Stromspeicher für Photovoltaik: Lohnt sich die Anschaffung?
Solarstrom fällt nur an sonnigen Tagen an – da spricht vieles für einen Stromspeicher. Doch lohnt sich der sich auch? Wir beantworten die wichtigsten Fragen rund um Solarspeicher.
Lohnt es sich, zusätzlich zur Photovoltaikanlage noch einen Stromspeicher zu installieren?
Foto: PantherMedia / elenathewise
Die steigenden Strompreise und der Wunsch nach Unabhängigkeit vom öffentlichen Netz machen Stromspeicher für Photovoltaikanlagen (PV-Anlagen) immer beliebter. Sie ermöglichen es, den tagsüber erzeugten Solarstrom auch dann zu nutzen, wenn die Sonne nicht scheint – etwa abends oder nachts. Doch ist ein Stromspeicher tatsächlich eine lohnenswerte Investition? Dieser Beitrag beleuchtet die Funktionsweise, die Kosten, die Wirtschaftlichkeit und die verschiedenen Faktoren, die den Nutzen eines Stromspeichers beeinflussen.
Inhaltsverzeichnis
- Was ist ein Stromspeicher und wie funktioniert er?
- Stromspeicherarten: DC- und AC-Systeme
- Warum lohnt sich ein Stromspeicher?
- Wirtschaftlichkeit: Kosten und Amortisation
- Kostenübersicht für Photovoltaikanlagen mit Stromspeicher
- Lohnt sich ein Stromspeicher für ältere PV-Anlagen?
- Worauf sollte man beim Kauf eines Stromspeichers achten?
- Förderung und Finanzierung
- Umweltaspekte von Stromspeichern
- Zukunftsperspektiven für Stromspeicher
- Häufig gestellte Fragen zu Batteriespeichern
- Fazit: Lohnt sich die Anschaffung eines Stromspeichers?
- Kilowatt Peak vs. Kilowattstunde: PV-Anlagen richtig bewerten
Was ist ein Stromspeicher und wie funktioniert er?
Ein Stromspeicher oder auch Solarbatterie speichert den von der Photovoltaikanlage erzeugten Strom, der nicht sofort verbraucht wird. Dadurch lässt sich der erzeugte Solarstrom nicht nur tagsüber, sondern auch zu Zeiten nutzen, in denen die Sonne nicht scheint, wie in den Abendstunden oder in der Nacht.
Funktionsweise: Eine Photovoltaikanlage erzeugt tagsüber Gleichstrom (DC) aus Sonnenlicht. Ein Wechselrichter wandelt diesen Gleichstrom normalerweise in Wechselstrom (AC) um, damit er in Haushaltsgeräten genutzt werden kann. Der Überschuss an erzeugtem Strom, der tagsüber nicht direkt im Haushalt verbraucht wird, wird in einem Stromspeicher zwischengespeichert. Dieser kann dann zu einem späteren Zeitpunkt genutzt werden.
Stromspeicher bestehen in der Regel aus Lithium-Ionen-Batterien, die besonders langlebig und effizient sind. Alternativ gibt es auch Salzwasserbatterien und Bleiakkus, die jedoch aufgrund ihrer geringeren Effizienz und Lebensdauer heute kaum noch Verwendung finden.
Wechselrichter und Batteriemanagement: Damit der gespeicherte Strom im Haushalt genutzt werden kann, muss er bei Bedarf wieder in Wechselstrom umgewandelt werden. Dies geschieht durch den Wechselrichter des Stromspeichersystems. Ein sogenanntes Batteriemanagementsystem (BMS) überwacht den Ladezustand der Batterie und stellt sicher, dass die Batteriezellen gleichmäßig genutzt und nicht überladen werden.
Stromspeicherarten: DC- und AC-Systeme
Es gibt zwei Arten von Speichersystemen, die bei der Integration in Photovoltaikanlagen verwendet werden:
DC-gekoppelte Systeme
- Strom wird als Gleichstrom gespeichert, bevor er in Wechselstrom umgewandelt wird.
