Solaranlage mit Speicher: Für wen sich das lohnt
Als Ergänzung zur Photovoltaikanlage kann ein Energiespeicher sinnvoll sein. Er lässt sich auch nachrüsten. Das ist beim Kauf eines Speichers für PV-Anlagen zu beachten.
Vor- und Nachteile von PV-Speichern
So berechnet man die benötigte Speichergröße
Diese Anschaffungskosten fallen an
Vorsicht bei den Garantiebedingungen
Ein Batteriespeicher für die hauseigene Solaranlage lohnt sich, wenn man den Solarstrom auch bei Dunkelphasen, also bei bedecktem Himmel oder nachts nutzen möchte. Entsprechende Speicherlösungen sind oft im Komplettpaket gemeinsam mit der Solarstromanlage erhältlich. Sie können aber auch individuell besorgt werden.
Solaranlage mit Speicher: Die Vorteile
Die Vorteile eines Photovoltaikspeichers liegen auf der Hand: Die Energie einer PV-Anlage ist nicht konstant verfügbar. Nachts oder bei bedecktem Himmel kann es passieren, dass es nicht genug selbst erzeugten Strom gibt, um den Energiebedarf im Haus zu decken.
Wird überschüssige Energie aber tagsüber in einen Speicher gelenkt, kann diese später angezapft und rund um die Uhr genutzt werden. Dies bedeutet stabilere Energiekosten, man ist unabhängiger von Preissteigerungen bei den Stromverträgen. Zudem wird eigens erzeugter Strom nicht mit Stromsteuer, Umlagen oder Netzentgelten belegt. Hier finden Sie eine Übersicht aller Steuererleichterungen bei PV-Anlagen.
Überschüssiger Strom lässt sich natürlich auch mit einem Speicher in das öffentliche Stromnetz einspeisen und kann so eine Einspeisevergütung bringen.
Solaranlage mit Speicher: Die Nachteile
Generell sind Speicher für PV-Anlagen-Besitzerinnen und Besitzer eine sinnvolle Anschaffung. Es gibt aber einige Punkte zu beachten. In erster Linie sind das die hohen Anschaffungskosten. Je nach Preis kann es mehrere Jahre dauern, bis sich die Investition amortisiert hat. Außerdem ist die Anzahl an Ladezyklen begrenzt. Im Durchschnitt liegt die Lebensdauer eines Photovoltaikspeichers bei etwa 10 bis 15 Jahren. Das entspricht circa 4.000 bis 5.000 Ladezyklen. Ist eine Erneuerung des Solarstromspeichers nötig, muss er fachgerecht und kostenpflichtig entsorgt werden. Heimspeichersysteme müssen unbedingt von Fachleuten installiert werden, da bei unsachgemäßem Einbau ein Brandrisiko besteht.
Erreichbare Unabhängigkeit vom Stromnetz
Ein Batteriespeicher für Solarstrom kann die Unabhängigkeit vom öffentlichen Stromnetz erhöhen. Der Autarkiegrad, also das Maß, mit dem man durch Solarstrom zum Selbstversorger wird, erhöht sich durch die Anschaffung eines Speichers auf bis zu 70 Prozent.
Allerdings ist eine vollständige Autarkie durch Solarstrom hierzulande aufgrund der saisonalen Bedingungen wie sonnenarmen Wintern auf wirtschaftlichem Weg nicht zu erreichen. Sonnenenergie vom Sommer bis in den Winter aufzubewahren, ist technisch unmöglich.
Als Notstromsicherung kann eine Solaranlage mit Speicher hingegen durchaus in Betracht kommen. Will man sich gegen Stromausfälle absichern, sollte man bei der Auswahl des Modells darauf achten, dass dieses über Not- und Ersatzstromfähigkeit verfügt.
Beispielrechnung: Bei durchschnittlichem Stromverbrauch von 6,3 kWh am Tag wäre die Versorgung eines Einpersonenhaushalts in einem Einfamilienhaus bei einer Speicherkapazität von 10 kWh für eineinhalb Tage gesichert.
Kosten einer PV-Anlage mit Speicher
Durch die stetige technologische Entwicklung werden Speicher für PV-Anlagen generell günstiger. Allerdings sorgen erhöhte Nachfrage und Lieferengpässe immer wieder für Preisanstiege.
Der Gesamtpreis ist abhängig von der Speicherkapazität. Diese wiederum sollte man vom Strombedarf und der Größe der Photovoltaik-Anlage abhängig machen. Derzeit kann man bei einem kleineren Speicher von 4 bis 6 kWh mit einem Nettopreis von 800 bis 1500 Euro pro kWh rechnen. Bei größeren Speichern verringert sich der Kilowattstundenpreis. Ein größerer Speicher von 10 bis 14 kWh Kapazität liegt derzeit bei maximal 700 Euro je kWh.
Die Anschaffungskosten müssen nicht unbedingt allein getragen werden. Es gibt verschiedene Fördermöglichkeiten. So bietet die KfW-Bank etwa einen Kredit (Förderkredit 270) für die Anschaffung. Lokale Programme für Fördergelder gibt es auf Landes- und kommunaler Ebene.
