Speichersystem oder Speicherbatterie ?
DC-Kopplung versus AC-Kopplung
Bei einer Neuinstallation ist eine DC-Lösung als Speichersystem empfehlenswert. DC-gekoppelte Stromspeicher werden vor dem PV-Wechselrichter eingebunden.
Das E3/DC-Hauskraftwerk ist eine kompakte DC-Systemlösung mit Wechselrichter, Laderegler, Energiemanagement und Speicherbatterie. Die All-in-one-Lösung ist sehr effizient und wirtschaftlich durch hohe Autarkie.
AC-gekoppelte Systeme werden nach dem Wechselrichter der Photovoltaikanlage in den Stromkreis integriert. Der Stromspeicher läuft unabhängig von der PV-Anlage. Die doppelte Transformation oder Wandlung zwischen Wechselstrom und Gleichstrom führt zu Wandlungsverlusten. AC-Systeme sind bei der nachträglichen Installation empfehlenswert, da ein Wechselrichter vorhanden ist bzw. unabhängig vom Speichersystem gewählt werden kann.
Hybrid-Stromspeicher vereinen AC- und DC-gekoppelte Systeme, wodurch kein weiterer Wechselrichter benötigt wird und der Speicher als Wechselstrom- und Gleichstrom-Quelle betrieben werden kann. Neue PV-Installationen und Altanlagen können an den Solarstromspeicher angeschlossen werden.
Zyklenzahl und Lebensdauer von Batteriespeichern
Im Bereich der Stromspeicher für den Heimbedarf haben sich Lithium-Ionen-basierte Systeme gegenüber Bleibatterien fast vollständig durchgesetzt. Denn sie bringen viele entscheidende Vorteile mit sich, was Leistung und Lebensdauer betrifft.
Die Zyklenzahl: Sie gibt die Anzahl der vollständigen Be- und Entladungen an, bevor die Speicherkapazität unter eine nicht mehr relevante Grenze fällt. Lithium-Ionen-Speicher schaffen zwischen 4.000 und 7.000 Ladezyklen, Bleispeicher oft nur zwischen 1.200 und 1.500. Beim E3/DC-Hauskraftwerk sind die Ladezyklen während der 10-jährigen Garantie unbegrenzt.
Die Lebensdauer: Ein Stromspeicher altert unabhängig von der Zahl der Zyklen auch kalendarisch, also allein über die Zeit geht Leistung verloren. Bleispeicher kommen etwa auf eine Lebensdauer von 10 Jahren; die geschätzte Lebensdauer eines Lithium-Ionen-Speichers liegt hingegen bei etwa 20 Jahren. Langzeituntersuchungen gibt es allerdings noch nicht. Eines steht dennoch fest: Intelligentes Energiemanagement ist für eine lange Lebenszeit des Speichers überaus wichtig, da er sehr sensibel auf Überbeanspruchung reagiert.
Entladetiefe und Wirkungsgrad von Stromspeichern
Wird zu viel Speicherkapazität entnommen, kann dies die Lebensdauer eines Speichers verkürzen. Die Entladetiefe beschreibt, wie viel Prozent der Kapazität entnommen werden kann. Je höher die Entladetiefe, desto besser wird die gespeicherte Kapazität genutzt. Lithium-Ionen-basierte Stromspeicher erreichen zwischen 70 und 100 % Entladetiefe, bei E3/DC sind es 90 bis 100 %.
Die Ladungsverluste eines Speichers werden anhand des Wirkungsgrades festgestellt. Die Effizienz der Energieübertragung bzw. der Energieumwandlung von Lithium-Ionen-Speichern liegt zwischen 93 und 98 %, der Wirkungsgrad von Bleibatterien lediglich zwischen 70 und 85 %.
Sicherheit des PV-Speichersystems: Bei Lithium-Ionen-Stromspeichern muss ein gut funktionierendes Energie-Managementsystem vorliegen, um Schäden durch Überladung zu verhindern. Das Energiemanagement ist zudem die einzige Wartung für Lithium-Ionen-Stromspeicher, während Bleivarianten einmal im Jahr überprüft werden müssen.
Wann kommt der Stromspeicher zur PV-Anlage?
