Sie besitzen ein Gebäude und erzeugen Solarstrom? Oder Sie planen die Installation einer Photovoltaikanlage? Dann kann ein zusätzlicher Speicher interessant sein. Batteriespeicher für PV Anlagen ermöglichen es, zeitversetzt mehr selbst erzeugten Strom zu verbrauchen. Das lohnt sich finanziell.
Photovoltaikanlagen auf Mietshäusern erzeugen in den Mittagsstunden sonniger Tage meist mehr Strom als benötigt, sodass dieser in das Netz eingespeist wird. Dagegen kann der höhere Bedarf in den Morgen- und Abendstunden nicht durch die eigene Anlage gedeckt werden, was den Bezug von Netzstrom notwendig macht.
Auch bestimmte Unternehmen verbrauchen vor allem während der dunklen Tageszeit Energie und stehen vor dem gleichen Problem. Das betrifft unter anderem Schichtbetriebe, die bereits nachts mit der Arbeit beginnen, oder Hotels, in denen die meisten Gäste abends anwesend sind.
In diesen Fällen lohnt sich die Installation eines Speichers. Dieser hilft nicht nur bei der Optimierung der eigenen Stromkosten. Batteriespeicher für Photovoltaikanlagen haben in ihrer Summe einen stabilisierenden Einfluss auf das gesamte Stromnetz und fördern die Nutzung erneuerbarer Energien. Das macht sie zu einem wichtigen Baustein der Energiewende.
Inhaltsverzeichnis
Vorteile von Batteriespeichern
Ob für Unternehmen oder Vermieter, meist stehen wirtschaftliche Überlegungen im Mittelpunkt, wenn ein Batteriespeicher für Photovoltaik angeschafft werden soll. Darüber hinaus gibt es jedoch noch weitere Vorteile.
Finanzielle Vorteile durch mehr Eigenverbrauch
Je mehr selbst erzeugten Solarstrom Ihr Unternehmen verbraucht, desto rentabler wird Ihre Investition. Strom aus dem Netz ist in der Regel deutlich teurer. Auch die Einspeisevergütung für überschüssigen PV-Strom ist bei neuen Anlagen meist nicht sehr hoch.
Ein Batteriespeicher steigert den Eigenverbrauch, indem er die Nutzung des tagsüber erzeugten Solarstroms auf die Abend-, Nacht- und Morgenstunden ausdehnt. Besonders attraktiv ist eine PV-Anlage mit Speicher, wenn Sie nachts Maschinen betreiben, Elektrofahrzeuge laden oder Prozesse wie Kühlung oder Beleuchtung abdecken müssen.
Ohne Speicher nutzen Unternehmen oft nur 25 bis 30 % des Solarstroms selbst. Mit Speicher kann der Eigenverbrauch auf bis zu 80 % steigen.
Folgendes vereinfachtes Berechnungsbeispiel verdeutlicht den wirtschaftlichen Vorteil.
Annahmen:
- Strombedarf pro Jahr: 20.000 kWh
- Jahresleistung der PV-Anlage: 20.000 kWh
- Preis für Netzstrom: 28 Cent je kWh
- Einspeisevergütung: 7,43 Cent je kWh
| Parameter | 25 % Eigenverbrauch (ohne Speicher) | 77 % Eigenverbrauch (mit Speicher) |
|---|---|---|
| Strombedarf pro Jahr | 20.000 kWh | 20.000 kWh |
| Jahresleistung der PV-Anlage | 20.000 kWh | 20.000 kWh |
| Selbst verbrauchter PV-Strom | 5.000 kWh | 15.400 kWh |
| Zugekaufter Strom | 15.000 kWh | 4.600 kWh |
| Kosten für zugekauften Strom | 4.200 € | 1.288 € |
| Eingespeister Strom | 15.000 kWh | 4.600 kWh |
| Einspeisevergütung | 1.114,50 € | 341,80 € |
| Netto-Stromkosten (nach Abzug der EEG-Vergütung) | 3.085,50 € | 946,20 € |
Jährliche Ersparnis: 3.085,50 € – 946,20 € = 2.139,30 €
Mit einem Stromspeicher für Ihre Photovoltaikanlage werden Sie vom Stromversorger unabhängiger und damit auch von Strompreiserhöhungen und Stromausfällen. Ihr Autarkiegrad steigt. Vollständige Autarkie ist zwar an Standorten ohne Anbindung an das Stromnetz notwendig, sonst aber nicht die effizienteste Lösung. Denn die gesamte Anlage müsste für die ausreichende Versorgung in den Wintermonaten sehr groß dimensioniert sein.