Es muss auch mit laufenden Betriebskosten gerechnet werden, die pro Jahr ein bis zwei Prozent der Anschaffungskosten betragen können, dazu gehören etwa Versicherungskosten. Intelligente Messsysteme für den Stromverbrauch, sogenannte Smart Meter, sind für PV-Anlagen mit einer Höchstleistung von über 7 kWp verpflichtend – hierfür ist in der Regel eine monatliche Mietgebühr um die zehn Euro fällig. PV-Anlagen sollten alle zwei bis vier Jahre gewartet werden. Neben den Wartungsarbeiten können Reparaturen erforderlich sein. Hierfür am besten Rücklagen einplanen.
Davon ist die Wirtschaftlichkeit abhängig
Ein wichtiger Faktor beim Kauf einer PV-Anlage mit Speicher ist die Wirtschaftlichkeit. Wann sich die anfänglichen Kosten amortisieren und man mit dem Sonnenstrom Geld spart beziehungsweise Gewinn macht, ist von folgenden Faktoren abhängig:
Einsparung der Stromkosten bei Selbstverbrauch
Einspeisevergütung für ins Netz abgegebenen Strom
Anschaffungskosten und laufende Kosten für Anlage und Speicher
Umwandlungsverluste bei Be- und Entladung des Stromspeichers
Leistung der Anlage und eingesetzte Komponenten
Speicherkapazität
Laufzeit der Anlage
Standort
Bei der Wirtschaftlichkeitsberechnung müssen die einmaligen und laufenden Ausgaben mit Einnahmen wie den Stromersparnissen und den Einspeisevergütungen verrechnet werden. Im Internet finden sich einige Wirtschaftlichkeitsrechner, mit denen sich Schätzwerte ermitteln lassen. Allerdings lassen sich nie alle Faktoren vorhersagen. Die Wetterbedingungen oder der genaue Leistungsverlust der Anlage nach mehreren Jahren Laufzeit schwanken. Daher können die Zahlen immer nur ungefähre Prognosen darstellen.
PV-Anlage und Speicher als Komplettpaket
Die Installation von Photovoltaikanlage und Stromspeicher wird auch im Komplettpaket angeboten. Vorteil: Die Handwerker müssen nur einmal kommen, das senkt die Arbeitskosten.
Aber es kann auch Sinn machen, den Speicher erst zu kaufen, wenn die Paneele bereits eine Weile in Betrieb sind – etwa um die Gesamtkosten zu strecken. Und wer seine PV-Anlage schon eine Weile besitzt, kann auch besser abschätzen, wie hoch der Eigenverbrauch ist und wie viel Strom ins Netz abgegeben werden kann. Diese Erfahrungswerte machen es leichter, sich für eine Batterie mit der richtigen Kapazität zu entscheiden.
Balkonkraftwerk mit Speicher
PV-Anlagen, die als Plug-and-Play- oder Stecker-Solaranlagen beworben werden, erzeugen vergleichsweise wenig Solarstrom und können unkompliziert auf dem Balkon oder im Garten aufgestellt und ans eigene Hausnetz angeschlossen werden. Diese Balkonkraftwerke können allerdings keinen Überschussstrom ins öffentliche Netz einspeisen.
Viele Plug-and-Play-PV-Anlagen werden ohne Speicher angeboten. Der Vorteil ist ein geringerer Anschaffungspreis und größere Flexibilität. Einige Modelle sind dagegen mit kleineren Batteriespeichern ausgerüstet. Hier sollte man vorher ausrechnen, ob sich die Extrakosten lohnen. Eine Speichernachrüstung solcher Balkonkraftwerke ist – sofern sie technisch überhaupt möglich ist – oft sehr teuer und wenig rentabel.
Balkonanlagen: Warnung vor mangelhaften Solarwechselrichtern
Die Bundesetzagentur warnt aktuell vor mangelhaften Wechselrichtern für Mini-Solaranlagen, die sowohl im stationären Handel als auch im Onlinehandel erhältlich sind. Einige überschreiten im Betrieb gesetzliche Grenzwerte für elektromagnetische Verträglichkeit oder die Bauweise entspricht nicht den europäischen Normen und Sicherheitsstandards. Zum Beispiel beim chinesischen Hersteller Deye wegen fehlender Notschalter zum Netz- und Anlagenschutz.
Vor dem Kauf sollte man darauf achten, dass die Wechselrichter über ein CE-Kennzeichen und eine deutsche Bedienungsanleitung verfügen und es einen europäischen Ansprechpartner gibt. Zudem sollte der Steckertyp auch in Deutschland passen. Die Bundesnetzagentur rät, sich vorab bei seriösen Quellen über den Anbieter zu informieren (z.B. bei Verbraucherzentralen und Stiftung Warentest).
