PV-Anlage: Speichertechnik / 3 Effizienz und Kosten

Wichtig für die Effizienz des Speichers sind die richtige Dimensionierung und ein optimales Lademanagement.

In der Praxis werden häufig viel zu große Speicher installiert. Der Ladezustand der Batterie schwankt dann ständig zwischen halb voll und voll. Dieser hohe Ladezustand beschleunigt die Alterung der Batterie. Zudem kostet ungenutzte Kapazität unnötig Geld und verschwendet Rohstoffe und Ressourcen. Ein richtig ausgelegter Speicher führt zu einem deutlich höheren Eigenverbrauch des Solarstroms. Das ist der eigentliche Sinn des Speichers. Ist er deutlich größer, kann der Eigenverbrauch durch die Vergrößerung nur wenig gesteigert werden. Richtig dimensioniert ist die Batterie also, wenn sie den durchschnittlichen Stromverbrauch zwischen abends und morgens abdeckt.

Hinweis

Speichergröße

Die Verbraucherzentrale Nordrhein-Westfalen empfiehlt als Richtwert für die Speichergröße etwa 1 Kilowattstunde Batteriekapazität pro 1.000 kWh Jahresstromverbrauch. Bei kleinen PV-Anlagen sollte außerdem die Speicherkapazität der Batterie in Kilowattstunden nicht viel größer sein als die Leistung der PV-Anlage in Kilowatt. Für einen Haushalt mit einer 5 kWp-PV-Anlage und einem Jahresstromverbrauch von 5.000 kWh wäre also ein Speicher von rund 5 kWh ideal. Wenn absehbar ist, dass der Stromverbrauch in Zukunft steigen wird oder wenn weitere Technik eingesetzt werden soll (zum Beispiel durch die Anschaffung einer elektrischen Wärmepumpe), sollte der Speicher größer ausgelegt werden. Das ist auch sinnvoll, wenn der Speicher zusätzliche Funktionen wie die Not- oder Ersatzstromlieferung übernehmen soll.

In der Praxis wird oft nicht das volle Potenzial der PV-Anlage ausgeschöpft. Da kleine PV-Anlagen bis 2022 nur mit höchstens 70 % ihrer Nennleistung ins öffentliche Stromnetz einspeisen durften, konnte es in den sonnigen Mittagsstunden zu einer Überproduktion kommen. Eine intelligente Ladesteuerung sorgt vollautomatisch anhand von Wetterprognosen und früheren Verbrauchswerten dafür, dass in diesen Zeiten möglichst viel selbst verbraucht beziehungsweise der Batteriespeicher geladen wird. Gleichzeitig kann eine intelligente Steuerung durch ein batterieschonendes Laden und Entladen zu einer deutlich verbesserten Lebensdauer der Batterie beitragen. Die konkrete Umsetzung der intelligenten Ladung und Entladung des Speichers kann sich je nach System unterscheiden. Oft ist eine intelligente Ladesteuerung bereits in das Speichersystem integriert.

Eine andere Möglichkeit ist die externe Regelung über ein Energiemanagementsystem. Dieses kann alle großen Erzeugungs- und Verbrauchsanlagen des Haushalts (wie zum Beispiel PV-Anlage, E-Auto-Ladestation/Wallbox, Wärmepumpe etc.) zentral steuern und optimieren. Hierbei sollte darauf geachtet werden, dass die einzelnen Komponenten miteinander kompatibel sind, um das volle Potenzial der intelligenten Steuerung ausnutzen zu können.

Praxis-Tipp

Übersicht zur Effizienz von Speichersystemen

Zu beachten ist auch, wie viel Strom der Stromspeicher selbst für Funktionen und Elektronik benötigt. Gute Speichersysteme brauchen im Stand-By-Betrieb und für den Schutz vor Tiefentladung im Winter nur wenige Watt und sind daher sehr effizient. Eine gute Übersicht zur Effizienz von Speichersystemen bietet die jährliche Stromspeicherinspektion der HTW Berlin von Speichersystemen für Privathaushalte. In dem aktuellen Stromspeichertest 2023 nahm die HTW 21 Speichersysteme unter die Lupe (https://solar.htw-berlin.de/publikationen/stromspeicher-inspektion-2023-vergleich-lithium-batterien/).

Die aktuelle Dominanz der Lithium-Ionen-Batterietechnologie spiegelt sich auch in ihrem beachtlichen Marktanteil in Deutschland wider: 98 % der rund 200.000 Heimspeichersysteme, die im vergangenen Jahr installiert wurden, waren Lithium-Systeme. Die Anzahl der Neuinstallationen stieg 2022 im Vergleich zum Vorjahr insgesamt um 44 %. Besonders im Trend sind dabei Lithium-Eisenphosphat-Batterien. Innerhalb von 5 Jahren verdoppelten sie ihren Anteil auf knapp 70 % im Jahr 2022.

Kosten

Rein finanziell lohnt sich ein Batteriespeicher für Privathaushalte oftmals nicht. Zwar sind die Anschaffungskosten für Heimspeicher in den letzten Jahren deutlich gesunken, bleiben aber derzeit relativ stabil. Mittel- und langfristig werden die Speicherpreise weiter sinken, auch weil derzeit weltweit riesige Produktionskapazitäten für Lithium-Ionen-Batterien aufgebaut werden.

Ein Speicher für ein typisches Einfamilienhaus sollte eine Kapazität zwischen 5 und 15 kWh haben. Kleine Speicher mit nur 5 bis 7 kWh Speicherkapazität kosten etwa 6.000 bis 8.000 EUR. Ein etwas größerer Speicher mit einer Kapazität von 8 bis 10 kWh ist hingegen für 8.000 bis 10.000 EUR erhältlich. Große Speicher mit ca. 15 kWh kosten bis zu 15.000 EUR. Da sie eine deutlich kürzere Lebensdauer haben als die eigentliche PV-Anlage, fallen die Anschaffungskosten, bezogen auf die Laufzeit der PV-Anlage, aber doppelt an.

Um den Anschaffungspreis im Verhältnis zur gesamten Lebensdauer des Speichers betra...