Wenn Sie bereits eine Photovoltaikanlage betreiben, leisten Sie einen wichtigen Beitrag zur Energiewende und damit zum Klima- und Umweltschutz. Diesen Effekt verstärken Sie mit einem eigenen Speicher. Denn so müssen Sie weniger Strom aus anderen Quellen beziehen.
Da Batteriespeicher für PV Anlagen eine Pufferfunktion erfüllen, tragen Sie zur Stabilisierung des Stromnetzes bei. Wenn es etwa in den Mittagsstunden sonniger Tage im Netz zu einem Überangebot an Strom kommt, würden Sie das durch eine zusätzliche Einspeisung noch verstärken. Dank des Speichers verbrauchen Sie den Strom stattdessen in den Abendstunden.
Für viele Unternehmen ist es relevant, dass der Speicher bei einem Stromausfall Ersatzstrom liefern kann. So senken Sie das Risiko für Produktionsausfälle, schützen empfindliche Anlagen und stellen die Notbeleuchtung sicher. Wählen Sie ein Modell, das diese Funktion bietet.
Arten der PV Batteriespeicher
Es gibt unterschiedliche Arten von Batteriespeichern für Solaranlagen. Welcher sich für Ihre konkrete Situation eignet, hängt von mehreren Aspekten ab. Dazu gehört auch, ob Sie einen Speicher für ein Unternehmen oder ein Wohnhaus brauchen.
Gewerbespeicher
Wenn Ihr Unternehmen viel Dachfläche oder Fassadenfläche für eine Photovoltaikanlage bereithält, empfiehlt sich oft ein größer dimensionierter Speicher. Es kommt aber auch auf die Art des Unternehmens an. Batteriespeicher für Gewerbe lohnen sich vor allem, wenn abends, nachts oder morgens erhöhter Strombedarf besteht.
Häufig sind Gewerbespeicher modular aufgebaut, sodass sich später bei Bedarf noch Batteriespeicher nachrüsten lassen. Das kann sinnvoll sein, wenn Sie Ihre Produktionskapazitäten und damit Ihre Photovoltaikanlage ausbauen möchten oder wenn Sie planen, Ihre Fahrzeugflotte auf E-Autos umzustellen.
Bestimmte Branchen profitieren vom Peak Shaving, dem Reduzieren von Lastspitzen durch die Nutzung eines Speichers. Diese Spitzen entstehen beispielsweise beim Anheizen oder wenn Produktionsanlagen hochgefahren werden. Sie können die Netzentgelte deutlich erhöhen, weshalb ihre Reduzierung Kosten spart.
Für Unternehmen eignen sich häufig auch Batteriespeicher, die sich im Freien aufstellen lassen. Viele dieser Speicher sind gut modular erweiterbar, da im Außenbereich oft genügend Platz vorhanden ist.
Speicher für vermietete Wohnhäuser
Ein Speicher lohnt sich für Miethäuser fast immer, da er durch die Möglichkeit der zeitversetzten Stromnutzung den Eigenverbrauch erhöht.
Mit dem Batteriespeicher für das Balkonkraftwerk haben auch Mieter die Möglichkeit, den selbst erzeugten Solarstrom besser zu nutzen. Inwiefern sich diese Lösungen für Sie lohnen, hängt vom individuellen Nutzungsverhalten ab.
Integration von Batteriespeichern
Ein Speichersystem für Photovoltaikanlagen besteht im Wesentlichen aus folgenden Komponenten:
- Batterie
- Wechselrichter
- Energiemanagementsystem
- Batteriemanagementsystem
Es gibt verschiedene Batterietypen. Am weitesten verbreitet sind Lithium-Ionen-Batterien. Sie überzeugen durch einen hohen Wirkungsgrad, große Energiedichte und eine vergleichsweise lange Lebensdauer.
Eine PV-Anlage braucht einen Wechselrichter, der den erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt. In diesem Zusammenhang gibt es für die Anbindung eines Speichers an die Photovoltaikanlage verschiedene Möglichkeiten. Im Wesentlichen lassen sich AC- und DC-gekoppelte Systeme unterscheiden. Darüber hinaus existieren auch PV-generatorgekoppelte Systeme, die aber seltener und hauptsächlich in autarken Anlagen zum Einsatz kommen.
