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Batteriespeicher – Vorteile, Nachteile und Autarkie

Die Strompreise steigen. Die Einspeisevergütung sinkt. Da klingt ein Batteriespeicher sehr verlockend, um noch mehr Geld zu sparen. Und ja, Batteriespeicher ermöglichen Ihnen, den Stromüberschuss aus Ihrer PV-Anlage für einen späteren Zeitpunkt sozusagen aufzubewahren. So können Sie auch in Zeiten höheren Strombedarfs aber niedriger oder keiner Stromproduktion Ihren eigenen Strom benutzen. Und das ist einer von vielen Gründen, dass die Speichertechnologie für privat betriebene Photovoltaikanlagen in den letzten Jahren immer gefragter wurde.

Das Wichtigste zu Batteriespeichern für Autarkie in Kürze:
  • Ein Batteriespeicher kann sich dann lohnen, wenn Sie viel Wert auf Autarkie legen oder nach einem Weg suchen, Ihren Eigenbedarf effektiv zu erhöhen.
  • Die ideale Speichergröße variiert je nach kWp-Leistung Ihrer PV-Anlage und Ihrem Tagesstrombedarf.
  • Studien haben herausgefunden, dass ein Batteriespeicher mit 2 bis 3 kWh Speicherkapazität pro 1.000 kWh Strombedarf p.a. ein guter Orientierungswert wäre, wollte man eine vollkommen autarke Inselanlage bauen.
  • Für eine PV-Anlage mit Schwerpunkt Autarkie empfehlen Klarsolar-Experten maximal einen 1 kWh-Batteriespeicher pro 1.000 kWh Stromverbrauch p.a. – so geht die Wirtschaftlichkeit der Anlage nicht völlig verloren, während das Höchstmaß der Autarkie einer netzgekoppelten Photovoltaikanlage ausgeschöpft wird.
  • Ein großer Nachteil von Speichern sind ihre immer noch hohen Anschaffungskosten. Wenn Sie keinen akuten Bedarf haben, sollten Sie überlegen, ob es nicht ausreicht, den Batteriespeicher zu einem späteren Zeitpunkt nachzurüsten.


Wann lohnt sich ein Batteriespeicher?

Wie wir in diesem Artikel über Solarstromspeicher schon festgestellt haben, sind Batteriespeicher zum aktuellen Zeitpunkt noch nicht wirtschaftlich. Sie sind zu teuer, dabei zu klein und haben oft nur eine halb so lange Funktionsgarantie wie PV-Paneelen. Sie müssen also über die gesamte Garantielaufzeit einer Photovoltaikanlage mit mindestens zwei Speicher-Neuanschaffungen rechnen. Das kratzt erheblich an der Rendite. Es verlängert die Amortisationszeit. Kurz: Es macht Ihre PV-Anlage unwirtschaftlich.

Es gibt allerdings auch Szenarien, in denen die Installation eines Batteriespeichers durchaus sinnvoll sein kann. Vor allen Dingen dann, wenn Sie Ihre PV-Anlage hauptsächlich zum Zweck einer möglichst hohen Autarkie konzipiert haben.

Aber auch dann gibt es Unterschiede. In der Wahl der Batteriegröße etwa und bei der Entladeleistung. Um genauer zu ermitteln, ob sich ein Batteriespeicher für Sie lohnt und wenn ja, was für ein Speichermodell das richtige wäre, betrachten wir zunächst einmal ganz allgemein die Vor- und Nachteile von PV-Batteriespeichern.

Eigenverbrauch mit Batteriespeicher Stromverbrauchverteilung über den Tag

Die Vorteile

Stromspeicher galten lange als Luxus. Nichts, das man braucht, solange die grundsätzliche Versorgung mit Netzstrom noch funktioniert. Aber heutzutage sind Speicher auch für Anlagenbetreiber zunehmend interessant, die vor allen Dingen Ihren Autarkiegrad erhöhen möchten.

