, indem künftig Geräte mit hohem Stromverbrauch, wie Waschmaschine und Co., nur noch tagsüber verwendet werden. Kommt bei einer solchen Berechnung heraus, dass der gewünschte Stromspeicher in den Morgenstunden noch halb voll wäre, kann er eine Nummer kleiner gewählt werden. Im Allgemeinen gilt: Der Speicher sollte so groß sein, dass der Stromverbrauch am Abend, Nachts und in den frühen Morgenstunden gedeckt ist.

Für Familien, die besonders sparsam mit Strom haushalten, reicht oft schon ein kleinerer Stromspeicher. Manche Hersteller bieten übrigens Geräte an, die sich später modular erweitern lassen. So kann es zunächst sinnvoll sein, einen kleineren Speicher mit einer Kapazität von beispielsweise fünf Kilowattstunden zu erwerben und das System später, sollte die Kapazität nicht mehr ausreichen, zu erweitern.

Größere Heimspeichersysteme haben heute oft schon Kapazitäten ab zehn Kilowattstunden. Ist der Speicher dann abends gefüllt, reicht das in den meisten Fällen locker aus, um auch in nicht allzu sparsam mit Strom haushaltenden Gebäuden alle Verbraucher in der sonnenfreien Zeit  mit Strom zu versorgen. Allerdings: Gerade im Winter kann es vorkommen, dass die Photovoltaikanlage über mehrere Tage hinweg keinen oder kaum Strom liefern kann. Ist der Akku dann leer, muss trotzdem wieder Strom vom Versorger zugekauft werden. Deshalb ist in unseren Breitengraden auch mit üppig dimensionierter Photovoltaikanlage und großem Stromspeicher eine 100-prozentige Eigenversorgung mit Sonnenstrom kaum möglich.

Stromspeicher, Solardach, Foto: Gyula Gyukli/fotolia.com
Wer nur eine Photovoltaikanlage auf dem Dach hat und keinen Stromspeicher, kann in der Regel höchstens auf einen Selbstversorgungsgrad von 30 Prozent kommen. Mit Speicher ist wesentlich mehr drin. Foto: Gyula Gyukli/fotolia.com

Wie hoch der Grad der Selbstversorgung sein kann, hängt aber nicht nur von der Dimensionierung von Speicher und Photovoltaikanlage ab, sondern auch vom individuellen Verbrauchsverhalten der Bewohner. Einen groben Überblick über den Autarkiegrad gibt ein Online-Unabhängigkeitsrechner der Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin. Laut dieses Rechners kann ein Haushalt mit einem Jahresverbrauch von 5.000 Kilowattstunden und einer Photovoltaikanlage mit einer Nennleistung von fünf Kilowattstunden einen  Autarkiegrad von höchstens 30 Prozent erreichen. Wird ein Speicher mit einer Kapazität von fünf Kilowattstunden installiert, steigt laut diesem Rechner der Autarkiegrad auf immerhin 56 Prozent.

Ein Sonderfall sind Inselanlagen in Gebäuden, die nicht ans Stromnetz angeschlossen sind, also zum Beispiel Berghütten oder Wochenendhäuser. Bei solchen Anlagen ist eine genaue Bedarfsberechnung notwendig, damit die Bewohner nicht irgendwann im Dunkeln sitzen.

Vielfältige Nutzungsmöglichkeiten des eigenen Stromspeichers

Überschüssiger Sonnenstrom an sonnigen Tagen, der nicht ins Netz eingespeist werden kann, steht zum Eigenverbrauch zur Verfügung oder kann im Batteriespeicher gespeichert werde n. Eigentümer eines Speichers haben hier einen Vorteil. Weil an sonnenreichen Tagen die Photovoltaikanlagen in Deutschland unter Umständen so viel Strom produzieren, dass das allgemeine Stromnetz durch die Einspeisung überlastet wird, müssen bei Photovoltaikanlagen Leistungsspritzen begrenzt werden. Hier gibt es mehrere Varianten, für Eigentümer einer kleineren Anlage bietet sich die so genannte 70-Prozent-Regelung an. Diese besagt, dass die Einspeisung von Solarstrom ins allgemeine Stromnetz auf 70 Prozent der Nennleistung begrenzt wird. Produziert eine Photovoltaikanlage an sonnenreichen Tagen mehr als diese 70 Prozent, so steht dieser Strom dem Haushalt zur Verfügung oder kann im Akku gespeichert werden – ohne Speicher ginge dieser Strom verloren.

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Der Füllstand des Stromspeichers lässt sich jederzeit über eine App verfolgen. So lässt sich durch gezielte Stromnutzung der Anteil des Eigenverbrauchs an Solarstrom erhöhen. Foto: Daimler AG

Der gespeicherte Solarstrom kann – die passende Dimensionierung des Akkus vorausgesetzt – auch genutzt werden, um eine Wärmepumpe als Heizung zu betreiben. Zwar produziert eine Photovoltaikanlage in den Wintermonaten weniger Strom als im Frühjahr oder Sommer, doch ganz zum Stillstand kommt sie selten. Es bleibt also oft Strom übrig, der gespeichert und so genutzt werden kann. Am Markt gibt es inzwischen übrigens Energiemanagementsysteme, die die Wärmepumpe dann in Betrieb setzt, wenn gerade viel Solarstrom erzeugt, beziehungsweise der Füllstand des Stromspeichers hoch ist.

Was tun, wenn der Akku alt und verbraucht ist

Wer jetzt einige  tausend Euro in einen Stromspeicher investiert, denkt vielleicht noch nicht an seine spätere Entsorgung. Und das muss er auch nicht, weiß Carsten Körnig, Hauptgeschäftsführer des Bundesverbands Solarwirtschaft: „Das Batteriegesetz verpflichtet Vertreiber von Solarstromspeichern, ausrangierte Modelle unentgeltlich entgegenzunehmen, egal wo sie gekauft wurden. Der Bundesverband Solarwirtschaft, die Gemeinsame Rücknahmesystem Servicegesellschaft, der ZVEH und der ZVEI haben bereits 2015 ein System entwickelt, das sicherstellt, dass die zurückgenommenen Anlagen beim Vertreiber abgeholt und einer ordnungsgemäßen Verwertung zugeführt werden.“

Wirtschaftlich werden Solarstromspeicher immer interessanter

Wegen des rasanten Preisverfalls werden Stromspeicher für das Eigenheim wirtschaftlich immer interessanter. Einige Firmen experimentieren zudem schon mit Smart-Grid-Lösungen, also einer Vernetzung vieler Heimspeicher. Das Ziel: Die Energieversorger können bei Verbrauchsspitzen Strom aus den Heimspeichern entnehmen, den sie in Zeiten des Überschusses an Energie wieder auffüllen. Dafür erhalten die Heimspeicherbesitzer eine Vergütung und tragen zur Stabilisierung des Stromnetzes bei.

02.10.2017


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