Stromspeicher für PV-Anlage: Kosten und Nutzen von Batteriespeichern

Ein Stromspeicher kann als Ergänzung für die Solaranlage am Haus sinnvoll sein. PV-Speicher lassen sich auch nachrüsten und werden immer günstiger. Das ist beim Kauf zu beachten.

• Diese Anschaffungskosten fallen für einen Stromspeicher an

• So kann man die optimale Speicherkapazität berechnen

• Worauf es bei einem Batteriespeicher ankommt

Wer zu Hause eine Photovoltaik-Anlage hat und seinen erzeugten Solarstrom auch bei bedecktem Himmel oder nachts nutzen möchte, braucht einen Batteriespeicher. Damit kann man in der Regel doppelt so viel eigenen Strom vom Dach nutzen und muss weniger aus dem öffentlichen Netz teuer dazukaufen. Erhältlich sind Stromspeicher mit Lithium-Ionen-Batterien sowohl separat als auch im Komplettpaket mit dem dazu nötigen Wechselrichter sowie der passenden PV-Anlage.

Was kostet Stromspeicher für die PV-Anlage?

Die Nettopreise für Stromspeicher sind zuletzt deutlich gesunken: Mit 250 bis 450 Euro pro Kilowattstunde (kWh) Speichervolumen kann man aktuell grob rechnen. Je höher die Kapazität eines Stromspeichers ist, desto günstiger sind meist die durchschnittlichen Anschaffungskosten je kWh. Inklusive Wechselrichter ist es etwas teurer. PV-Speicher, die 3 bis 4 kWh fassen, sind schon für 900 bis 1300 Euro im Online-Handel erhältlich. Sie genügen oft für ein Einfamilienhaus. Auch die Preise für größere Stromspeicher fallen rapide.

Preise für Stromspeicher mit 5 kWh

Die Preise für Stromspeicher mit einer Kapazität von circa 5 kWh liegen je nach Hersteller, Technologie (z.B. Lithium-Ionen) und Zubehör (Wechselrichter) zwischen 1500 und 3500 Euro.

Preise für Stromspeicher mit 10 kWh

Die Preise für Stromspeicher mit einer Kapazität von circa 10 kWh liegen je nach Hersteller, Technologie (z.B. Lithium-Ionen) und Zubehör (Wechselrichter) zwischen 2500 und 4500 Euro.

Montage- und Betriebskosten von Speichern

Neben dem Kaufpreis fallen Montagekosten für die Stromspeicher an, denn die Installation müssen Elektrofachleute vornehmen. Bei Einfamilienhäusern liegen die Montage- und Installationskosten je nach Aufwand in einem Bereich von ungefähr 1000 bis 3000 Euro.

Die Betriebs- und Wartungskosten betragen pro Jahr ein bis zwei Prozent des Kaufpreises: Der Speicher verbraucht selbst Strom und kann die Photovoltaik-Versicherung etwas verteuern. Im Zuge des PV-Anlagen-Checks empfiehlt sich alle vier bis fünf Jahre auch eine Prüfung der Batterie.

Preise für Stromspeicher mit Solaranlage

Solaranlage, Stromspeicher und Wechselrichter gibt es auch zusammen als All-Inclusive-Pakete, die obendrein eine Montage und Inbetriebnahme durch Fachleute enthalten. Die Angebote hierfür hängen von der geplanten Größe, Kapazität und Leistung ab und beginnen bei rund 11.000 Euro.

Wo es Förderung für Stromspeicher gibt

Die Anschaffungskosten für eine PV-Anlage mit Stromspeicher müssen Sie nicht allein tragen. Neben der Befreiung von der Mehrwertsteuer gibt es diese Fördermöglichkeiten für PV-Speicher.

• Die KfW-Bank finanziert im Rahmen des Förderprogramms 270 unter anderem die Anschaffung und Installation von Batteriespeichern mit einem zinsvergünstigten Kredit.

• In manchen Regionen gibt es zudem Investitionszuschüsse bis zu 300 Euro pro Kilowattstunde installierte Speicherkapazität vom Land oder der Kommune.

• Wenn der Speicher nicht nur eigenen Solarstrom, sondern auch normalen Netzstrom speichern kann, ist eine Ermäßigung des Netzentgelts zwischen 110 und 190 Euro pro Jahr möglich.

• Wer eigenen Solarstrom zusammen mit normalem Haushaltsstrom speichert und später ins Netz einspeist, kann künftig über die Direktvermarktung eine Vergütung erhalten.

Wie groß sollte ein Stromspeicher sein?

