Eine Photovoltaik-Anlage, kurz PV-Anlage, macht Sonnenenergie für Menschen nutzbar, indem sie die erneuerbare Energie der Sonne in Strom verwandelt. Das hat zahlreiche Vorteile, und zwar für die Umwelt und den Geldbeutel, auch wegen staatlicher Förderung. Naheliegenderweise erzeugt eine PV-Anlage am meisten Strom, wenn die Sonneneinstrahlung am stärksten ist, also in den Mittagsstunden. Da zumindest in Privathaushalten vor allem morgens und abends ein erhöhter Strombedarf besteht, kann es sinnvoll sein, ein Speichermodul anzuschaffen.
Andernfalls bliebe wertvoller Sonnenstrom ungenutzt, und für den Mehrbedarf morgens und abends müsste Strom vom Energieversorger hinzugekauft werden. Doch Stromspeicher kosten Geld und die Auswahl am Markt ist riesig. Die Frage ist also: Solarspeicher, ja oder nein? Und wenn ja, welcher Speicher ist überhaupt der richtige?
PV-Komplettanlage oder individuell nach Bedarf zusammengestellt
Sofern Sie über den Kauf einer PV-Komplettanlage nachdenken, müssen Sie sich über den Speicher keine allzu großen Gedanken machen. Komplettanlagen sind in aller Regel bereits mit einem integrierten Speichermodul ausgestattet. Wollen Sie Ihre PV-Anlage allerdings individuell ganz nach Ihrem Bedarf zusammenstellen, oder haben Sie bereits eine PV-Anlage und wollen diese nun um einen oder mehrere Batteriespeicher ergänzen, dann lohnt sich ein genauer Blick auf Ihren Bedarf und die technischen Möglichkeiten.
Solarspeicher: Funktion und Arten von Batteriespeichern für Photovoltaik-Anlagen
Damit der Sonnenstrom, den Ihre PV-Anlage einfängt, für Haushaltsgeräte oder Elektrofahrzeuge überhaupt nutzbar wird, muss er umgewandelt werden. Denn jede PV-Anlage erzeugt Gleichstrom, kurz DC. Auch Speicher nutzen Gleichstrom. Unser Stromnetz und die meisten elektrischen Geräte, die wir im Haushalt nutzen, funktionieren allerdings mit Wechselstrom (AC). Die Umwandlung von Gleich- in Wechselstrom übernimmt der sogenannte Wechselrichter, auch Inverter oder Spannungswandler genannt.
Hierzulande verfügen die meisten privat genutzten PV-Anlagen über mindestens einen Wechselrichter, abhängig von der Größe und Art der Gesamtanlage. Wo und wie der gewonnene Strom umgewandelt wird, hat jedoch Einfluss darauf, wie viel Ertrag am Ende das Gesamtsystem der PV-Anlage bringt. Bevor Sie sich also über die Art des Akkus Gedanken machen, sollten Sie sich fragen, wo in Ihrer PV-Anlage der Speicher überhaupt angeschlossen werden kann bzw. idealerweise angeschlossen werden sollte.
Speichertypen machen den Unterschied: Wahl zwischen AC- oder DC-Speicher
In aller Regel können Sie den Stromspeicher sowohl AC- als auch DC-seitig installieren. Bei der AC-seitigen Installation wird der Stromspeicher nach dem Wechselrichter angeschlossen. Dieser wandelt zunächst den Strom aus der PV-Anlage in Wechselstrom um. Damit der Akku die Energie speichern kann, wandelt der Batteriewechselrichter des Solarspeichers sie wieder in Gleichstrom um.
Bei der DC-seitigen Einbindung ist der Solarspeicher noch vor dem Wechselrichter direkt an die PV-Anlage angeschlossen und kann den Gleichstrom aus den Modulen direkt speichern. Das klingt zunächst einfacher, denn zwischen der Solaranlage, dem Speicher und den Endgeräten sind zwei Umwandlungen weniger nötig. Dies sorgt für einen höheren Wirkungsgrad des Gesamtsystems. Allerdings muss in diesem Fall der Wechselrichter sowohl an die Leistung des Solarspeichers als auch der PV-Anlage angepasst werden. Daher sind DC-seitig installierte Solarspeicher eher für neue Photovoltaikanlagen geeignet.
