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Speichermedien

Stromspeicher speichern den überschüssigen Strom der Solaranlagen nach einem ganz gewissen Schema. Zunächst wird die Energie der PV-Anlage für die direkte Stromversorgung des Haushaltes benutzt. Treten darüber hinaus Stromüberschüsse auf, werden diese mithilfe des Speichers für sonnenarme Stunden gesichert. Erst wenn der Speicher komplett geladen ist, wird ins Netz eingespeist.
Mit einem Speicher sind Sie daher in der Lage, Ihren Eigenverbrauch und den Autarkiegrad wesentlich zu erhöhen.

Zunächst stellt sich aber die Frage, welche Typen von Stromspeichern gibt es?

Zuerst wäre hier der altbekannte und millionenfach bewährte Bleiakku. Diesen einzusetzen, da kann man wohl nichts falsch machen.

Im Prinzip richtig.

Aber obwohl der Bleiakku seit vielen Jahren eingesetzt wird, hat er einige Schwächen, die dazu führen, ihn für den Einsatz zur Speicherung von Solarstrom nur eingeschränkt zu empfehlen.

Ein Bleiakku ist empfindlich bezüglich Tiefentladung. D. h., von der angegebenen Speicherkapazität kann man höchstens 50 % nutzen.

Eine tiefere Entladung führt zu einer Verringerung der Lebensdauer.

Zudem ist Blei schwer, es kommt also nur für Batterien in Frage, die auf dem Boden stehen.

Eventuell ist auch eine Zwangslüftung nötig, um eventuell auftretende Gase abzuführen.

In den letzten Jahren verloren Bleiakkus im Einfamilienhausbereich immer mehr an Bedeutung - nicht zuletzt auch deshalb, weil sie wartungsintensiver sind und mehr Platz benötigen - gegenüber einem anderen Speichertyp, dem Lithium-Ionen-Akku.

Dieser Akkutyp hat sich in den letzten Jahren aufgrund der höheren Energiedichte am Markt etabliert und wird heute schon vielfach in Handys, Notebooks und Elektroautos verwendet.

Zur Stromspeicherung bei Solaranlagen sind diese Batteriezellen speziell für einen besonders dauerhaften und jahrelangen Betrieb entwickelt worden.

Vorteile sind ihr geringeres Gewicht gegenüber dem Bleiakku und eine hermetische Abgeschlossenheit, was sie praktisch wartungsfrei macht.

Ihr größter Vorteil ist aber, dass Lithium-Ionen-Speicher effektiver zu nutzen sind, weil man sie bis 80 oder 90 Prozent entladen kann.

Ihr Nachteil war lange Zeit der hohe Preis. Dies hat sich geändert.

Von 2013 bis 2017 hat sich der Preis für Lithiumspeicher fast halbiert.

In naher Zukunft erwartet man ein ungefähr gleiches Preisniveau wie bei Bleiakkus.

Damit stellt sich dann nicht mehr die Frage, für welchen Stromspeicher man sich entscheiden soll. Erst recht, wenn man bedenkt, dass man mit Bleiakkus kaum über 3000 Ladezyklen hinauskommt. Lithium-Ionen-Akkus schaffen heute schon sicher 5000 Ladezyklen, Spitzenakkus bis zu 7000, 10000 sind angestrebt.

In Lebensjahren bedeutet das in etwa 10 Jahre bei Blei und 15 bis 20 Jahre bei Lithium-Ionen, in Zukunft wahrscheinlich schon bis zu 30 Jahren.

Blei-Akkus sind schon lange im Einsatz und daher weitestgehend in der Praxis erprobt. Sie sind deswegen meistens auch günstiger als Lithium-Ionen-Akkus. Die Mittlere Energiedichte liegt bei 30-40 Wh/kg. Um eine möglichst lange Lebensdauer zu erreichen, muss gewährleistet werden, dass keine Tiefenentladung auftritt, lange Standzeiten in tiefen Ladezuständen vermieden werden, die Batterie entsprechend der Anwendung dimensioniert wird. Zudem sollte die Batterie in einem gut belüfteten Raum aufgestellt werden, da Ausgasungen auftreten. Sie erreichen eine durchschnittliche kalendarische Lebensdauer von ca. 10 Jahren und 1000-3000 Zyklen. Lithium-Ionen-Akkus werden stetig weiterentwickelt und bieten auch noch in Zukunft Potential zur Verbesserung. Die Batterien sind luftdicht verschlossen, sodass kein direkter Kontakt zwischen dem Zellinneren und der Umgebung stattfindet. Sie haben eine sehr geringe Selbstentladungsrate. Um eine möglichst lange Lebensdauer zu erreichen, sollte sich der Ladezustand im Bereich von 30%-70% befinden. Diese Batterien haben häufig eine fast doppelt so hohe Lebensdauer wie Blei-Akkus und bis zu 10000 Ladezyklen. Die Energiedichte liegt bei 250 Wh/kg und ist daher mehr als fünf Mal so hoch wie die von Blei-Akkus.