AC-gekoppelter Speicher
Er wird nach dem Wechselrichter der PV-Anlage in das Wechselstromnetz des Gebäudes eingebunden. Der Wechselstrom muss dafür wieder in Gleichstrom umgewandelt werden, wofür ein zusätzlicher Batteriewechselrichter notwendig ist. Dieser kann auch den in der Batterie gespeicherten Gleichstrom in Wechselstrom wandeln, wenn dieser für den Verbrauch aus dem Speicher entnommen wird. Bei dieser Methode entstehen höhere Umwandlungsverluste. Sie eignet sich jedoch gut, wenn Sie einen PV Batteriespeicher nachrüsten möchten.
DC-gekoppelter Speicher
Dieser wird an den Gleichstromkreis der Solarmodule angeschlossen und kann den erzeugten Strom direkt aufnehmen. Das System arbeitet mit einem Hybridwechselrichter, der sowohl den Gleichstrom aus der PV-Anlage als auch aus dem Speicher aufnehmen und in Wechselstrom umwandeln kann. Die Umwandlungsverluste sind hier geringer.
Managementsysteme
Das Energiemanagementsystem ist eine intelligente Steuerung, die das Aufladen des Speichers und die Stromeinspeisung ins öffentliche Netz reguliert. So können Sie die Effizienz maximieren oder ein besonders batterieschonendes Laden und Entladen unterstützen.
Das Batteriemanagementsystem erfüllt eine Überwachungs- und Sicherheitsfunktion. Wenn einzelne Zellen im Speicher ihre Maximalspannung über- oder die Minimalspannung unterschreiten, schaltet dieses System den Sprecher ab.
Die Herausforderungen bei der Installation des Batteriespeichers können je nach Art des Gebäudes ganz unterschiedlich aussehen. Falls der Speicher für eine ältere PV-Anlage nachgerüstet wird, können eventuell auch ein neuer Wechselrichter und Zählerschrank notwendig sein.
Häufige Bedenken vor dem Kauf eines Batteriespeichers
Sie interessieren sich für eine Speicherlösung, sind sich aber noch nicht ganz sicher? Die folgenden Abschnitte gehen auf einige häufige Bedenken im Zusammenhang mit Speichern für Photovoltaikanlagen ein.
Hält der Speicher lang genug?
Sie fragen sich, ob Sie Ihren Batteriespeicher ausreichend lang nutzen können? Je nach Typ haben PV-Speicher eine Lebensdauer von etwa 10 bis 20 Jahren.
Für den Vergleich verschiedener Speicher eignet sich jedoch weniger die Angabe der Jahreszahl, sondern eher die der garantierten Ladezyklen. Lithium-Ionen-Batterien erreichen meist 5.000-8.000 Vollzyklen, vereinzelt sogar bis zu 10.000. Je nachdem, wie Ihre Photovoltaikanlage und der Speicher dimensioniert sind, werden Sie etwa 100 bis 250 Ladezyklen pro Jahr brauchen.
PV Batteriespeicher sind relativ wartungsarm. Rechnen Sie dafür pro Jahr mit einem Aufwand in Höhe von etwa 1 bis 2 % der Anschaffungskosten.
Zu bedenken ist auch, Batteriespeicher gehen selten von heute auf morgen kaputt. Sie verlieren nach und nach an Speicherkapazität, was jedoch nicht bedeutet, dass sie keine Energie mehr speichern können. Nach 15 oder 20 Jahren sind es eben nur weniger als in den ersten 10 Betriebsjahren. Das macht sie aber trotzdem weiterhin sinnvoll da sie sich bis dato amortisiert haben und damit jede weitere gespeicherte kWh quasi „geschenkt“ ist.
Habe ich genügend Platz für einen Speicher?
Der Speicher braucht einen geeigneten Standort. In den meisten Fällen genügt der vorhandene Platz, auch weil es mittlerweile recht kompakte Modelle gibt.