Im Vergleich dazu gelten AC-seitig eingebundene Batteriespeicher als besonders flexibel. Denn sie funktionieren unabhängig von der Leistung der PV-Anlage und des Wechselrichters und können an beliebige Speicherkapazitäten, sprich: unterschiedlich große Solarspeicher angebunden werden. Daher sind sie vor allem für die Nachrüstung einer bestehenden Anlage interessant. Außerdem können AC-Speicher meist problemlos auch Netzstrom speichern, was sinnvoll sein kann, wenn phasenweise sehr günstige Tarife bei den Energieversorgern verfügbar sind.
Speicherkapazität, Wirkungsgrad oder Investitionskosten: Worauf kommt es Ihnen an?
Ist die Frage nach der Anschlussart geklärt, bleibt Ihnen noch die Qual der Wahl des passenden Akkus. Hier sollten Sie sich fragen, worauf Sie den meisten Wert legen. Zählen für Sie eher die Anschaffungskosten, die Speicherkapazität, das Umweltbewusstsein oder ein hoher Wirkungsgrad? Im Privatgebrauch kommen zumeist indirekte Speicher zum Einsatz, also unterschiedliche Lithium-Ionen-Akkus oder Blei-Säure-Batterien. Letztere sind weit verbreitet und sehr beliebt. Immerhin versprechen sie viel Speicher für verhältnismäßig wenig Geld. Denn bei gleicher Kapazität sind Blei-Säure-Batterien eher günstiger und weisen dabei eine höhere Speicherkapazität auf. Einen Wermutstropfen gibt es allerdings: Diese Akkus enthalten das Schwermetall Blei. Somit gelten sie als weniger umweltverträglich.
Lithium-Ionen-Akkus hingegen punkten durch ihren hohen Wirkungsgrad, der die gespeicherte Energie nahezu vollständig wieder abgibt. Das ist insofern erwähnenswert, als keine Batterie die gespeicherte Energie zu 100 Prozent wieder abgibt, Lithium-Ionen-Akkus wie Lithium-Nickel-Mangan-Cobalt-Speicher (Li-NMC) oder Lithium-Eisen-Phosphat-Speicher (Li-FePO4) sind aber nahe dran. Blei-Säure-Batterien hingegen erreichen oft nur einen Wirkungsgrad von rund 50 Prozent. Je nach Art der eingesetzten Ionen punkten Li-Ionen-Batteriespeicher zudem durch viele Ladezyklen und besonders stabile Lade- und Entladeströme. Dies garantiert eine lange Lebensdauer von bis zu 20 Jahren und sorgt für die konstante Abgabe von Strom. Blei-Akkus machen oft schon nach acht bis zehn Jahren schlapp.
Die richtige Größe finden: Solarspeicher mit 5 oder 10 kW?
Wie groß der Solarspeicher für Ihre PV-Anlage optimalerweise sein sollte, hängt von mehreren Faktoren ab. Grundsätzlich gilt: Der Speicher sollte groß genug sein, um Ihren Haushalt vom Abend bis zum nächsten Morgen mit Solarstrom zu versorgen. Wenn Sie vor allem in den Zeiten Strom benötigen, in denen Ihre PV-Anlage wenig bis keinen Strom erzeugt, muss der Speicher entsprechend größer ausfallen.
Außerdem entscheidet die Größe bzw. der Ertrag Ihrer PV-Anlage über die Speichergröße: Je größer die PV-Anlage, desto mehr Strom erzeugt sie, desto mehr Strom kann also auch eingespeichert werden. Orientierung gibt diese Faustregel: Der Batteriespeicher sollte etwa 1 kWh pro 1000 kWh Stromverbrauch im Jahr als nutzbare Speicherkapazität haben. Für einen durchschnittlichen Vier-Personen-Haushalt mit einem Jahresstromverbrauch von rund 4500 Kilowattstunden (kWh) ist also eine Speicherkapazität von 4 bis 6 kWh ausreichend und wirtschaftlich sinnvoll.
Mehrfamilienhäuser, die mehrere Stromverbraucher beherbergen, müssen entsprechend anders kalkuliert werden. Vereinfacht könnte man sagen: Ein Zweifamilienhaus kommt mit einem durchschnittlichen 10-kWh-Solarspeicher aus.