Als grobe Faustformel ist eine Speicherkapazität von 1 bis 1,5 kWh pro kWp installierter Leistung der Solaranlage sinnvoll. Um vor dem Kauf die bedarfsgerechte und wirtschaftlich optimale Größe eines Solarstromspeichers zu ermitteln, sollte man neben der Photovoltaik-Power auch den eigenen Jahresverbrauch berücksichtigen. Je größer eine Solaranlage im Vergleich zum Stromverbrauch ist, umso mehr überschüssige Sonnenenergie kann man potenziell für später speichern.

Die Forschungsgruppe Solarspeichersysteme der Hoch­schule für Technik und Wirt­schaft in Berlin (HTW Berlin) empfiehlt Obergrenzen. Der Batteriespeicher sollte groß genug sein, um den Haushalt einen Abend und eine Nacht lang mit überschüssigem Solarstrom zu versorgen.

Ein überdimensionierter Speicher verursacht nicht nur unnötige Kosten, sondern wird auch seltener vollgeladen und entladen. Die schlechte Auslastung der Batterien könne sich mitunter auf deren Lebensdauer auswirken, warnen manche Hersteller.

Empfehlungen zur Obergrenze der Speicherkapazität in Einfamilienhäusern

Zur genauen Bedarfsabschätzung des Speichervolumens ist es auch wichtig, zu wissen, zu welchen Tageszeiten der meiste Strom verbraucht wird und welcher Autarkiegrad gewünscht ist.

Für eine erste Überschlagsrechnung muss man den Jahresverbrauch durch 365 Tage teilen. Das Ergebnis wird mit dem Faktor 0,5 multipliziert, wenn der Solarstrom vor allem morgens und abends genutzt wird, oder mit dem Faktor 0,33, wenn er hauptsächlich tagsüber verbraucht wird.

Beispiel: Beträgt der Jahresverbrauch 4000 kWh und ist relativ gleichmäßig über den Tag verteilt, bedeutet das: 4000 : 365 x 0,33 = 3,6. Ein Batteriespeicher mit 4 kWh wäre hier also ausreichend.

Wer sich mit der Batterie für einen – sehr unwahrscheinlichen – längeren Stromausfall rüsten will, muss anders rechnen: Dann würde sich die Speicherkapazität am Stromverbrauch eines typischen Tages orientieren. Und müsste, je nachdem, mit welcher Ausfalldauer man schlimmstenfalls rechnet, noch größer sein. Wirtschaftlich sinnvoll wäre das aber voraussichtlich nicht.

Lohnt sich ein Stromspeicher für die PV-Anlage?

Ein Speicher für die PV-Anlage ist nur sinnvoll, wenn genug überschüssiger Solarstrom im Haus anfällt. Je mehr selbst produzierte Sonnenenergie man verbrauchen kann und je teurer Strom aus dem öffentlichen Netz ist, desto eher lohnt sich die Investition. Die steigenden Netzentgelte machen weiter sinkende Strompreise derzeit eher unwahrscheinlich. Ein weiterer finanzieller Faktor, den man vor der Kaufentscheidung gegenrechnen sollte, ist die aktuelle Einspeisevergütung.

Der Batteriespeicher hilft, das Potenzial der PV-Anlage in sonnenreichen Stunden auszuschöpfen und den Eigenverbrauch des erzeugten Solarstroms zu erhöhen. Der Autarkiegrad – also das Maß, in dem man durch eigenen Strom zum Selbstversorger wird – lässt sich laut HTW Berlin durch die Erweiterung um einen PV-Speicher von durchschnittlich 30 im Mittel auf 70 Prozent steigern. Sehr energiesparsame Haushalte können sich bestenfalls bis zu 95 Prozent selbst versorgen.

Wer Großverbraucher wie ein Elektroauto oder eine Wärmepumpe nutzt, kann durch einen passenden PV-Speicher und ein smartes Energiemanagement jährlich Hunderte Euro sparen, weil weniger Autostrom oder Haushaltsstrom aus dem öffentlichen Netz dazugekauft werden muss.

Doch je geringer der eigene Energiebedarf und je kleiner die geplante Solaranlage, umso weniger lohnt sich ein Speicher. Für Haushalte, die unter 3000 kWh Strom im Jahr verbrauchen, lohnt die Anschaffung sich selten: Die möglichen Einsparungen decken meist nicht die Kosten des PV-Sets.

Je nach Stromkostenersparnis hat man die Investition in den Speicher binnen 5 bis 10 Jahren wieder drin. Im Schnitt liegt die Lebensdauer der Geräte bei etwa 15 Jahren. Moderne Lithium-Ionen-Speicher erreichen je nach Nutzung und Standort zwischen 5000 und 10.000 Ladezyklen.