Alle diese Angaben können allerdings nur eingehalten werden, wenn die Batterie regelmäßig gewartet und nach den Angaben des Herstellers betrieben wird. Dabei muss die maximale Ladespannung eingehalten, ein Überladen sowie eine zu tiefes Entladen verhindert und gewährleistet werden, dass der Akku durch den PV-Generator auch komplett geladen werden kann (richtige Dimensionierung).

Wie groß soll man die Speicherkapazität wählen?

Ein typischer Haushalt mit etwa 4000 kWh Jahresverbrauch, verbraucht circa 3-7 kWh Strom über die Abend- und Nachtstunden.

Entscheidet man sich für Blei, sollte die Kapazität mindestens zwischen 6 und 14 kWh liegen (nur 50% Entladung!)

Bei Lithium-Ionen genügen 4-8 kWh.

Das sind allerdings nur grobe Richtwerte.

Die optimale Speichergröße ist von einer Vielzahl von individuellen Faktoren abhängig.

Eine genaue Berechnung muss immer individuell von Ihrer Photovoltaikfirma vorgenommen werden.

Um die Größe einer Batterie grob bestimmen zu können, sollte pro 1000 kWh jährlicher Verbrauch ca. 1 kWh Speicherkapazität gerechnet werden. Hierdurch könnten 30% der Energie von der PV-Anlage für den Eigenbedarf genutzt werden. Auch der Autarkiegrad, also die Angabe, wie viel der benötigten Gesamtenergie des Hauses von der PV-Anlage kommt, kann auf 30% gebracht werden. Nimmt man für den Speicher 1,5 kWh pro 1000 kWh Jahresstromverbrauch, steigen Eigenverbrauchsanteil und Autarkiegrad an.

Die gängigen Speicher für Einfamilienhäuser kosten z. Zt. (2018) je nach Speichergröße zwischen 1000€ und 1300€ (ohne MwSt.) pro Kilowattstunde Speicherkapazität.

Allerdings können Sie die Kosten drücken, wenn Sie die Förderprogramme der L-Bank in Baden-Württemberg nutzen.

Hier können Sie bei Installation eines Speichers Tilgungszuschüsse beantragen.

Ab dem 1.3.2018 werden hier Speicher pro nutzbarer Kilowattstunden mit bis zu 400€ bezuschusst.

Bei Fragen wenden Sie sich gerne an uns.

Nun sind aber mit den heutigen Preisen für Speicher schon 20Cent für das Speichern einer Kilowattstunde Strom realisierbar.

Dann trägt sich die Investition auch ohne, dass noch ein staatlicher Zuschuss nötig wäre.

Für Betreiber von älteren Solarstrom-Anlagen sieht die Kalkulation noch besser aus.

Die Photovoltaik-Anlage ist längst refinanziert und die Eigentümer produzieren dann Strom zu Kosten von nahezu 0 Euro.

Bei Börsenstrompreisen (Stand 2016) im Schnitt bei 3 bis 4 Cent pro Kilowattstunde lohnt sich das Einspeisen in das Netz nicht mehr.

Jetzt wird der Eigenverbrauch erst recht interessant, da der Bezug von Strom aus dem Netz um ein Vielfaches teurer ist.

Das Speichern einer Kilowattstunde Solarstrom für 20 Cent wäre in diesem Fall auch deutlich günstiger als die Belieferung durch einen Stromversorger.

Und das ist sicherlich nicht das Ende der Fahnenstange.

Zum einen wird die steigende Nachfrage nach Stromspeichern die Systempreise weiter fallen lassen und den selbst erzeugten Strom nochmals günstiger machen.

Zum anderen existieren zu den bestehenden Möglichkeiten weitere Verfahren, den Solarstrom zum Beispiel in Form von Wärme zu speichern, um zu einem späteren Zeitpunkt darauf zurückgreifen zu können.

Beispielsweise die Umwandlung in Wasserstoff mittels Elektrolyse. Das Verfahren ist bereits seit über 200 Jahren bekannt. Allerdings ist es im Moment noch nicht wirtschaftlich.

Das war die Photovoltaik vor einigen Jahren auch noch nicht. Und heute gehört sie - insbesondere in den sonnenreichen Gegenden - zu den wirtschaftlichsten Verfahren überhaupt, Strom herzustellen.

Es bleibt spannend.

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