Eine der wichtigsten Fragen vor der Installation eines Stromspeichers ist, ob die Solarbatterie nachgerüstet oder zu einer neuen PV-Anlage installiert werden soll. Das ist nicht nur für die Wahl des Speichersystems wichtig, sondern auch bei der Frage, wann sich ein Stromspeicher finanziell lohnt.
Erhält man noch eine hohe Einspeisevergütung nach dem EEG, dann ist der Kauf eines Solarspeichers eventuell noch verfrüht. Je nach Zeitpunkt der Inbetriebnahme der Solaranlage ist der selbst produzierte Strom nämlich mehr wert als der aus dem öffentlichen Netz. Einspeisung ist dann dem Eigenverbrauch vorzuziehen, bis die Vergütung nach 20 Jahren ausläuft.
Seit Jahren ist die Einspeisevergütung pro Kilowattstunde aber deutlich niedriger als der Strompreis bei Bezug aus dem Netz. Eigenverbrauch lohnt sich, aber ohne Solarstromspeicher werden nur 30 % der selbst produzierten Energie direkt verbraucht. Mit einem Stromspeicher kann der Eigenbedarf zu 80 % und mehr gedeckt und eine hohe Autarkie erreicht werden. Bei Neuanlagen ist die Einbindung einer Solarbatterie – am besten als effizientes DC-Speichersystem – deshalb immer empfehlenswert.
Stromkosten maximal senken
Die Amortisation eines Solarstromspeichers wird über Einsparungen bei den Energiekosten erreicht. Wie wirtschaftlich ein Stromspeicher ist, hängt also auch von der künftigen Entwicklung der Strompreise und der Einspeisevergütung ab. Laut einer Studie des Statistischen Bundesamtes hat sich der Strompreis für private Haushalte von Anfang 2000 bis Mitte 2014 mit 92 % fast verdoppelt, sinkende Strompreise sind in der Zukunft kaum zu erwarten. Die Einspeisevergütung für PV-Anlagen sinkt kontinuierlich, trägt aber weiterhin zur Wirtschaftlichkeit der PV-Anlage bei, denn bei einer hohen Eigenversorgung (Autarkie) entstehen im Sommerhalbjahr größere Überschüsse.
Jede selbst genutzte Kilowattstunde senkt die Stromrechnung. Um die Wirtschaftlichkeit eines PV-Speichers mit einer Faustformel zu berechnen, muss die in der Praxis erreichbare Zahl der Vollzyklen pro Jahr (max. 300) über die Lebensdauer mit der nutzbaren Speicherkapazität in kWh und dem Batteriewirkungsgrad multipliziert werden. In Relation zum Anschaffungspreis ergibt sich der Speicherpreis in €-Ct/kWh. Über die Ersparnis bei den Stromkosten hinaus bringt eine PV-Anlage, die über einen Stromspeicher verfügt, Steuervorteile und die Möglichkeit einer 100-prozentigen Abschreibung der gesamten Anlage über die Laufzeit von 20 Jahren. Außerdem steigert der Kauf den Wert der Immobilie nachhaltig.
Förderung und Finanzierungsmöglichkeiten für PV-Stromspeicher
Die Investition in einen Solarstromspeicher verringert nicht nur die Abhängigkeit von Energieversorgern und immer weiter steigenden Energiekosten für Strom, Wärme und Mobilität. Sie unterstützt auch die Energiewende, also den Wechsel von konventionellen zur dezentralen regenerativen Energieerzeugung. Öffentliche Institutionen fördern deshalb Stromspeicher in Verbindung mit PV-Anlagen. Nach dem Auslaufen des KfW-Förderprogramms 275 für Speicher haben viele Bundesländer und Kommunen eigene Förderprogramme aufgelegt, die mit Festzuschüssen pro kWh oder mit einem prozentualen Zuschuss zu den förderfähigen Investitionskosten arbeiten. In der Regel wird eine zehnjährige Garantie vorausgesetzt, die E3/DC für das gesamte Speichersystem gewährt. In jedem Fall lohnt sich die Recherche nach einem Förderprogramm vor Ort, die zertifizierten Installationspartner von E3/DC unterstützen dabei. Die lange Garantie und die hohe Investitionssicherheit einer Photovoltaik-Anlage mit Stromspeicher machen den privaten Beitrag zur Energiewende auch für Finanzierer sehr attraktiv. Die Konditionen dafür sind günstiger denn je.
Quelle: E3DC Hager Energysystems
