Stromspeicher: Installation, Kosten & Hersteller

Die Entscheidung einen Stromspeicher zur Photovoltaikanlage zu kaufen, fällt vielen nicht leicht, da sie oft mit einer größeren Investition einhergeht. Demzufolge sollte die Entscheidung wohlüberlegt sein. In diesem Blogartikel beleuchten wir Arten, Installationsmöglichkeiten, Kosten und verschiedene Hersteller von Stromspeichern.

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Letztes Update: 02. April 2024

1. Was ist ein Stromspeicher?

Ein Stromspeicher, im Grunde eine große Batterie, speichert überschüssigen Strom, der von einer Photovoltaikanlage produziert wird. Dieser kann dann bei Bedarf wieder abgerufen und für den Eigenverbrauch genutzt werden. So lässt sich der Autarkiegrad erhöhen und die Stromkosten senken.

2. Arten von Stromspeichern

In diesem Abschnitt beschäftigen wir uns mit verschiedenen Arten von Stromspeichern und vergleichen ihre Eigenschaften, Vorteile und Nachteile.

Lithium-Ionen Akkus

Lithium-Ionen Stromspeicher gelten als eine der prominentesten und verbreitetsten Technologien in der Welt der Energiespeicherung. Sie zeichnen sich durch ihre hohe Energiedichte, lange Lebensdauer und geringe Selbstentladung aus, was sie zu einer effizienten Lösung für die Speicherung elektrischer Energie macht. Der Hauptvorteil von Lithium-Ionen Batterien ist ihre Fähigkeit, eine große Menge an Energie in einem relativ kleinen und leichten Paket zu speichern, was sie ideal für Anwendungen macht, bei denen Gewicht und Platz eine Rolle spielen. Die Herausforderungen bei der Nutzung von Lithium-Ionen Batterien umfassen jedoch die Kosten, potenzielle Sicherheitsrisiken wie Überhitzung und die Notwendigkeit einer verantwortungsvollen Entsorgung oder des Recyclings am Ende ihrer Lebensdauer.

Blei-Säure-Batterien

Blei-Säure-Batterien, eine der ältesten Formen wiederaufladbarer Batterien, spielen nach wie vor eine wichtige Rolle in der Speicherung elektrischer Energie, insbesondere in Anwendungen, wo hohe Speicherkapazität und niedrige Kosten wichtiger sind als Gewicht und Größe. Ihr Hauptvorteil liegt in den relativ geringen Herstellungskosten und der robusten, ausgereiften Technologie. Trotz ihrer Vorzüge hinsichtlich Kosten und Zuverlässigkeit weisen sie Nachteile auf, wie eine geringere Energiedichte im Vergleich zu moderneren Technologien, eine kürzere Lebensdauer und ein höheres Gewicht. Umweltbedenken, insbesondere im Zusammenhang mit der Entsorgung und dem Recycling von Blei, sind ebenfalls wichtige Aspekte, die es bei der Nutzung von Blei-Säure-Batterien zu berücksichtigen gilt.

Natrium-Ionen Batterie

Natrium-Ionen Batterien stellen eine vielversprechende Alternative zu Lithium-Ionen Batterien dar, insbesondere in Hinblick auf Umweltaspekte und Ressourcenverfügbarkeit. Natrium, das Hauptelement dieser Batterien, ist im Gegensatz zu Lithium reichlich auf der Erde vorhanden und somit kostengünstiger. Obwohl Natrium-Ionen Batterien derzeit eine geringere Energiedichte als Lithium-Ionen Batterien aufweisen, bieten sie dennoch bedeutende Vorteile, wie eine verbesserte Stabilität und Sicherheit sowie die Verwendung von umweltfreundlicheren und leichter zugänglichen Materialien. Die Weiterentwicklung dieser Technologie konzentriert sich darauf, ihre Effizienz und Leistungsfähigkeit zu erhöhen, um sie zu einer praktikablen und nachhaltigeren Option für eine breite Palette von Anwendungen zu machen.

