Photovoltaik Stromspeicher für ein effizientes und kostengünstiges Energiemanagement

Die Wirtschaftlichkeit einer Photovoltaikanlage wird heute nicht mehr von der Einspeisevergütung, sondern vom Eigenverbrauch (kWh) bestimmt. Seit 2011 liegen die Abgabepreise der Stromanbieter über der staatlichen Vergütung pro Kilowattstunde aus der eigenen Photovoltaikanlage. Mittlerweile sind die Preise der Stromanbieter für eine kWh doppelt so hoch wie die Erzeugerkosten für eine Kilowattstunde Solarstrom. Es ist also deutlich günstiger, wenn die eigene Photovoltaik Anlage Strom produziert und dieser mittels Batteriespeicher rund um die Uhr für den Verbrauch zur Verfügung steht.

Oder anders ausgedrückt: Solaranlagen mit Stromspeicher erwirtschaften eine Rendite von 50 % – einen sichereren Finanztip als Photovoltaik mit Batteriespeicher gibt es nicht. Was nicht als verbrauchte kWh an den Stromanbieter gezahlt werden muss, summiert sich in einem Jahr leicht zu tausenden Euro. Photovoltaik und Batteriespeicher sind zudem eine Versicherung gegen die weiter steigenden kWh Preise der Stromanbieter.

Speicher und Stromspeichersysteme mit hohem Gesamtwirkungsgrad haben deshalb in den letzten Jahren einen rasanten Aufschwung genommen. Jede Photovoltaikanlage lässt sich mit einem Batteriespeicher nachrüsten.

Stromspeicher mit hohem Gesamtwirkungsgrad für Solaranlagen

Jede von der Photovoltaikanlage produzierte Kilowattstunde Solarstrom wird ohne Stromspeicher direkt verbraucht oder in das öffentliche Netz abgegeben. Auf diese Weise kommt in der Regel lediglich ein Eigenverbrauchanteil an kWh von 20 – 30 % zustande. Denn Photovoltaik Anlagen produzieren den Strom tagsüber – der Höchstverbrauch an kWh im Haushalt aber ist am Abend. Wenn kein gespeicherter Solarstrom vorhanden ist, muss jede kWh Energie etwa doppelt so teuer vom Stromanbieter bezogen werden. Stromspeicher und Stromspeichersysteme, wie der SILITHIUM hybrid³, lösen dieses Problem der Photovoltaik. Aus dem Batteriespeicher können jederzeit die benötigten Kilowattstunden abgerufen werden.

Gleichzeitig fungiert der Stromspeicher als Energiemanager von Solaranlagen. Denn erst, wenn alle ständig aktiven Stromverbraucher wie z.B. Kühlschränke, Fernseher, etc. versorgt und der Batteriespeicher restlos aufgeladen sind, wird die überschüssige Kilowattstunde Solarstrom ins Stromnetz entlassen. Ohne weiteren Aufwand können Sie mit dem Solar Batteriespeicher und einer Photovoltaik eine Autarkiequote von 70 – 90 % realisieren. Die bezogene Energie vom Stromanbieter reduziert sich so auf ein Minimum an kWh.

Stromspeicher Photovoltaik - die Batteriespeicher Technologie

Betreiber von Solaranlagen können zwischen zwei unterschiedlichen Batterietechnologien für Stromspeicher wählen. In der Photovoltaik dominieren die Blei- und die Lithium-Ionen-Batterien als Stromspeichersysteme.

Der Solar Batterie mit Blei-Säure oder Blei-Gel stellt lediglich eine Übernahme der traditionellen Speichertechnologie dar – aus dem Auto-Akku Speicher wird in der Photovoltaik der Batteriespeicher.  Neu sind Lithium-Ionen-Batterien, die deutliche Vorteile als Photovoltaik Speicher aufweisen. Sie haben durchschnittlich eine doppelt so lange Lebensdauer wie der Photovoltaik Batteriespeicher auf Blei-Basis, die bei der typischen Anwendung (tägliche Ladung und Entladung) in einer Photovoltaikanlage eine Betriebsdauer von etwa 5 Jahren aufweisen.

Solar Speicher, auf Basis der in der E-Mobility und Laptops meist verwendeten Lithium-Nickel-Mangan-Cobalt-Oxide (Li-NMC) Zellen haben eine Lebensdauer von zirka 10 – 15 Jahren.