- Diese Systeme sind effizienter, da der Strom nur einmal umgewandelt wird.
- Sie eignen sich besonders gut für neue PV-Anlagen, da sie direkt integriert werden können.
AC-gekoppelte Systeme
- Strom wird erst nach der Umwandlung in Wechselstrom gespeichert.
- Diese Systeme sind flexibel und ideal für die Nachrüstung von bestehenden PV-Anlagen, da sie sich unabhängig von der Photovoltaikanlage installieren lassen.
Vorteile und Nachteile der Speichersysteme:
| System | Vorteile | Nachteile |
| DC-gekoppelt | Höhere Effizienz, da nur eine Umwandlung notwendig ist | Weniger flexibel bei der Nachrüstung |
| AC-gekoppelt | Einfach nachrüstbar, unabhängig vom Wechselrichter der PV-Anlage | Geringere Effizienz aufgrund doppelter Umwandlungsverluste |
Warum lohnt sich ein Stromspeicher?
Ein Stromspeicher ermöglicht es Hausbesitzern, den Eigenverbrauch des selbst erzeugten Solarstroms erheblich zu steigern. Während ohne Speicher nur 25 bis 30 % des erzeugten Solarstroms direkt genutzt werden, kann diese Quote mit einem Speicher auf bis zu 80 % steigen. Das bedeutet, dass deutlich weniger teurer Netzstrom eingekauft werden muss.
Vorteile eines höheren Eigenverbrauchs:
- Kostenersparnis: Netzstrom kostet aktuell (Stand 2024) durchschnittlich 35 Cent pro Kilowattstunde. Dagegen liegt die Einspeisevergütung für Solarstrom, der ins öffentliche Netz eingespeist wird, bei nur etwa 8 Cent pro Kilowattstunde. Je mehr Solarstrom selbst verbraucht wird, desto weniger muss man für teuren Netzstrom ausgeben.
- Unabhängigkeit vom Strommarkt: Mit einem Stromspeicher sind Sie weniger abhängig von den stetig steigenden Strompreisen. Insbesondere in Zeiten von Energiekrisen und Inflationsrisiken bietet ein Stromspeicher eine gewisse Sicherheit.
- Umweltschutz: Jeder selbst erzeugte und verbrauchte Kilowattstunde Solarstrom reduziert den Bedarf an fossiler Energie und trägt somit aktiv zur Reduktion von CO₂-Emissionen bei.
Wirtschaftlichkeit: Kosten und Amortisation
Ob sich ein Stromspeicher finanziell lohnt, hängt von mehreren Faktoren ab. Neben den Anschaffungskosten spielen auch der Eigenverbrauchsanteil, die Höhe des Strompreises und die Effizienz des Speichersystems eine Rolle.
Die Anschaffungskosten für einen Stromspeicher liegen in der Regel zwischen 5.000 und 10.000 Euro, abhängig von der Kapazität, der verwendeten Technologie und dem Hersteller. Hinzu kommen Installationskosten, die je nach örtlichen Gegebenheiten zwischen 1.000 und 2.000 Euro betragen können.
Beispielrechnung zur Amortisation
Nehmen wir einen Vier-Personen-Haushalt mit einem jährlichen Stromverbrauch von 4.500 Kilowattstunden (kWh) an. Dieser Haushalt installiert eine PV-Anlage mit einer Leistung von 5 Kilowattpeak (kWp) und einen Stromspeicher mit einer Kapazität von 5 Kilowattstunden. Die Kosten für die PV-Anlage betragen etwa 10.000 Euro, die Kosten für den Speicher belaufen sich auf 6000 Euro.