Virtuelle Stromspeicher

Ein virtueller Stromspeicher ist ein Konzept, das es Solaranlagenbesitzern ermöglicht, die von ihnen erzeugte, aber nicht sofort genutzte Energie zu "speichern", ohne dafür einen physischen Speicher wie eine Batterie zu benötigen. Im Gegensatz zu einem physischen Stromspeicher, der überschüssigen Solarstrom in Batterien speichert, nutzt der virtuelle Speicher das öffentliche Stromnetz als Speichermedium. Dabei wird verzeichnet, wie viel Strom man ins Netz eingespeist hat. Wenn man dann z.B. in der Nacht Strom benötigt, bezieht man diesen aus dem öffentlichen Netz. Dabei wir der Strom, den man aus dem Netz bezieht, mit dem zuvor eingespeisten Strom verrechnet. Es wird sozusagen ein "Guthaben" an eingespeistem Strom verwendet.

3. Ideale Größe des Stromspeichers

Die ideale Größe eines Stromspeichers für eine Photovoltaikanlage lässt sich anhand der 1:1:1 Regel gut bestimmen. Diese Faustregel besagt, dass das Verhältnis zwischen dem jährlichen Strombedarf, der Leistung der PV-Anlage und der Kapazität des Stromspeichers optimalerweise gleich sein sollte.

Zum Beispiel, bei einem Haushalt mit einem Strombedarf von 5000 kWh pro Jahr wäre eine PV-Anlage mit einer Leistung von etwa 5 kWp (Kilowattpeak) angebracht. Entsprechend dieser Regel sollte der Stromspeicher eine Kapazität von rund 5 kWh haben.

Durch diese Abstimmung der drei Komponenten – Strombedarf, Leistung der PV-Anlage und Speicherkapazität – wird eine hohe Effizienz erreicht. Es ermöglicht dem Haushalt, einen Großteil des Stroms selbst zu nutzen, den er produziert, wodurch sich die Abhängigkeit vom öffentlichen Stromnetz verringert und die Stromkosten signifikant reduziert werden können.

Außerdem wird so eine ausgeglichene Nutzung gewährleistet, bei der weder ein konstanter Überschuss an erzeugtem Strom entsteht, der ungenutzt bleibt oder ins Netz eingespeist werden muss, noch ein Mangel, der zu häufigen Netzbezügen führt. Diese Ausgewogenheit macht die 1:1:1 Regel zu einem praktischen Leitfaden für die Planung und Implementierung effizienter PV-Anlagen mit Stromspeichern.

4. Photovoltaik-Speicher installieren

Die Installation eines Stromspeichers kann sowohl mittels AC-Kopplung (Wechselstrom) als auch mittels DC-Kopplung (Gleichstrom) erfolgen. Beide Systeme haben ihre Vor- und Nachteile, die es bei der Entscheidung für die richtige Option zu berücksichtigen gilt.

Im Folgenden werden die beiden Kopplungsarten detailliert beschrieben, um Ihnen die Wahl zu erleichtern.

AC-gekoppelter Stromspeicher

AC-gekoppelte Stromspeicher sind Energiespeichersysteme, die auf der Wechselstromseite (AC) mit einer Photovoltaikanlage und dem Stromnetz verbunden sind. In solchen Systemen wird der von der PV-Anlage erzeugte Gleichstrom (DC) zuerst durch einen Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt, bevor er in den Speicher eingespeist wird. In diesem Fall muss der AC-Strom wieder in DC umgewandelt werden, um im Batteriespeicher gespeichert zu werden. Wenn der gespeicherte Strom benötigt wird, wird er zurück in AC konvertiert, bevor er das Haus versorgt. Diese Technologie eignet sich besonders gut für bestehende Solaranlagen, da sie relativ einfach nachgerüstet werden kann. Ein Nachteil der AC-Kopplung ist jedoch der doppelte Umwandlungsprozess (DC zu AC und zurück zu DC), der zu Energieverlusten führen kann.

