Stromspeicher

Was ist ein Stromspeicher?

Wenn Du den von Deiner Photovoltaikanlage erzeugten Strom nicht sofort nutzt, wohin verschwindet er dann? Es gibt zwei Optionen – entweder wird er ins Netz eingespeist oder in einem Stromspeicher gespeichert. Diese werden auch Batteriespeicher oder Heimspeicher genannt.

Zweiteres, ein Stromspeicher, ist vereinfacht ausgedrückt eine technologische Einheit, die überschüssige elektrische Energie aufnimmt, sicher verwahrt und bei Bedarf wieder abgibt. An Tagen, an denen die Sonne stark scheint und Du gar nicht so viel Strom verbrauchen kannst, wie Deine Photovoltaikanlage auf dem Dach erzeugt, wird der vom Wechselrichter gewandelte Strom so gesichert. Du kannst dann darauf zugreifen, wenn die Wolken am Himmel hängen und Deine Anlage eine Zwangspause einlegt. So macht der Stromspeicher aus den sonnenreichen Tagen einen kleinen Energievorrat für die, die weniger hell sind.

Kurzum: Ein Stromspeicher ermöglicht es Dir, das Maximum aus Deiner Photovoltaikanlage herauszuholen, damit Du auch nachts oder an bedeckten Tagen nicht im Dunkeln stehst. Klingt gut? Ist es!

So funktioniert ein Stromspeicher

Ein Speichermedium – klingt im ersten Moment banal. Das kennen wir von unseren Smartphones und allen anderen Akkus. Bei einem Stromspeicher funktioniert das ähnlich wie bei den uns bekannten Speichern. Wenn die Sonne scheint, produziert Deine PV-Anlage mehr Strom, als Du gerade brauchen kannst. Anstatt diesen Überschuss einfach ins öffentliche Netz einzuspeisen, kannst Du ihn im Stromspeicher parken.

Der überschüssige Strom aus Deinen Modulen fließt dann in den Stromspeicher und wird dort in chemische Energie umgewandelt. Diese Umwandlung findet in den Zellen der Batterie statt. Hier gibt es verschiedene Typen, die wir Dir später im Detail vorstellen. Was sie alle gemein haben: durch elektrochemische Reaktionen wird die elektrische Energie in eine speicherbare Form überführt. Hier entsteht eine Spannung, die die geladene Energie erhält, bis sie benötigt wird.

Wenn Dein Energiebedarf dann die Produktion der PV-Anlage übersteigt – zum Beispiel, wenn es bewölkt ist – kehrt sich der Prozess um: Die chemische Energie in der Batterie wird wieder in elektrische Energie zurückverwandelt und steht Dir zum Verbrauch zur Verfügung. Ein Wechselrichter sorgt dafür, dass der Gleichstrom (DC) auf dem Weg von der Batterie in den Haushalt in nutzbaren Wechselstrom (AC) umgewandelt wird – voilà, schon kannst Du Deinen Strom auch nutzen, wenn die Sonne nicht scheint.

Ein wichtiges Element dabei ist das Batteriemanagementsystem (BMS), das verbaut ist. Es überwacht den Ladezustand der Batterie, steuert Lade- und Entladevorgänge und stellt sicher, dass die Zellen im Inneren gleichmäßig belastet werden. Je besser das sichergestellt ist, desto länger hast Du was von Deinem Speicher.

Das bringt Dir ein Stromspeicher für Deine Photovoltaikanlage

Na, haben wir Dich bereits überzeugt? Falls Du noch mehr Vorteile brauchst, die Dich von einem Stromspeicher überzeugen – hier entlang!

Die Vorteile eines Stromspeichers für PV-Anlagen:

• Nutzung des tagsüber produzierten Solarstroms, wenn die Sonne nicht mehr scheint
• Erhöhte Unabhängigkeit und Autarkie
• Einsatz des überschüssigen Stroms, ohne ihn einzuspeisen
• Potenzielle Kosteneinsparungen auf längere Sicht
• Kleinerer CO₂-Fußabdruck durch mehr eigenen Strom
• Stabilität und Versorgungssicherheit bei Netzstromausfällen
• Mittlerweile sehr effiziente Batteriesysteme

Kapazität des Stromspeichers: Die ideale Speichergröße berechnen

Wenn es ernst wird, schießt einem schnell die Frage in den Kopf: Wie groß soll der Stromspeicher denn sein? Welche Kapazität wird überhaupt benötigt? Für Selbermacher wie Dich ist das einfach herauszufinden. Beantworte einfach die folgenden drei Fragen:

1. Wie viel kWh Strom verbrauche ich durchschnittlich pro Tag?
2. Wie viel leistet meine Photovoltaikanlage in kWp und wie viel produziert sie real pro Jahr?
3. Wie viel Prozent meines erzeugten Stroms wird direkt verbraucht und wie viel ist überschüssig?

Mit den Antworten auf diese Fragen kannst Du Dir schnell ausrechnen, welche Größe des Batteriespeichers passt. Voll aufgeladen solltest Du Dich zwei Tage lang mit Strom aus Deinem Speicher versorgen können, wenn die Sonne sich versteckt. Bei einem Tagesverbrauch von 10 kWh wäre also ein Stromspeicher mit 5 kWh Kapazität eine gute Wahl. Im GreenSol-Shop findest Du verschiedene Speichergrößen – von 2,5 kWh bis 10 kWh ist für jeden die passende Kapazität dabei.

Berechnung der idealen Speichergröße:

Täglicher Energieverbrauch x 2 = Kapazität des Stromspeichers

Speicherarten unterscheiden

Es kommt aber nicht nur auf die Größe an! Auch die verbauten Batterien und damit die Speicherart sind entscheidend. Wir geben Dir einen kurzen Überblick über die gängigsten Batterietechnologien.