- Stromerzeugung der PV-Anlage pro Jahr: 4500 kWh
- Eigenverbrauchsanteil ohne Speicher: 25 % (1.125 kWh)
- Eigenverbrauchsanteil mit Speicher: 60 % (2.700 kWh)
- Strompreis pro kWh: 35 Cent
- Einspeisevergütung pro kWh: 8 Cent
Ohne Stromspeicher müsste der Haushalt 3.375 kWh Netzstrom kaufen, was Kosten von rund 1180 Euro pro Jahr verursachen würde. Mit einem Speicher reduziert sich der Netzstromverbrauch auf 1.800 kWh, was Kosten von 630 Euro entspricht. Die Ersparnis durch den Speicher beträgt also etwa 550 Euro pro Jahr. Bei Anschaffungskosten von 6.000 Euro für den Speicher amortisiert sich dieser nach etwa 11 Jahren.
Kostenübersicht für Photovoltaikanlagen mit Stromspeicher
Die Kosten für eine Photovoltaikanlage und einen Stromspeicher hängen von der Leistung und der Kapazität ab. In der folgenden Tabelle sind grobe Richtwerte für unterschiedliche Anlagengrößen aufgeführt:
| Leistung PV-Anlage (kWp) | Kosten ohne Speicher (€) | Kosten mit Speicher (€) | Kapazität Stromspeicher (kWh) |
| 4 kWp | 8700 | 14.000 | 5 kWh |
| 8,5 kWp | 13.100 | 18.300 | 7,5 kWh |
| 10 kWp | 14.200 | 19.400 | 10 kWh |
| 13 kWp | 17.500 | 22.700 | 12 kWh |
Lohnt sich ein Stromspeicher für ältere PV-Anlagen?
Auch Besitzer von älteren Photovoltaikanlagen können von einem Stromspeicher profitieren. PV-Anlagen, die vor mehr als 20 Jahren installiert wurden, erhalten meist eine deutlich höhere Einspeisevergütung als heute (teilweise über 40 Cent pro kWh). Für diese Anlagen lohnte es sich bisher, den gesamten Strom ins Netz einzuspeisen. Doch diese Einspeisevergütung läuft nach 20 Jahren aus, und der eingespeiste Strom wird danach nur noch mit dem Börsenstrompreis vergütet (6 bis 8 Cent pro kWh).
Nach Ablauf der hohen Vergütung lohnt es sich also deutlich mehr, den überschüssigen Solarstrom selbst zu verbrauchen, statt ihn zu den niedrigen Börsenpreisen zu verkaufen. Ein Stromspeicher hilft, diesen Eigenverbrauch zu maximieren.
Worauf sollte man beim Kauf eines Stromspeichers achten?
Beim Kauf eines Stromspeichers sollten Sie mehrere Faktoren berücksichtigen, um die optimale Lösung für Ihren Haushalt zu finden.
- Speicherkapazität: Die Kapazität sollte an den Stromverbrauch und die Leistung der PV-Anlage angepasst sein. Eine Faustregel besagt, dass pro Kilowattpeak (kWp) der PV-Anlage eine Speicherkapazität von etwa 1 bis 1,5 Kilowattstunden (kWh) sinnvoll ist. Für einen Haushalt mit einer 5 kWp-Anlage und einem Stromverbrauch von 4.500 kWh im Jahr wäre ein Speicher von 5 kWh ideal.
- Lebensdauer und Zyklenfestigkeit: Achten Sie darauf, dass der Speicher mindestens 6.000 Ladezyklen übersteht. Dies entspricht einer Lebensdauer von etwa 15 bis 20 Jahren. Moderne Lithium-Ionen-Speicher bieten diese Zyklenfestigkeit, was bedeutet, dass sie täglich geladen und entladen werden können.
- Entladetiefe: Die Entladetiefe gibt an, wie viel der gespeicherten Energie tatsächlich genutzt werden kann. Bei den meisten Speichern liegt die Entladetiefe bei etwa 80 %, was bedeutet, dass ein 10 kWh-Speicher etwa 8 kWh nutzbare Energie bietet.
