Immer mehr Fertighaus-Interessenten investieren in einen Batteriespeicher für Photovoltaikanlagen. Wir informieren Sie darüber, worauf Privathaushalte und Unternehmen bei der Entscheidung für eine Photovoltaik-Speicherbatterie achten sollten.
Eine Speicherbatterie ermöglicht es Eigentümern von Photovoltaikanlagen, den erzeugten Solarstrom unabhängig von der Sonneneinstrahlung zu einem Zeitpunkt zu verbrauchen, zu dem ein Immobilienbesitzer den Strom tatsächlich benötigt – häufig überwiegend abends und nachts. Bei hohen Strompreisen lohnt sich der Eigenverbrauch des Solarstroms besonders.
Die Funktionsweise eines Photovoltaik-Energiespeichers
Ohne Speicherbatterie muss der von einer Photovoltaikanlage produzierte Strom sofort verbraucht bzw. in das Stromnetz eingespeist werden. Gerade tagsüber, wenn die Stromproduktion von Photovoltaikanlagen stattfindet, benötigen Privathaushalte eher geringe Strommengen. Nur etwa 20 Prozent der erzeugten Solarenergie werden unmittelbar verbraucht. Erst gegen Abend steigt der Strombedarf von Haushalten gewöhnlich an.
Dagegen können Photovoltaikanlagen, die über eine Batterie verfügen, den tagsüber produzierten, nicht sofort benötigten Strom speichern. Eine Photovoltaikanlage mit Batterie arbeitet nach folgendem Prinzip: Der aus Sonnenenergie hergestellte Strom deckt zunächst den laufenden Eigenbedarf ab. Beispielsweise werden aktuell betriebene Haushaltsgeräte mit dem Solarstrom betrieben.
Sollte mehr Strom erzeugt werden als aktuell benötigt, wird der überschüssige Strom von der Batterie geladen. Erst nach vollständiger Aufladung des Akku-Systems fließt der darüber hinaus produzierte Solarstrom in das öffentliche Stromnetz.
Wenn in den Abend- und Nachtstunden kein Solarstrom erzeugt wird oder übersteigt der Energiebedarf bereits tagsüber die Menge des erzeugten Solarstroms, so greift das System zunächst auf den in der Batterie gespeicherten Strom zurück. Vom Energieversorger wird erst dann Strom bezogen, wenn der Speicherstrom nicht mehr zur Deckung des Strombedarfs ausreicht.
Dieses Verfahren ermöglicht die Steigerung des Eigenverbrauchs auf etwa 80 Prozent des hergestellten Solarstroms.
Wichtige Auswahlkriterien für einen Photovoltaik-Stromspeicher
Fertighaus-Interessierte sollten beim Kauf einer Speicherbatterie sorgfältig vergleichen. Zu berücksichtigen sind nicht nur die Investitionskosten, sondern vor allem auch die gewählte Speichertechnologie und ein passendes Speichervolumen.
Die Investitionskosten bei einer Batterie-Installation
Mehrere Dutzend Batteriespeicher-Hersteller bieten derzeit insgesamt Hunderte von Batterien für Photovoltaik-Anlagen in einer großen Preisspanne an. Die Kosten für einen Batteriespeicher werden beeinflusst von
• Speicher-Technologie,
• Kapazität des Speichersystems,
• Systemwirkungsgrad und
• Entladetiefe der Speicherbatterien.
Blei- oder Lithium-Batterien
Für Photovoltaikanlagen sind Blei- und Lithium-Ionen-Batterien erhältlich.
Blei-Batterien basieren auf langjährig erprobter Technologie und verfügen traditionell über den höchsten Verbreitungsgrad. Die Lebensdauer von Blei-Akkus beträgt zwischen fünf und zehn Jahren. Blei-Batterien müssen wegen laufender Ausgasungen zwingend in belüfteten Räumen installiert werden.
Umfassende Erfahrungswerte zu den später auf den Markt gebrachten Lithium-Batterien fehlen hingegen noch. Die Lebensdauer dieser Akkus soll nach Hersteller-Angaben bis zu 15 Jahre betragen. Anders als bei Blei-Batterien ist eine Installation in belüfteten Räumen jedoch nicht erforderlich.
Die optimale Speicherkapazität einer Batterie
Die Kapazität des Batteriespeichers sollte möglichst exakt auf den tatsächlichen Strombedarf eines Haushalts oder Unternehmens abgestimmt sein. Die Batterie sollte ausreichen, um die Stromversorgung von den Abendstunden bis zum nächsten Morgen sicherzustellen.
Eine unpassende Dimensionierung des Speichergerätes ist gleichbedeutend mit einer wirtschaftlich nicht optimalen Investition. Ein zu kleines Speichersystem kann den Energiebedarf nicht vollständig decken, sodass teurer Netzstrom des Energieversorgers hinzugekauft werden muss. Ist der Batteriespeicher hingegen zu groß, so wird dauerhaft unnötig viel Solarstrom gespeichert, für den keine Einspeisevergütung gezahlt wird.
Ein durchschnittlicher Vier-Personen-Haushalt, der jährlich 4.500 Kilowattstunden Strom verbraucht, benötigt eine Batterie, die eine Leistungsabgabe von 4 bis 6 kWh gewährleistet. Bei Bestandsgebäuden kann beispielsweise der Stromverbrauch der letzten fünf Jahre als Grundlage für die Ermittlung der passenden Batterie-Größe herangezogen werden. Fachleute, wie zum Beispiel Energieberater, informieren über den Energieverbrauch – auch von Neubauten.