Bleibatterie

Ein Blei-Speicher ist schwer, robust und effizient. Er verträgt Hitze und Kälte sehr gut und wurde in den letzten Jahrzehnten deshalb am meisten verbaut. Ein Problem dieser Speicher ist, dass sie nicht lange halten.

Blei-Ionen-Speicher

Hier werden die Zuverlässigkeit von Bleibatterien mit einer verbesserten Energiedichte und einer geringeren Selbstentladung vereint. Ein Problem des Blei-Ionen-Speichers ist allerdings, dass nur circa 50 bis 60 Prozent der Speichergröße nutzbare Speicherkapazität ist.

Lithium-Ionen-Speicher

Der Lithium-Ionen-Speicher hat sich heutzutage durchgesetzt. Er ist aufgrund seiner hohen Energiedichte und Langlebigkeit beliebt. Wenn es einen Nachteil gibt, sind es die Kosten – Qualität hat hier ihren Preis.

Lithium-Eisenphosphat (LiFePO4)

Diese Speicherart ähnelt den Lithium-Ionen-Speichern. Lithium-Eisenphosphat hat allerdings den Vorteil einer noch besseren Zyklusfestigkeit und höheren Sicherheit.

Nickelbatterien

Nickelbatterien überzeugen mit ihrer Robustheit und Langlebigkeit. Leider sind sie aber weniger energiedicht als Lithium-Ionen-Alternativen.

Nickel-Eisen-Akkus

Mit einem Nickel-Eisen-Akku erhältst Du einen extrem langlebigen und zuverlässigen Akku. Das Problem: niedriger Wirkungsgrad und begrenzte Energiedichte.

Natrium-Ionen-Akkus / Salzwasserbatterien

Natrium-Ionen-Akkus und Salzwasserbatterien sind umweltfreundlich und sicher, aber weniger effizient im Vergleich zu Lithium-Ionen-Speichern.

Speicher auswählen

Jetzt, wo Du weißt, auf welche Größe es ankommt und welche Arten von Batterien es gibt, geht es ans Eingemachte.

Größe nach Eigenstrombedarf

Die ideale Größe des Stromspeichers hängt vom Eigenstrombedarf ab – und natürlich davon, wie viel Deine Photovoltaikanlage überhaupt produziert. Die Faustregel besagt: Die Speichergröße sollte grob das Doppelte des täglichen Energieverbrauchs betragen.

Wirkungsgrad

Je höher, desto besser – die Devise gilt oft, auch beim Wirkungsgrad von Stromspeichern. Bei Lithium-Ionen-Akkus ist ein Wert zwischen 90 und 95 Prozent normal und ideal. Ein Beispiel: Der Wirkungsgrad von 92 Prozent bedeutet, dass Du 92 Prozent der gespeicherten Energie wiederverwenden kannst.

Budget

Kosten sind immer ein entscheidender Faktor. Behalte hier nicht nur die reinen Anschaffungskosten im Auge, sondern auch die Lebensdauer und mögliche Fördermittel. Die gibt es auch für Batteriespeicher!

Marke

In unserem GreenSol-Shop findest Du Stromspeicher verschiedener Anbieter. Es gibt zahlreiche verschiedene Modelle. Achte auch auf die Lebenserwartung – manche Speicher halten laut Hersteller nur fünf, andere bis zu 15 Jahre. Ein Lithium-Ionen-Akku hält in der Regel rund 5.000 Ladezyklen, bevor er schlapp macht.

Kompatibilität

Die Kompatibilität des Stromspeichers mit der bestehenden Photovoltaikanlage ist ein Muss – sonst war die ganze Planung für die Katz‘. Entscheidend ist, ob der Speicher AC- oder DC-seitig angeschlossen wird und ob er mit der vorhandenen Technik harmoniert. Finde das vorher unbedingt heraus, um nachher nicht den vorwurfsvollen Blick des Elektrikers zu kassieren, der den Speicher anschließen muss.

Notstrom- und Ersatzstromfähigkeit

Willst Du komplett autark sein? Dann sollte Dein Stromspeicher eine Notstrom- und beziehungsweise oder eine Ersatzstromfähigkeit haben. Nur dann liefert er auch bei Netzausfällen Energie.

Anzahl der Phasen

Je nach Anlage und Anforderungen kann es sinnvoll sein, einen 1-phasigen oder 3-phasigen Speicher zu wählen, um eine optimale Versorgung zu gewährleisten. Ersteres reicht normalerweise aus, wenn Du Strom nur für Dich selbst erzeugst. Aber: Wer wie beschrieben die Ersatzstromfähigkeit herstellen will, sollte 3-phasig anschließen.

GreenSol-Tipp: Speicher im Set kaufen

Wer gerade am Anfang seiner Selbermacher-Reise in die Welt von Solar und Photovoltaik steht, kann auch über ein Set nachdenken. Wechselrichter, Speicher und Energiezähler – beispielsweise von SolarEdge – in einem: So musst Du nicht lange überlegen, ob die Teile miteinander kompatibel sind.

Wie viel kostet ein Stromspeicher?

Die vielen Optionen bei der Auswahl eines Stromspeichers zeigen bereits: Es gibt viele Optionen – das gilt auch für die Preise. Als grobe Orientierung: Eine kWh Speicherkapazität kostet etwa zwischen 1.000 und 1.800 Euro. Je größer der Speicher insgesamt, desto billiger der heruntergerechnete kWh-Preis.

Angenommen, Du entscheidest Dich für einen mittelgroßen Speicher mit fünf kWh: Der kostet meist zwischen 6.000 und 8.000 Euro.