- Wirkungsgrad: Der Wirkungsgrad gibt an, wie viel der gespeicherten Energie nach Umwandlung nutzbar ist. Gute Systeme haben einen Wirkungsgrad von über 90 %. Ein höherer Wirkungsgrad bedeutet, dass weniger Energie bei der Speicherung und Umwandlung verloren geht.
- Garantie: Viele Hersteller bieten Garantien von bis zu 10 Jahren auf Stromspeicher an. Achten Sie darauf, welche Komponenten durch die Garantie abgedeckt sind – nur der Speicher oder auch die Elektronik? Längere Garantien bieten mehr Sicherheit bei einer so langfristigen Investition.
Förderung und Finanzierung
Es gibt mehrere Möglichkeiten, die Investitionskosten eines Stromspeichers zu reduzieren. Der Bund, Länder und Kommunen bieten verschiedene Förderprogramme an, die den Kauf von Photovoltaikanlagen und Stromspeichern finanziell unterstützen.
- KfW-Förderung: Die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) bietet zinsgünstige Kredite für die Installation von Solaranlagen und Stromspeichern an. Diese Kredite können die finanzielle Belastung erheblich reduzieren und machen die Anschaffung erschwinglicher.
- Regionale Förderungen: Einige Bundesländer und Kommunen bieten Zuschüsse für die Installation von Photovoltaikanlagen und Stromspeichern. Diese Programme ändern sich jedoch regelmäßig, daher sollten Sie sich vor dem Kauf informieren, welche Fördermöglichkeiten aktuell verfügbar sind.
Umweltaspekte von Stromspeichern
Ein Stromspeicher reduziert den Bedarf an Netzstrom und trägt somit zur Reduktion von CO₂-Emissionen bei. Durch die Nutzung von Solarstrom können Haushalte ihren CO₂-Fußabdruck deutlich verringern und einen aktiven Beitrag zur Energiewende leisten.
Allerdings wird bei der Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien, die derzeit am häufigsten in Stromspeichern verwendet werden, auch viel Energie verbraucht. Zudem sind die Rohstoffe Lithium und Kobalt problematisch, da ihre Förderung häufig mit erheblichen Umweltbelastungen verbunden ist. Hier sind nachhaltige Produktionsverfahren und ein effizienteres Recycling von Batterien entscheidend, um die Umweltbelastung zu minimieren.
Zukunftsperspektiven für Stromspeicher
Die Technologien zur Speicherung von Solarstrom entwickeln sich stetig weiter. In Zukunft werden Batterien effizienter, langlebiger und kostengünstiger werden. Außerdem sind neue Speichersysteme in der Entwicklung, die auf nachhaltigere Rohstoffe und Produktionsmethoden setzen. Es ist zu erwarten, dass die Preise für Stromspeicher in den nächsten Jahren weiter sinken und ihre Effizienz steigt, was sie für immer mehr Hausbesitzer zu einer lohnenden Investition machen wird.
| Neue gesetzliche Vorgaben |
| Seit dem 1. Januar 2024 müssen neue Batteriespeicher mit einer Leistung ab 4,2 Kilowatt grundsätzlich steuerbar sein. Dadurch haben Netzbetreiber die Möglichkeit, die Leistung von Batteriespeichern im Bedarfsfall zu reduzieren, wenn das Stromnetz in eine kritische Situation gerät. Fachleute gehen jedoch davon aus, dass dies nur für wenige Stunden pro Jahr erforderlich sein wird. Verbraucher sind verpflichtet, beim Einbau den Netzbetreiber mit der technischen Umsetzung zu beauftragen – auch wenn diese Option derzeit noch nicht von allen Netzbetreibern realisiert werden kann. Es empfiehlt sich, bei der Angebotsanfrage mit dem Installationsbetrieb darüber zu sprechen. |
Häufig gestellte Fragen zu Batteriespeichern
Abschließend beantworten wir noch einige häufig gestellte Fragen rund um Batteriespeicher für Photovoltaikanlagen.
