Das eigene Energie-Kraftwerk! Früher nur eine Vision wird es heute Realität. Ein wichtiger Schritt hin zur Energiewende mit dezentraler Energieversorgung liegt neben der autarken Energieerzeugung auch in der Speicherfähigkeit der erzeugten Energie. In dem folgenden Artikel wollen wir Ihnen einen grundlegenden Einblick in PV-Speichersysteme geben und in den darauf folgenden Beiträgen genauer die technischen Aspekte bei PV-Batteriespeichern erklären.

Im Allgemeinen gibt es mehrere Benutzergruppen bzw. Anwendungsbereiche bei PV-Speichersystemen zu betrachten.

  1. Speichersysteme für einen „normalen Haushalt, Einfamilienhaus – oder Mehrfamilienhaus
  2. Speichersysteme für einen Gewerbebetrieb mit entsprechend größerem Energiebedarf
  3. Speichersysteme zur Netzstützung / Netzstabilisierung beispielsweise in Solarparks

In diesem Beitrag konzentrieren wir uns auf den ersten Punkt, die Speichersysteme und Stromspeicher für normale Haushalte.

Warum einen Batteriespeicher installieren?

Eine Solaranlage mit Solarbatterie ist Ihre eigene, private, nachhaltige Strompreisbremse. Hausbesitzer, die auch eine Photovoltaikanlage auf dem Dach haben oder eine solche planen, werden folgende Situation kennen:

Tagsüber wird ihre PV-Anlage Strom erzeugen. Kann dieser Strom sofort zeitgleich zum Betreiben von Anlagen und Geräten im Haus genutzt werden so spart man den teuren Bezugsstrom seines Energieversorgers. Wird aber dieser Strom nicht gebraucht, so speist man ihn trotz stetig sinkender EEG-Vergütung ins Netz ein. Eine so durch die PV-Anlage erreichte Autarkie wird nur selten über 25 – 30% hinaus kommen. Denn  kommt man abends von der Arbeit heim und braucht Strom für Kochen, Licht oder andere elektrische Geräte, bezieht man dann doch wieder den teuren Strom aus dem Netz.

Will man dies nicht, so hilft ein Batteriespeicher. Dieser nimmt den überschüssigen Sonnenstrom am Tage auf und gibt ihn abends und nachts wieder ab, sobald er gebraucht wird. Damit wird der Autarkiegrad deutlich steigen. Nicht selten werden so Autarkiegrade von 80% und mehr erreicht. Mit einem Speicher werden zwar die selbst genutzten kWh aufgrund der höheren Anfangsinvestition rechnerisch etwas teurer. Jedoch können dann oft 60-80% des eigenen Verbrauchs gedeckt werden, so dass die Gesamtrechnung mit der Speicher-Investition auf lange Sicht wieder rentabel ist. Für viele Bürger ist auch eine  gewisse Energieunabhängigkeit an sich bereits ein erstrebenswerter Wert.

Technische Grundunterschiede bei Batteriespeichern

Technisch unterscheiden sich Batteriespeicher, die im Verbund mit PV-Anlagen angeboten werden, meistens durch deren Anschlussart.

So gibt es Speichersysteme deren Batterieladung  direkt über die DC-Seite der angeschlossenen PV-Anlage, also gleichstromseitig  (DC-gekoppelt) mit dem über die Solarmodule erzeugten Gleichstrom erfolgt. Kleiner Kostenvorteil dieser Systeme: es wird dann nur ein Wechselrichter benötigt und zwar derjenige, welcher die in den Batterien gespeicherte DC-Energie bei Entladung wieder in den für den Haushalt üblichen Wechselstrom wandelt. DC-gekoppelt bedeutet also: die Batterie ist vor dem Wechselrichter eingebunden.

Eine weitere Anschlussart sind AC-gekoppelte Systeme. Kleiner Nachteil bei dieser Variante sind die etwas höheren Anschaffungskosten da sowohl zur Ladung und zur Entladung des Batteriesystems jeweils ein Wechselrichter vonnöten ist. Der erhebliche Vorteil solcher Systeme ist allerdings: es können auch bereits bestehende PV-Systeme mit sogenannten AC-gekoppelten Batteriespeichern nachgerüstet werden. AC-gekoppelt bedeutet also: die Batterie ist nach dem Wechselrichter eingebunden. Als weiterer Vorteil ist eine sogenannte „Notstromfähigkeit“ mit AC-gekoppelten Systemen realisierbar.