  • Stromaufbewahrung – Es steht auch dann Elektrizität zur Verfügung, wenn die PV-Anlage gerade keinen produziert.
  • Geringer Wartungsaufwand – Genau wie das restliche System ist auch die Wartung eines Batteriespeichers mit wenig Aufwand verbunden.
  • Energieeinsparung – Wenn Sie während der Produktionsphasen der PV-Anlage den Strom nur begrenzt direkt verbrauchen, hilft der Batteriespeicher, dass Sie Ihren selbst produzierten Solarstrom dann verbrauchen können, wenn Sie Zuhause sind.
  • Unabhängige Stromversorgung – Ein Batteriespeicher mit Notstromfunktion kann die Stromversorgung Ihres Haushaltes auch bei Stromausfällen oder Blackouts sicherstellen.
  • Effizienz und Sicherheit – Vor allem netzgebundene PV-Systeme können mit einem Speicher die Effizienz und Versorgungssicherheit erhöhen.
  • Erhöhter Eigenbedarf – Wenn Sie beispielsweise noch über Nachtspeicherheizungen verfügen oder Ihr Stromverbrauch überdurchschnittlich oft dann stattfindet, wenn die PV-Anlage nicht produziert: Ein von vornherein erhöhter Eigenbedarf kann einen Batteriespeicher sinnvoll machen.

Ein Batteriespeicher bietet vor allem für Autarkie-orientierte PV-Anlagenbetreiber eine Reihe von Vorteilen. Durch den erhöhten Eigenverbrauch und die Versorgungsmöglichkeit auch wenn keine Sonne scheint oder es einen Stromausfall gibt, sind Sie seltener auf Strom Ihres Versorgers angewiesen. Dadurch sparen Sie zusätzliche Stromkosten ein. Weil Sie auch Ihre gewohnten Verbrauchsroutinen beibehalten können, gewinnen Sie darüber hinaus noch weiter an Unabhängigkeit.

Die Nachteile

Wenn Sie eine PV-Anlage planen, sollten Sie sich entscheiden, ob Sie einen Batteriespeicher benötigen. Und, was vielleicht wichtiger ist, ob Sie ihn jetzt schon brauchen oder es noch Zeit hat. Mit unseren Hybridwechselrichtern ist es jederzeit möglich, auch zu einem späteren Zeitpunkt einen Batteriespeicher für Ihre PV-Anlage nachzurüsten.

Damit Sie eine fundierte Entscheidung treffen können, ob ein Speicher das Richtige für Sie ist – jetzt oder später – sollten Sie auch mögliche Nachteile kennen.

  • Kosten – Unabhängig davon, welches Speichermodell Sie auswählen, ein Batteriespeicher ist immer mit zusätzlichen Kosten verbunden. Aktuell sind sie sogar noch recht teuer gemessen an ihrem Nutzen. Und je größer die Speicherkapazität, desto teurer.
  • Lebensdauer – Jede Batterie hat eine eigene garantierte Lebensdauer. Derzeit geht man im Schnitt von 10 bis 12 Jahren aus. Das würde über die gesamte Lebensdauer einer PV-Anlage mindestens einen Batteriewechsel bedeuten. Die o.g. Kosten verdoppeln sich also im Zweifelsfall.
  • Platzbedarf – Ein Batteriespeicher braucht mehr Platz als nur ein Wechselrichter. Auch, weil die anderen Komponenten in einem gewissen Sicherheitsabstand zum Speicher aufbewahrt werden sollten.
  • Verlässliches Ambiente – Ist die Umgebungstemperatur zu kalt, verliert ein Speicher an Kapazität. Ist es zu heiß, kann das die Lebensdauer einer Batterie verkürzen. Außerdem können Batteriespeicher überhitzen, wenn die Luftzirkulation nicht stimmt.
  • Selbstentladung – Ein Batteriespeicher hat immer einen gewissen Ladeverlust. Selbst bei einem hohen Wirkungsgrad von 90%, wie bei Lithium-Ionen-Batterien üblich, müssen Sie mit circa 5% Ladeverlust im Monat rechnen. Je höher die Umgebungstemperatur, desto höher die Selbstentladung.
  • Eigenverbrauch – Jeder Speicher hat einen Eigenverbrauch. Dieser variiert je nach Modell, Hersteller, Größe, Nutzerverhalten und abhängig davon, ob er im Standby-Modus oder in Betrieb ist.
  • Höhere Komplexität – Der passende Speicher sollte einerseits Ihren Bedarf decken, andererseits muss er natürlich zum maximalen Output Ihrer PV-Anlage passen. Eine überdimensionierte Batterie werden Sie nie vollständig geladen kriegen. Und vermutlich auch nie vollständig entladen.