Eine Frage der Kosten: Weite Preisspanne für Solarspeicher
Während sich die Betriebskosten der meisten Solarspeicher in überschaubaren Grenzen halten, weil sie zumeist aus dem selbst gewonnenen Strom der PV-Anlage heraus gespeist werden, sind die Anschaffungskosten schon eine andere Hausnummer. Dabei gilt generell: Je größer der Speicher und die Kapazität, desto höher der Preis. Außerdem spielt, wie eingangs beschrieben, die Art des Akkus eine Rolle. So sind Blei-Säure-Batterien bereits ab etwa 2000 Euro erhältlich. Für umweltfreundlichere, langlebigere Systeme, die viel Kapazität und einen hohen Wirkungsgrad bieten, können aber auch ohne Probleme 10 000 Euro und mehr fällig werden.
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Vor- und Nachteile von Stromspeichern für Solaranlagen
So komplex die Themen Photovoltaik allgemein und Solarspeicher insbesondere auch sein mögen: Die Vorteile einer eigenen Stromversorgung liegen auf der Hand – insbesondere bei den steigenden Energiekosten. Und die erneuerbaren Energien sind schlicht eine Notwendigkeit, um die Klimaziele zu erreichen, die wiederum dem Erhalt einer Welt dienen, die auch für nachfolgende Generationen noch lebenswert ist. Die Nutzung von Sonnenenergie ist nur ein Baustein, um diese Ziele zu erreichen. Spätestens beim Blick aufs Bankkonto und die nächste Stromrechnung, wird klar, wie sinnvoll ein Umstieg auf erneuerbare Energien wie Sonnenstrom ist.
Vorteile eines Solarspeichers:
- Deckung des Eigenbedarfs mit günstigem Sonnenstrom – zeitlich unabhängig auch morgens, abends und nachts
- Große Auswahl an Systemen und Speicherarten
- Geeignet für Single-Haushalte, Familien oder Mehrfamilienhäuser
- Hohe Speicherkapazität sorgt für Autarkie gegenüber fossilen Energieträgern und Energieversorgern
- Hoher Wirkungsgrad der Speicher sorgt für Wirtschaftlichkeit der Systeme
- Förderfähig
Nachteile eines Solarspeichers:
- Relativ hohe Anschaffungskosten
- Lebensdauer schwankt stark, je nach Speichertyp zwischen acht und 20 Jahren
- Nicht alle Speicherarten gelten als umweltverträglich
- Ohne Beratung durch einen Profi ist es schwer, die passende Lösung zu finden
Nachrüsten im Bestand oder gleich eine neue PV-Anlage: Tipps zur Inbetriebnahme des Solarspeichers
Wenn Sie bereits eine PV-Anlage haben, die Sie mit einem neuen Solarspeicher ergänzen möchten, kommt wahrscheinlich am ehesten ein AC-seitig eingebundener Batteriespeicher in Frage. Er arbeitet unabhängig von der Leistung der bestehenden PV-Anlage und des PV-Wechselrichters.
Wenn Sie über die Installation einer ganz neuen PV-Anlage nachdenken, sind Sie freier in Ihrer Wahl – haben dann aber auch die Qual der größeren Auswahlmöglichkeiten. Egal, welche Variante auf Sie zutrifft: Unser PV-Rechner hilft Ihnen, das richtige System für Ihre individuellen Ansprüche und Wünsche zu finden. Der Rechner berücksichtigt dabei die Gegebenheiten vor Ort (Ausrichtung des Dachs, zur Verfügung stehende Dachfläche und -neigung, Beschattung durch umstehende Bäume oder Nachbargebäude) ebenso wie Ihre Vorlieben hinsichtlich Autarkie, Wirkungsgrad oder Wirtschaftlichkeit.
Um auch finanziell das Beste aus Ihrem Solarspeicher und der PV-Anlage herauszuholen, lohnt sich ein Blick in den Fördermittel-Rechner. Er hilft Ihnen dabei, sich im Dickicht aus Fördermitteln, günstigen Krediten und Zuschüssen sicher zu bewegen und die optimale Förderung für Ihr Projekt zu finden.