Bei Speichersystemen, wie der SILITHIUM hybrid³, mit Lithium-Eisenphosphat (LiFePO4) Zellen gehen Fachleute von einer Betriebsdauer von über 20 Jahren aus. Auch beim Wirkungsgrad für Stromspeichersysteme hat der Lithium Ionen Solarstrom Speicher die Nase vorn: er erreicht über 90 % gegenüber maximal 70 % bei Blei-Batterien. Photovoltaikanlagen mit Blei-Batterien müssen deshalb immer größer geplant werden, was natürlich Mehrkosten im Komplettpaket der Photovoltaik Anlage ausmacht. Andere Kosten entstehen dadurch, dass der Blei Photovoltaik Batteriespeicher Gase freisetzt was nicht nur ein zusätzliches Sicherheitsrisiko darstellt, sondern auch eine regelmäßige Belüftung voraussetzt. In der Regel werden die Photovoltaik Stromspeicher im Haus aufgestellt, und die Lüftung bedeutet wieder einen zusätzlichen Aufwand. Batteriespeicher auf Lithium-Ionen-Basis haben dieses Problem nicht.

Stromspeicher für Photovoltaik

Solar Stromspeicher - wie viel Strom steht wirklich zur Verfügung?

Der entscheidende Vorteil der modernen Solar Batteriespeicher auf Lithium-Ionen-Basis ist die Entladetiefe bis 100 %. D.h. was der Speicher einer Photovoltaik Anlage an kWh bereithält, kann auch vollständig entnommen werden.

Blei-Batterien werden üblicherweise nicht unter 50 % entladen, da ansonsten die Funktion als Stromspeicher und die Lebensdauer in Mitleidenschaft gezogen werden. Der Gesamtwirkungsgrad ist generell schlechter als beim Lithium Ionen Batteriespeicher. Wenn jede Solarstrom Kilowattstunde nur zu 50 % gespeichert werden kann, müssen notwendigerweise eine höhere Speicherkapazität und damit auch höhere Photovoltaik Speicher Kosten kalkuliert werden.

Fortschrittliche Lithium Ionen Photovoltaik Batteriesysteme mit DC-Kopplung, wie der SILITHIUM hybrid³ erreicht einen hohen Gesamtwirkungsgrad (PV – Batterie – Netz) von bis zu 97,3%. Eine Photovoltaik-Anlage mit einem AC-gekoppelten Batteriesystem wie zum Beispiel die „Powerwall 2 AC“ vom Hersteller Tesla bietet, laut Herstellerdatenblatt, einen DC-Wirkungsgrad von 89%. Werden hierzu noch etwa 4% PV- Wechselrichter Verluste addiert ergibt sich ein Gesamtwirkungsgrad (Speicherverluste zuzüglich Photovoltaikwechselrichter Verluste) von zirka 85%, teilweise noch weniger bei den Kombinationen anderer Hersteller.

Photovoltaik Stromspeicher nach Bedarf

Der Stromspeicher für eine Solaranlage sollte immer so viel kWh Solarstrom speichern können, wie es der Strombedarf in einem Haushalt am Abend, in der Nacht und am Morgen erfordert. Denn dann produziert die Photovoltaikanlage keine kWh und die Energie muss vom Stromanbieter bezogen werden.

Auch die richtige Dimensionierung der Batteriespeicher ist eine Geldfrage. Wird der Stromspeicher zu klein geplant, muss der Mehrbedarf an kWh teuer beim Stromanbieter zugekauft werden. Bewahrt der Stromspeicher zu viel (und nicht benötigte) Energie, gehen die Entgelte für die Netzeinspeisung aus der Photovoltaikanlage verloren. Die beste Regel für die Speicher Planung ist, sich am Jahresbedarf kWh zu orientieren, den der Stromanbieter in seinen Rechnungen ausweist.

Für einen Vier-Personen-Haushalt gelten etwa 3.500 bis 4.500 kWh als durchschnittlicher Jahresstromverbrauch. Entsprechend sollte der Stromspeicher für die Photovoltaikanlage eine nutzbare Kapazität von etwa 5 kWh aufweisen.

Zieht man den Stromverbrauch der letzten fünf Jahre aus der Stromanbieter Rechnung zu Rate, so lässt sich ein relativ stabiler Durchschnittswert kWh ermitteln. Dieser Durchschnittswert wird um genau jene Differenz kWh aus einem Jahr aufgestockt, die am meisten von ihm abweicht. So ist ein ausreichender Speicher Swing für eventuelle höhere Anforderungen gegeben. Zu beachten sind ebenfalls die Umwandlungsverluste im Stromspeicher sowie gegebenenfalls die im Photovoltaik Wechselrichter. Die ablaufenden Prozesse können fünf Prozent und mehr Energieverluste bewirken. Für jeden Stromspeicher und Stromspeichersysteme geben die Hersteller den Wirkungsgrad an, und der Käufer kann ganz klar erkennen, wieviel vom selbst produzierten und gespeicherter Strom auch tatsächlich genutzt werden kann.

Daher sollte bei Preisvergleichen immer der Gesamtwirkungsgrad aus Photovoltaikanlage und Speichersystem und das Preis-Leistungsverhältnis der gesamten Anlage die Grundlage der Beurteilung sein und nicht nur der Stromspeicherpreis.

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