Wie sicher sind Stromspeicher? Lithium ist ein leicht entzündliches Material, weshalb Lithium-Akkus in der Vergangenheit als potenziell gefährlich galten. Heutzutage haben Hersteller jedoch die Technologie erheblich verbessert, sodass das Risiko von Bränden oder Explosionen stark gesunken ist. Ein integriertes Batterie-Management-System (BMS) sorgt in modernen Stromspeichern dafür, dass die Zellen gleichmäßig geladen werden und keine Überhitzung entsteht. Dennoch besteht ein geringes Restrisiko, weshalb Verbraucher auf hochwertige Produkte von renommierten Herstellern setzen sollten.
Wie zuverlässig ist ein Batteriespeicher? Die meisten netzgekoppelten Batteriespeichersysteme bieten auch bei einem Netzausfall weiterhin eine zuverlässige Stromversorgung für bestimmte Geräte über mehrere Stunden. Einige Systeme verfügen über eine sogenannte Ersatzstromfunktion und schalten in solchen Fällen auf Inselbetrieb um. Solange genügend Solarstrom verfügbar ist, bleibt die Energieversorgung des Haushalts gesichert.
Was bedeutet Zyklenfestigkeit? Die Zyklenfestigkeit gibt an, wie oft eine Batterie geladen und entladen werden kann, ohne dass ihre Speicherkapazität merklich abnimmt. Jeder Hersteller weist die Zyklenfestigkeit seiner Batterien aus. Wissenschaftler kritisieren jedoch, dass sich die Testverfahren teilweise stark unterscheiden, was die Vergleichbarkeit erschwert. Für Verbraucher ist entscheidend, wie lange eine Batterie mindestens 80 % ihrer ursprünglichen Kapazität hält. Eine gute Batterie sollte mindestens 4.000 Zyklen überstehen, was in etwa einer Lebensdauer von 20 Jahren entspricht.
Wer darf einen Stromspeicher installieren? Trotz der scheinbar einfachen Technik darf ein Stromspeicher nur von einer eingetragenen Fachkraft installiert werden. Der Installateur übernimmt unter anderem die Einrichtung des Wechselrichters und stellt sicher, dass der Stromspeicher optimal zur Photovoltaikanlage und Batterie passt.
Wie wird ein Batteriespeicher entsorgt? Auch Stromspeicher erreichen irgendwann das Ende ihrer Lebensdauer und müssen dann entsorgt werden. Nach dem deutschen Batteriegesetz sind die Entsorgungskosten durch den Hersteller oder den Verkäufer zu tragen. Für Verbraucher ist die Entsorgung somit kostenlos, und es entstehen keine zusätzlichen finanziellen Belastungen bei der späteren Entsorgung der Batterien.
Fazit: Lohnt sich die Anschaffung eines Stromspeichers?
Ein Stromspeicher lohnt sich für viele Haushalte, vor allem für diejenigen, die ihren Eigenverbrauch maximieren und ihre Abhängigkeit vom öffentlichen Stromnetz reduzieren möchten. Die steigenden Strompreise und sinkenden Einspeisevergütungen machen die Investition in einen Speicher wirtschaftlich sinnvoller als je zuvor.
Die Wirtschaftlichkeit hängt jedoch von verschiedenen Faktoren ab, wie dem Stromverbrauch, den Investitionskosten, der Lebensdauer des Speichers und den zukünftigen Strompreisen. Mit einer durchschnittlichen Amortisationszeit von 10 bis 15 Jahren ist der Speicher eine langfristige Investition in die Zukunft, die sowohl finanzielle als auch ökologische Vorteile bietet.
Kilowatt Peak vs. Kilowattstunde: PV-Anlagen richtig bewerten
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