Der Standort beeinflusst die Leistungsfähigkeit und Haltbarkeit Ihres Speichers, muss aber auch sicherheitstechnische Anforderungen erfüllen. Auf Folgendes kommt es an:
- nicht zu kalt und nicht zu warm
- gute Belüftung
- Zugänglichkeit für Wartungsarbeiten
- tragfähiger Boden
- ausreichend Sicherheitsabstand zu anderen elektrischen Geräten und Heizungen
Falls es im Gebäude keinen geeigneten Platz gibt, kann eventuell ein Outdoor-Speicher die Lösung sein.
Wird mein Speicher bald technisch überholt sein?
Die PV- und Speichertechnologie entwickelt sich schnell. Sie brauchen sich aber nicht zu sorgen, dass Ihre heute gekaufte Technik die Anforderungen von morgen nicht mehr erfüllen kann. Regelmäßige Software-Updates gewährleisten, dass Ihr System immer auf dem neusten Stand ist. Wenn absehbar ist, dass Sie in ein paar Jahren mehr Speicherkapazität brauchen, entscheiden Sie sich für einen modular erweiterbaren Speicher.
Geht von PV-Speichern eine Brandgefahr aus?
Sicher haben Sie schon von Fällen gehört, in denen Photovoltaikspeicher Brände ausgelöst haben. Dazu müssen Sie wissen, dass solche Vorkommnisse sehr selten sind. Sie können durch Kurzschlüsse, Überhitzung, Produktionsfehler oder mechanische Schäden entstehen. Moderne Speichersysteme sind mit Sensoren ausgestattet, welche die Abschaltung der Anlage veranlassen, wenn ein kritischer Zustand erreicht wird.
Lassen Sie die Anlage auf jeden Fall durch einen Fachbetrieb installieren. Die Experten achten darauf, dass alle wichtige Vorgaben eingehalten werden. Diese sind unter anderem in der Regel VDE 2510-50 festgelegt. Das bietet Ihnen bereits ein hohes Maß an Sicherheit. Um die Wahrscheinlichkeit von Herstellungsfehlern zu verringern, entscheiden Sie sich für ein hochwertiges Modell.
Regelmäßige Wartung und zusätzliche Brandschutzmaßnahmen bieten noch mehr Sicherheit. Mit bestimmten Speichertechnologien können Sie die Brandgefahr auch hundertprozentig ausschließen. Diese haben jedoch andere Nachteile, was weiter unten noch näher erklärt wird.
Den richtigen Batteriespeicher kaufen
Ein wichtiges Kriterium ist die Kapazität. Dabei besagt die Nennkapazität, wie viele Kilowattstunden maximal gespeichert werden können. Da die Batterie jedoch nie vollständig entladen werden sollte, wird zusätzlich die Nutzkapazität angegeben. Sie eignet sich besser für den Vergleich.
Für einen effizienten Betrieb darf die Speicherkapazität weder zu klein noch zu groß sein. Als Faustregel gilt, dass Sie je 1.000 kWh der Jahresleistung Ihrer Photovoltaikanlage, die auch ungefähr Ihrem Jahresverbrauch entsprechen sollte, 1 kWh Speicherkapazität brauchen. Es gibt jedoch noch andere Einflussfaktoren. Wir berechnen für Sie die optimale Speicherkapazität anhand der individuellen Gegebenheiten.
Eine weitere Kennzahl ist der Wirkungsgrad. Beträgt er 95 %, können Sie von 5 % Stromverlust ausgehen. Moderne Lithium-Ionen-Speicher ermöglichen mittlerweile sehr hohe Wirkungsgrade.
Auf die Anzahl der garantierten Ladezyklen wurde oben bereits eingegangen. Diese weist auf die voraussichtliche Nutzungsdauer hin und eignet sich ebenfalls gut für den Vergleich verschiedener Speichermodelle.
Auch für die Wahl des Batterietyps haben Sie mehrere Optionen. Am häufigsten kommen aktuell Lithium-Ionen-Batterien zum Einsatz. Diese gibt es ebenfalls in unterschiedlichen Varianten, wovon Li-NMC- und Li-FePo4-Speicher die größte Bedeutung haben. Li-NMC-Batterien überzeugen durch eine hohe Energiedichte während Li-FePo4-Speicher sehr robust, sicher und zuverlässig sind.
Weiterhin gibt es noch Nickel-Metallhydrid-Batterien, die Tiefentladungen sowie Überladungen vertragen und nicht thermisch durchgehen können. Dafür neigen sie jedoch zum Memory-Effekt und brauchen für die gleiche Spannung mehr Batteriezellen.