Wichtige Komponente: Der Wechselrichter
Die Solarenergie einer PV-Anlage wird als Gleichstrom (DC) erzeugt. Dieser muss, um im Haushalt genutzt oder ins Stromnetz eingespeist zu werden, in Wechselstrom (AC) umgewandelt werden. Dafür ist ein Wechselrichter erforderlich. Generell wird unterschieden zwischen AC- und DC-gekoppelten Stromspeichersystemen.
Bei DC-gekoppelten Systemen wird die Batterie zwischen PV-Anlage und Wechselrichter geschaltet. Der erzeugte Gleichstrom läuft über einen Ladewandler direkt in die Batterie und wird danach umgewandelt. Vorteil: Es geht weniger Energie durch Umwandlungsprozesse verloren.
Beim AC-gekoppelten System geht der Strom von der Anlage zunächst in den Wechselrichter. Hier wird er in DC-Strom transformiert und kann direkt im Haushalt genutzt werden. Bevor er in den Speicher gelangt, muss er dann von einem separaten Batteriewechselrichter wieder in Gleichstrom umgewandelt werden. Dieses System hat den Vorteil, dass es flexibler ist und auch nachträglich installiert werden kann. Allerdings ist es in der Regel teurer als die DC-Systeme.
Lithium-Ionen-Speicher sind Standard
Bei den Speicherarten haben sich Lithium-Ionen-Batterien durchgesetzt. Diese Technologie kennen wir inzwischen von vielen Geräten, die mit Akkus versehen sind. Lithium-Ionen-Akkus ermöglichen viele Ladezyklen (5000–7000) und haben eine lange Lebensdauer, sind wartungsarm und sehr sicher.
Eine Alternative dazu sind Speicher mit Bleisäure. Sie sind weniger effizient, überstehen weniger Ladezyklen (2000–4000) und haben eine kürzere Lebensdauer. Ihr einziger Vorteil ist der niedrigere Anschaffungspreis.
In Zukunft könnten Flüssigkeitsspeicher (Redox-Flow-Batterien) eine Alternative sein. Diese Technologie ist allerdings für den Hausgebrauch noch nicht verfügbar.
Bedarfsschätzung: Die richtige Speichergröße
Um möglichst wirtschaftlich zu sein, ist es wichtig, vor der Anschaffung eines Speichers für die Photovoltaikanlage die benötigte Speichergröße zu berechnen. Die Speicherkapazität sollte dabei etwa das 0,9- bis 1,6-fache der Spitzenleistung der PV-Anlage betragen. Wer also Solarpaneele mit 10 kWp (Kilowattpeak – die Maximalleistung von Solaranlagen) auf dem Dach hat, ist mit einem Speicher in der Größe zwischen neun und 16 kWh gut beraten.
Bei der genaueren Bedarfsabschätzung des Speichervolumens ist es gut, nicht nur den Jahresverbrauch zu kennen, sondern auch zu wissen, zu welchen Tageszeiten der meiste Strom im Haus verbraucht wird und wie hoch der gewünschte Autarkiegrad ist.
Für eine erste Überschlagsrechnung wird der Jahresverbrauch durch 365 Tage geteilt. Das Ergebnis wird mit dem Faktor 0,5 multipliziert, wenn der Hauptverbrauch morgens und abends erfolgt, und mit dem Faktor 0,33, wenn der Strom hauptsächlich den Tag über verbraucht wird.
Beträgt der Jahresverbrauch zum Beispiel 4000 kWh und ist relativ gleichmäßig über den Tag verteilt, bedeutet das: 4000 / 365x0,33 = 3,6. Ein PV-Batteriespeicher mit 4 kWh wäre hier ausreichend.
Brutto- und Nettospeichergröße
Lithium-Speicher sollten nicht vollständig entladen werden. Deshalb muss man beim Kauf auf die angegebene Brutto- und Nettokapazität achten.
Die Bruttokapazität bezeichnet die größte technisch möglich Menge an Strom, die in der Batterie gespeichert werden kann. Die Nettokapazität, auch Nennkapazität genannt, ist der Wert, der für Kunden maßgeblich ist. Diese Zahl bezeichnet die tatsächlich nutzbare Speichergröße.
Garantie: Zeitwertersatz und Vollwertersatz
Eine Garantie wird vom Hersteller der Solaranlage fast immer ausgesprochen. Die Details dazu sind gerade bei langfristigen und technisch empfindlichen Investitionen wie einer Photovoltaikanlage nicht zu unterschätzen. Es ist besonders darauf zu achten, ob dabei vom Zeitwertersatz oder Vollwertersatz die Rede ist.
Bei Ersterem wird nämlich ein Zuschlag in Höhe des Wertverlustes fällig, sollte ein Austausch nötig sein. Nur wenn ein Vollwertersatz garantiert wird, wird vollumfänglich erstattet.
Auch Fragen wie "Wann besteht ein Garantiefall?" und "Wer trägt die Kosten für Deinstallation und Transport?" sollten im Vorfeld geklärt sein. Die Entscheidung für eine häufig angebotene Garantieverlängerung sollte ebenfalls gut abgewogen werden.