Mit einem Batteriespeicher den Eigenverbrauch erhöhen

Wenn Sie planen, Ihren Autarkiegrad mit Hilfe eines Stromspeichers zu optimieren, ist es in jedem Fall sinnvoll, mit einem smarten Home Energy Management System zu arbeiten.[1]

Bei Klarsolar ist ein solcher Energymanager bei jeder Photovoltaikanlage gratis inklusive:

Damit kann Ihnen ein 5,5 kWh Batteriespeicher bis zu einem Viertel des benötigten Netzstroms einsparen. Voraussetzung dafür ist, dass die Speicherkapazität auf die PV-Leistung angepasst ist. In diesem Fall gehen wir von einer 7 kWp Anlage aus.

Wird ein Batteriespeicher dazu genutzt, den Eigenverbrauch zu optimieren, priorisiert das System den Stromfluss bei Sonnenschein wie folgt:

  1. Direkter Eigenverbrauch
  2. Speicheraufladung
  3. Netzeinspeisung

An bewölkten Tagen oder nachts:

  1. Speicherentladung
  2. Netzstromversorgung

Daten aus Photovoltaikanlagen mit passend dimensionierten Batteriespeichern belegen, dass sich der Eigenverbrauch mit einem Speicher um bis zu 80% erhöhen lässt. Abhängig natürlich von Ihrem individuellen Jahresstromverbrauch und der grundsätzlichen Größe Ihrer PV-Anlage. Und ein höherer Eigenverbrauch wiederum erhöht den Autarkiegrad.

Wenn Ihre PV-Anlage weniger als 20% Ihres Stromverbrauchs deckt, macht ein Batteriespeicher keinen Sinn. Denn dann wird die produzierte Menge Solarstrom immer ausreichen, um Ihren Bedarf unmittelbar zu decken. Ohne Stromspeicher erreichen Sie allerdings höchstens einen Autarkiegrad von 40%.

Konfigurieren Sie Ihre Photovoltaikanlage so, dass sie mindestens 50% Ihres jährlichen Strombedarfs decken kann, kann ein Batteriespeicher für PV Ihren Autarkiegrad merklich erhöhen. Schaffen Sie es sogar, mit Ihrer PV-Anlage so gut wie all Ihren Strombedarf zu decken und installieren dazu noch einen richtig großen Speicher, dann erreichen Sie – unter Berücksichtigung des Selbstverbrauchs und der Selbstentladung einer Batterie – nahezu vollständige Autarkie. Zumindest theoretisch.

Denn nicht nur sind Batteriespeicher für den Privatgebrauch nur bis zu bestimmten Kapazitäten erhältlich. Sie kosten außerdem auch mit zunehmender Ladeleistung mehr und sind so für private Anlagenbetreiber ab einem bestimmten Punkt schlicht nicht mehr erschwinglich.

Mit einem Batteriespeicher zu mehr Autarkie

Generell kann man sagen, dass man mit einem größeren Batteriespeicher den Autarkiegrad maximieren kann. Allerdings nur bis zu einer Batteriegröße von ungefähr 2 bis 3 kWh. Ab dann wirkt sich mehr Speicherkapazität nur noch unwesentlich auf die Autarkie aus. Erst ab zwei Größenordnungen mehr Ladekapazität wirkt sich die Speichergröße wieder nennenswert auf die Autarkie aus.

Animation zur Darstellung der Autarkie in Prozent in Abhängigkeit von der Größe eines Batteriespeichers

Ein Speichersystem mit einer Kapazität von 2 bis 3 kWh ist in der Lage die tägliche Stromverbrauchsmenge aufzubewahren. Dann ist ein Batteriespeicher auch in der Lage die ungleichmäßige PV-Stromproduktion tagsüber und die komplett fehlende über Nacht auszugleichen.

Im Sommer, wenn die tägliche Solarstrommenge aus der PV-Anlage den Bedarf deckt oder gar überschreitet, kann man so mit Hilfe des Batteriespeichers den Eigenverbrauch effektiv erhöhen. Im Winter allerdings reicht der täglich generierte PV-Strom dafür nicht aus. Ein Speichersystem, das Sie vollkommen autark macht, müsste also so dimensioniert sein, dass es den Stromüberschuss vom Sommer bis über den Winter speichert. Alternativ müsste Ihre Anlage so groß sein, dass sie allein durch die schiere Menge an Solarpaneelen bei jedem Wetter ausreichend Strom zur autarken Versorgung produziert. Aber seien wir ehrlich: Das sind beides sehr, sehr teure und damit sehr unrealistische Lösungsansätze.