DC-gekoppelter Stromspeicher

Im Gegensatz dazu sind DC-gekoppelte Stromspeicher direkt an der Gleichstromseite (DC) der PV-Anlage angeschlossen. In diesem System fließt der von der PV-Anlage erzeugte Gleichstrom direkt in den Batteriespeicher, ohne dass eine vorherige Umwandlung in Wechselstrom erforderlich ist. Erst wenn der gespeicherte Strom verbraucht werden soll, wird er von DC in AC umgewandelt. Der Hauptvorteil der DC-Kopplung liegt in der effizienteren Energieumwandlung, da nur eine einzige Umwandlung von DC in AC stattfindet, was die Gesamtenergieverluste reduziert. DC-gekoppelte Systeme sind oft effizienter bei der Speicherung der Energie von Solarmodulen und können bei der Installation neuer PV-Anlagen eine kostengünstigere und effizientere Lösung sein. Allerdings sind sie in bestehenden Anlagen manchmal schwieriger nachzurüsten und erfordern oft einen speziellen Hybrid-Wechselrichter, der sowohl mit der PV-Anlage als auch mit dem Batteriespeicher kompatibel ist.

5. Kosten Stromspeicher – Wie teuer ist ein Stromspeicher?

Die Preise für Stromspeicher sind in den vergangenen Jahren deutlich gesunken. Dies ist zum einen auf die technische Weiterentwicklung der Speichertechnologie und zum anderen auf die steigende Nachfrage zurückzuführen.

Die Kosten für einen Stromspeicher variieren stark je nach Technologie, Kapazität und Hersteller. Aktuell liegen die durchschnittlichen Preise zwischen 10.000 € und 20.000 € für einen 10 kWh Lithium-Ionen Stromspeicher.

6. Hersteller und Modelle von Stromspeichern

Die folgende Liste bietet einen Überblick über einige der bekanntesten Hersteller und Modelle von Stromspeichern auf dem deutschen Markt. Es ist wichtig zu beachten, dass diese Liste nicht vollständig ist und es noch viele weitere Anbieter und Modelle gibt.

7. PV-Anlagen mit oder ohne Speicher: Lohnt sich ein Stromspeicher?

Ob sich ein Stromspeicher lohnt, hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie z.B. dem Eigenverbrauch, der Größe der Photovoltaikanlage und den Stromkosten. Eine Wirtschaftlichkeitsberechnung kann Aufschluss darüber geben, ob die Investition in einen Speicher sinnvoll ist.

Wirtschaftlichkeit eines Stromspeichers

Die Wirtschaftlichkeit hängt von mehreren Faktoren ab, wie z.B.:

• Anschaffungskosten: Die Kosten für Stromspeicher variieren je nach Art, Kapazität und Hersteller.
• Eigenverbrauch: Je höher der Eigenverbrauch des selbst erzeugten Solarstroms, desto lohnender ist ein Stromspeicher.
• Strombezugskosten: Der Strompreis vom Energieversorger spielt eine wichtige Rolle bei der Wirtschaftlichkeitsberechnung.
• Fördermittel: Der geltende Nullsteuersatz beim Kauf einer PV-Anlage inklusive Stromspeicher können die Anschaffungskosten erheblich senken.

Die Wirtschaftlichkeit einer PV-Anlage mit Stromspeicher kann grob überschlagen werden. Dazu vergleichen Sie einfach den Anschaffungspreis mit den Einnahmen, die sie durch die Anlage über einen Zeitraum von 20 Jahren voraussichtlich gewinnen.

Darüber hinaus kann ein Stromspeicher auch weitere Vorteile bieten, wie z.B.:

• Erhöhung der Autarkie: Mit einem Stromspeicher kann man sich unabhängiger vom öffentlichen Stromnetz machen.
• Unterbrechungsfreie Stromversorgung: Bei Stromausfällen kann der Stromspeicher die Versorgung mit Strom sicherstellen.
• Steigerung der Energieeffizienz: Durch die Nutzung von selbst erzeugtem Solarstrom kann man den Energieverbrauch und die CO2-Emissionen reduzieren.

8. Fördermöglichkeiten von Stromspeichern

Die Bundesregierung fördert die Anschaffung von Stromspeichern gemeinsam mit einer PV-Anlage mit dem Nullsteuersatz. Für die Nachrüstung eines Stromspeichers gilt die Regelung aktuell nicht.

Mehr Infos dazu: Förderung Photovoltaik 2024 in Österreich - Nullsteuersatz

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