Wirkungsgrad des Gesamtsystems
Eine wichtige technische Größe bei der Bewertung eines Photovoltaiksystems ist der Gesamtwirkungsgrad, der Auskunft darüber gibt, in welchem Ausmaß die gespeicherte Energie tatsächlich genutzt wird. Bei der Speicherung von Solarstrom entstehen zum Beispiel Umwandlungsverluste, da ein Teil der Energie in Wärmeenergie umgewandelt wird.
Die Kennziffer Gesamtwirkungsgrad bezieht sich nicht allein auf die Batterie, sondern auf die gesamte Photovoltaikanlage einschließlich Batterie. Der Gesamtwirkungsgrad liegt deshalb in aller Regel deutlich niedriger als der nur für die Batterie berechnete Wirkungsgrad.
Marktübliche Photovoltaikanlagen weisen gewöhnlich Gesamtwirkungsgrade zwischen 70 und 95 Prozent auf. Bei Einsatz von Blei-Batterien werden Systemwirkungsgrade bis 70 Prozent, bei Lithium-Ionen-Speichern von über 90 Prozent erreicht.
Entladetiefe verschiedener Stromspeicher-Modelle
Erfolgt die Entladung einer Batterie über das vom Hersteller empfohlene Maß hinaus, so kann die Batterie Schaden nehmen. Während bei Blei-Speicherbatterien gewöhnlich Entladetiefen bis 50 Prozent erreicht werden, ist eine Entladung von Lithium-Ionen-Batterien bis zu 100 Prozent möglich.
Fertighaus-Interessierte nutzen staatliche Fördermittel für Batteriespeicher
Staatliche Fördermaßnahmen der Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) erhöhen die Rentabilität von Batterien für Photovoltaik-Anlagen.
KfW Kreditprogramm 275
Das noch bis Ende 2018 laufende KfW-Kredit-Programm 275 („Erneuerbare Energien – Speicher“) stellt zinsgünstige Darlehensmittel mit Kreditlaufzeiten bis zu 20 Jahren und Zinsbindungsfristen bis zu 20 Jahren bereit. Der Effektivzinssatz liegt im günstigsten Fall bei 1,0 Prozent (abhängig von Kreditlaufzeit, Zinsbindungsfrist und Kreditnehmer-Bonität).
Es werden sowohl neu errichtete Photovoltaikanlagen mit Batteriesystem als auch Batterie-Nachrüstungen zu Photovoltaikanlagen finanziert, die ab Anfang 2013 installiert wurden.
Die für Privatpersonen, Selbständigen und Unternehmen angebotenen KfW-Kredite decken bis zu 100 Prozent der Investitionskosten für das Speichersystem (ggf. auch für die Photovoltaikanlage) ab.
Das Bundeswirtschaftsministerium leistet (in Verbindung mit einem KfW-Kredit) einen Tilgungszuschuss auf den förderfähigen Kosten-Anteil, der auf das Batteriesystem entfällt. Der Tilgungszuschuss beträgt
• 19 Prozent (bei Antragstellung bis 30.06.2017),
• 16 Prozent (bis 31.12.2017),
• 13 Prozent (bis 30.06.2018) und
• 10 Prozent (bis KfW-Programm-Ende am 31.12 2018).
Weitere KfW-Programme zur Speicher-Finanzierung
Auch mit dem KfW-Kreditprogramm 270 („Erneuerbare Energien – Standard“) finanziert die KfW den Kauf, die Errichtung oder die Erweiterung von Photovoltaikanlagen und Batteriespeichern.
Das KfW-Kreditprogramm 153 dient der Mitfinanzierung bestimmter energieeffizienter Neubauten („KfW-Effizienzhäuser 40 Plus, 40 und 55“). Der Kreditbetrag liegt je Wohneinheit bei bis zu 100.000 Euro. Wird die Erfüllung der Voraussetzungen eines KfW-Effizienzhauses nachgewiesen, so erhält der Kreditnehmer auf die Darlehenssumme einen Tilgungszuschuss in Höhe von bis zu 15.000 Euro.
Für wen lohnt sich ein Photovoltaik-Speicher?
Ein Eigenverbrauch von Solarstrom ist sinnvoll, wenn die Einspeisevergütung unterhalb der aktuellen Strompreise liegt. In diesem Fall ist es wirtschaftlich zweckmäßig, den erzeugten Solarstrom durch Installation eines Batteriespeichers zwischenzuspeichern und selbst zu verbrauchen.
Als Bauherr sollten Sie allerdings beachten, dass nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz von 2014 zusätzlich eine EEG-Umlage zu entrichten ist, wenn die Spitzenleistung der Photovoltaikanlage 10 kWp übersteigt. Die Photovoltaikanlagen der meisten Fertighauseigentümer dürften diese Grenze jedoch nicht erreichen: Für eine Leistung von 1,0 kWP werden etwa sieben Quadratmeter Solarmodule (bei monokristallinen Modulen) bzw. zehn Quadratmeter (bei Dünnschichtmodulen) benötigt.
Fazit: Speicherbatterien für Fertighaus-Neubauten und Bestandsgebäude
Es kann sich für Sie bei niedrigen Einspeisevergütungen und hohen Strompreisen lohnen, den erzeugten Solarstrom mit einer Batterie zu speichern und nicht in das Stromnetz einzuspeisen. Batteriespeicher kommen nicht nur bei Neuerrichtung einer Photovoltaikanlage in Betracht, sondern auch als Nachrüstung bestehender Photovoltaikanlagen, die ab etwa 2011 errichtet wurden.
Vor einer Investition in eine Speicherbatterie sollten Sie stets eine sorgfältige Kosten-Nutzen-Analyse durchführen. Die stark schwankenden Preise für Speichersysteme entscheiden maßgeblich über die Rentabilität des erzeugten Solarstroms.
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