Wie groß muss ein Stromspeicher sein?

Eine passende Speicherkapazität ist einerseits abhängig von der Größe der PV-Anlage. Grundsätzlich sollte eine Batterie lieber unter der maximal möglichen Stromproduktion liegen, nie aber darüber. Andererseits allerdings noch viel mehr vom täglichen Strombedarf. Eine allgemein gültige Antwort ist also wie so oft sehr schwer und mit Vorsicht zu genießen.

Was sich allerdings als Faustregel sagen lässt, ist, dass ein Batteriespeicher, der den Tagesstrombedarf fassen kann, die empfehlenswerte Größe ist. Damit ist die Wahl der Batteriekapazität nur noch abhängig von Ihrem eigenen Verbrauch. Nicht mehr von der Größe Ihrer PV-Anlage. Denn mit einem Stromspeicher möchten Sie ja möglichst viel Solarstrom für Ihren Bedarf nutzen und nicht möglichst wenig Solarstrom ins Netz einspeisen.

Eine gut geeignete Größe, um Ihrem Wunsch nach Autarkie und Eigenverbrauchsoptimierung gerecht zu werden, ist ein Batteriespeicher mit einer Kapazität von 2 bis 3 kWh pro 1.000 kWh Jahresstromverbrauch.[2]

Um das meiste aus Ihrem Batteriespeicher herauszuholen, denken Sie aber auch immer an smartes Strommanagement. Ein Energymanager ist das Eine. Eine intelligente Nutzung des Speichers etwas Anderes. Es ist immer ratsam, über Nacht die Menge Strom aus der Batterie zu verbrauchen, die Ihre PV-Anlage am nächsten Tag wahrscheinlich an Überschuss produzieren wird. Um diese Überschussmenge wiederum vorhersehen zu können, reicht es, wenn Sie Ihren durchschnittlichen Verbrauch und die durchschnittliche PV-Stromproduktion gegeneinander aufrechnen.

Wie groß sollte ein Batteriespeicher sein?

Um herauszufinden, wie viel Speicherkapazität für Ihren Bedarf optimal ist, finden Sie heraus, wie viel Stromverbrauch Sie abends und nachts haben. Hierzu reicht es, am Abend und am folgenden Morgen Ihren Zählerstand zu notieren. Die Differenz vom morgendlichen zum vorabendlichen Zählerstand, verrät Ihren Strombedarf über die Abend- und Nachtstunden.

Beispielsweise können Sie Ihren Zählerstand abends notieren, wenn Sie von der Arbeit zurückkommen und morgens, wenn Sie das Haus verlassen. Schreiben Sie den Verbrauch einige Tage lang auf, ermitteln Sie den Durchschnitt und rechnen Sie diesen auf 365 Tage hoch. So haben Sie einen guten Eindruck von Ihrem tatsächlichen Strombedarf über die Abend- und Nachtzeit.

Wenn Sie den im Winter höheren Bedarf berücksichtigen wollen, runden Sie ein bisschen auf. Wenn Sie sowieso im Winter nachmessen, können Sie ein bisschen abrunden, um den geringeren Bedarf im Sommer mit einzubeziehen.

Da Sie Ihren Batteriespeicher vor allem für die Zeiten benötigen, zu denen die PV-Anlage Nichts produziert, ist Ihr nächtlicher Strombedarf ein guter Indikator für die optimale Größe Ihres Speichers.

Alternativ ist die Daumenregel: Ein Batteriespeicher sollte so groß sein, dass er Ihren Strombedarf für einen Tag deckeln kann.

Was kostet eine 10 kWp PV-Anlage mit Speicher?

Wie viel eine PV-Anlage mit Batteriespeicher kostet, ist individuell. Zwar ist die Größe einer PV-Anlage der ausschlaggebende Faktor bei den Kosten. Aber die Wahl der Module (Glas-Glas, Glas-Folie, Full Black) beeinflusst den finalen Preis ebenso wie das Speichermodell, der Wechselrichter, ob eine Wallbox und eine Vollkaskoversicherung gewünscht sind oder nicht.

Im Schnitt können Sie für eine 10 kWp PV-Anlage mit Batteriespeicher bei Klarsolar mit plus/minus 25.000 Euro – all inklusive – rechnen. Für eine genauere Auskunft konfigurieren Sie sich hier Ihre Wunsch-PV-Anlage:

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