Redox-Flow-Batterien können sich nicht selbst entladen und eignen sich als Langzeitspeicher. Auch ein Brand ist ausgeschlossen. Allerdings bieten sie nur eine geringe Speicherdichte und sind noch vergleichsweise teuer.
Salzwasserbatterien sind besonders umweltfreundliche Speicher, die ebenfalls nicht thermisch durchgehen können. Nachteilig sind hier die geringe Speicherdichte und eine stark sinkende Leistungsabgabe.
Lohnenswerte Batteriespeicher für Photovoltaik
In vielen Fällen lohnt sich die Ergänzung einer PV-Anlage mit einem Speicher. Ob für Ihr Unternehmen oder Ihr Mietshaus, auch eine nachträgliche Installation ist kein Problem.
Auf Grundlage unserer Erfahrungen beraten wir Sie ausführlich zu diesem Thema und übernehmen auf Wunsch die fachgerechte und sichere Installation. Nehmen Sie für ein Beratungsgespräch Kontakt zu uns auf!
FAQ: Häufig gestellte Fragen zu Batteriespeichern
Ein Batteriespeicher bietet zahlreiche Vorteile für Unternehmen, die ihre Solarenergie effizient nutzen möchten. In diesem FAQ beantworten wir die häufigsten Fragen und helfen Ihnen, die richtige Entscheidung für Ihre Energiezukunft zu treffen.
Die Kosten variieren je nach Größe und Leistung. Im Durchschnitt liegt der Preis zwischen 5.000 € und 10.000 € für kleinere Speicher mit einer Kapazität von 5 bis 10 kWh. Größere Systeme für Unternehmen können entsprechend teurer sein.
Ein Batteriespeicher hält in der Regel 10 bis 15 Jahre. Die Lebensdauer hängt von der Technologie des Speichers und den Nutzungsbedingungen ab. Hersteller bieten oft 10 Jahre Garantie auf die Speicherleistung.
Er lohnt sich vor allem, wenn ein hoher Eigenverbrauch von Solarstrom besteht und nachts oder bei hoher Last Strom benötigt wird. Er hilft, den Bezug von teurem Netzstrom zu minimieren und den Eigenverbrauch zu maximieren.
Das Gerät speichert überschüssigen Solarstrom, der tagsüber erzeugt, aber nicht sofort verbraucht wird. Dieser gespeicherte Strom wird dann in den Abend- und Nachtstunden oder bei Bedarf abgerufen, um den Eigenverbrauch zu decken.
Die Größe hängt vom Stromverbrauch des Unternehmens und der Größe der PV-Anlage ab. Für kleine Gewerbe reichen oft 5 bis 10 kWh Speicher, für größere Unternehmen sind Speicher mit 20 kWh oder mehr sinnvoll.
Es gibt verschiedene Arten von Batteriespeichern, darunter Lithium-Ionen-Batterien, Blei-Säure-Batterien und Redox-Flow-Batterien. Lithium-Ionen-Batterien sind die gängigste Wahl aufgrund ihrer hohen Effizienz und Langlebigkeit.
Die Speicherkapazität eines Batteriespeichers variiert je nach Modell und Bedarf. Kleine Batteriespeicher können zwischen 5 kWh und 15 kWh speichern. Größere kommerzielle Systeme können Kapazitäten von bis zu 100 kWh oder mehr bieten.
Ja, Batteriespeicher können zur Reduzierung des CO2-Ausstoßes beitragen, da sie den Eigenverbrauch von Solarstrom erhöhen und den Bedarf an fossilem Netzstrom verringern. Einige Batterien bestehen aus recycelbaren Materialien, was ihre Umweltbilanz verbessert.
Ja, Batteriespeicher können mit fast jeder PV-Anlage kombiniert werden. Allerdings ist es wichtig, sicherzustellen, dass die PV-Anlage genug Strom erzeugt, um sowohl den Eigenverbrauch zu decken als auch den Speicher aufzuladen.
In Deutschland gibt es verschiedene Förderprogramme für Batteriespeicher, wie die „Bundesförderung für effiziente Gebäude“ (BEG) oder Programme von Bundesländern. Diese können einen Teil der Anschaffungskosten decken und die Rentabilität erhöhen.