Wo der Batteriespeicher stehen sollte

Um den Stromspeicher vor der Witterung und Temperaturschwankungen zu schützen, sollte er im Inneren des Hauses stehen. Damit er einwandfrei arbeitet und die Batterie lange hält, sollten Sie zudem auf die Umgebungstemperatur am Standort achten.

Der Raum, in dem der Batteriespeicher steht, sollte trocken und gut belüftet sein sowie eine konstante Temperatur haben – nicht unter null Grad und nicht über 20 Grad Celsius. Der warme Heizungskeller ist also ebenso wenig geeignet wie eine kalte Garage.

Worauf es bei einem PV-Speicher ankommt

Der Preis und die Größe sollten nicht die einzigen Einflussfaktoren bei einer Kaufentscheidung sein. Dies sind wichtige Merkmale und Kennzahlen zur Leistungsbeschreibung von Stromspeichern.

• AC- oder DC-System: Es gibt zwei Arten, PV-Anlage und Stromspeicher zu koppeln: AC- und DC-Systeme. Bei AC-Systemen wird Solarstrom erst in Wechselstrom (AC) fürs Haus umgewandelt, dann für den Speicher wieder in Gleichstrom (DC). DC-Systeme laden den Strom direkt in den Speicher und nutzen einen Hybridwechselrichter. Vorteil: weniger Verluste und günstiger. AC-Speicher sind flexibler, weil leichter bei Bestandsanlagen nachrüstbar.

• Speicherkapazität: Lithium-Ionen-Batterien dürfen nicht vollständig entladen werden, sonst droht Schaden. Hersteller geben daher Brutto- (Nennkapazität) und Netto- bzw. Nutzkapazität an – jeweils in Kilowattstunden (kWh). Letztere ist entscheidend, da sie die tatsächlich verfügbare Energie bei zulässiger Entladetiefe beschreibt. Wird nur die Nennkapazität angegeben, liegt die nutzbare Kapazität meist 5 bis 10 Prozent darunter.

• Wirkungsgrad: Beim Speichern und Umwandeln von Solarstrom entstehen immer Verluste. Entscheidend ist der Wirkungsgrad des Gesamtsystems aus Speicher und Wechselrichter, nicht nur einzelner Komponenten. Übliche Werte liegen zwischen 90 und 98 Prozent. Manche Hersteller geben nur den DC-AC-Wirkungsgrad an, nicht die Lade- und Entladeverluste. Je höher die Effizienz, desto mehr Solarstrom steht tatsächlich zur Verfügung.

• Ladeleistung: Die Lade- und Entladeleistung eines Stromspeichers bestimmt, wie schnell er Energie aufnehmen oder abgeben kann. Eine hohe Entladeleistung ermöglicht den Betrieb stromintensiver Geräte wie Wallboxen (bis 11 kW). Ist sie zu gering, muss der Netzstrom für die Lastspitzen verwendet werden. Eine hohe Ladeleistung sorgt dafür, dass sich der Speicher bei starker Sonneneinstrahlung schnell füllt. Ist sie zu niedrig, bleibt Solarenergie ungenutzt.

• Entladetiefe: Die maximale Entladetiefe gibt an, wie weit ein Batteriespeicher entladen werden darf, ohne Schaden zu nehmen. Vollständige Entladung verkürzt die Lebensdauer, daher bleibt immer ein Rest im Speicher. Bei 95 Prozent Entladetiefe bleiben 5 Prozent ungenutzt. Je höher die Entladetiefe, desto besser wird die Kapazität genutzt. Lithium-Ionen-Speicher erreichen 80 bis 98 Prozent. Hier sind Testergebnisse oft aussagekräftiger.

• Batteriematerial: In den Solarstromspeichern haben sich inzwischen Lithium-Ionen-Batterien durchgesetzt. Diese Technologie hat sich inzwischen in vielen stationären Geräten bewährt, die Akkus enthalten. Im Vergleich zu den älteren Blei-Akkus haben Lithium-Eisenphosphat-Batterien (LFP) eine längere Lebensdauer und einen höheren Wirkungsgrad. Zudem sind sie wartungsarm, sehr sicher und umweltschonender.

• Lebensdauer: Die Lebensdauer eines PV-Speichers hängt von Modell, Nutzung und Standort ab. Üblich sind 10 bis 20 Jahre, moderne Geräte halten sogar länger. Ein guter Stromspeicher sollte mindestens 5000 Ladezyklen schaffen. Ein Haushalt nutzt etwa 200 bis 250 Zyklen pro Jahr. Mit der Zeit sinkt die Kapazität, Hersteller geben meist 10 Jahre Garantie auf 80 bis 100 Prozent der Batteriekapazität. Manche decken jedoch nicht die Elektronik ab.