Auf die Förderfähigkeit hat die Anschlussart keinen Einfluss.

Dimensionierung des Energiespeichersystems

Eine Investitionsentscheidung für ein PV-System und ein Energiespeichersystem sollte nicht ohne eine vernünftige Vorab-Planung erfolgen. Die Dimensionierung des Batteriespeichers sollte möglichst nahe am Bedarf sein.

Die optimale Auslegung einer Batterie bestimmt maßgeblich deren Wirtschaftlichkeit. Nur mit der richtigen Speichergröße der Batterie wird das optimale Verhältnis zwischen Investition und Ertrag erreicht und wird dadurch im Folgenden die Amortisationszeit minimieren.

Wird das Batterie-Speichersystem zu klein bemessen, so ist der  Betreiber frustriert weil seine Erwartungshaltung nicht getroffen wird. Ist es deutlich zu groß bemessen, investiert er in Anlagentechnik, die er vielleicht gar nicht benötigt. Um beides zu vermeiden sollte also ein erfahrener Energieberater oder ein Fachbetrieb in die Planung mit einbezogen werden.

Nicht in jedem Fall gibt alleine die Stromrechnung detaillierten Aufschluss darüber, wie der Energieverbrauch und die Lastspitzen entstehen.

Ist man also als Laie hinsichtlich seines eigenen Energiebedarfs unsicher, so sollte der Fachplaner beispielsweise für einen gewissen repräsentativen Zeitraum ein Energiemessgerät an der Hauptverteilung anschließen. Solche Energiemessgeräte zeichnen nicht nur den Energieverbrauch über einen zeitlichen Verlauf auf, sondern geben auch Aufschluss darüber wann, durch welche Energieverbraucher und wie lange Lastspitzen im Haus entstehen. Daraus haben Sie einen doppelten Nutzen: man erkennt gegebenenfalls „Energiefresser“ und kann diese eliminieren, zum Beispiel indem man ein Alt-Gerät mit hohem Energieverbrauch gegen ein Neugerät mit sehr niedrigem Energieverbrauch ersetzt (Thema A+++ bei Haushaltsgeräten). Dies kommt deutlich günstiger als ein Energiespeichersystem auf den Verbrauch von Altgeräten hin zu groß auszulegen. Ein weiterer wirkungsvoller Schritt und eine sinnvolle Maßnahme zu Ihrem privaten Energiemanagement!

Bei der Nachrüstung von Batteriespeichern an bereits vorhandene PV-Anlagen ist neben den beschriebenen Einflussfaktoren auch der  für das vorhandene PV-System geltende EEG-Tarif zu berücksichtigen. Ist der EEG-Einspeisetarif pro kWh der vorhandenen Alt-PV-Anlage deutlich höher als der Preis einer kWh an Bezugsstrom so wird die Wirtschaftlichkeit eines Energiespeichersystems negativ und man sollte in so einem Fall unter Rendite-Gesichtspunkten die Investition noch einmal überdenken.

Finanzierung von PV-Energiespeichersystemen

Die Preise für Speichersysteme sind in den zurückliegenden Monaten stark gesunken, alleine im letzten Jahr um durchschnittlich 26 Prozent. Für viele Interessenten ist die Finanzierung über einen Kredit der KfW interessant, beispielsweise über das Programm 275 Erneuerbare Energien – Speicher. Weitere Informationen dazu erhalten Sie direkt über die KfW:

KfW
Palmengartenstraße 5-9
60325 Frankfurt am Main
Tel: 069 74 31-0
Fax: 069 74 31-29 44
info@kfw.de

Einzelne Bundesländer legen zudem eigene Förderprogramme auf.  Mit der Förderung in Bayern ist beispielsweise der Anreiz noch größer, jetzt in einen Solarspeicher zu investieren. Die restliche Summe können Sie übrigens dann über einen zinsgünstigen Kredit und einen Tilgungszuschuss der KfW finanzieren, denn die beiden Förderprogramme sind miteinander kombinierbar.

Weitere Informationen über Förderungen finden sich auch hier.