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Welche Art von Stromspeicher soll ich wählen?

Welche Arten von Stromspeichern gibt es, und wie funktionieren sie? Welcher Stromspeicher eignet sich für mich?

Die Antwort von E.ON Solar Experte Tobias Blank: Immer mehr Hausbesitzer wollen ihre Energieversorgung selbst in die Hand nehmen. Der Wunsch nach Unabhängigkeit und Autarkie wird seit Jahren größer. Durch eine Photovoltaikanlage können Sie bereits einen bestimmten Teil Ihres Stromverbrauchs selbst erzeugen. Und mit einem Stromspeicher sogar noch mehr eigenerzeugten Strom aus der Solaranlage selbst nutzen. Dies senkt die Kosten des eigenen Strombezugs und entlastet die öffentlichen Stromnetze.

Wie funktioniert ein Stromspeicher?

Die Batterie wird immer dann geladen, wenn die Photovoltaikanlage mehr Strom erzeugt als im Moment im Haus gebraucht wird. Wenn auch der Speicher voll ist, wird der überschüssige Strom ins öffentliche Stromnetz eingespeist. Für diesen Teil erhalten Sie vom Netzbetreiber dann eine Einspeisevergütung.

Wenn Sie mehr Strom benötigen, als die Solaranlage produziert, wird zuerst die Batterie wieder entladen. Erst danach müssen Sie Strom aus dem Netz beziehen. Die Speicherkapazität der Batterien sollte sich nach der Größe der installierten PV-Anlage und dem Verbrauch des Haushalts richten: Für einen Vier-Personen-Haushalt ist dies im Durchschnitt ein Speicher mit drei bis acht Kilowattstunden – etwa so viel Strom, wie am Abend und nachts verbraucht wird. So können Stromspeicher den Eigenverbrauch an Photovoltaikstrom von rund einem Drittel auf bis zu 60 Prozent steigern.

Zwei Varianten von Stromspeichern für Sofortanschluss oder Nachrüstung

Photovoltaik-Speichersysteme unterscheiden sich technisch vor allem in zwei Aspekten: Der Topologie – also der Art des Stromanschlusses der Batterie an die PV-Anlage und ans häusliche Netz – sowie der Speichertechnologie des Batteriesystems.

  • Bei DC-gekoppelten Systemen ist die Batterie direkt mit dem PV-Wechselrichter verbunden und teilweise sogar in einem Gehäuse integriert. Die DC-Kopplung bindet ihn vor der Wechselrichterbrücke im Gleichstrom-Zwischenkreis ein. Weil sich so zwischengespeicherter und direkt genutzter Solarstrom einen Wechselrichter teilen, wird ein zweiter PV-Wechselrichter überflüssig. Daher bietet sich ein DC-gekoppeltes System vor allem bei Neuinstallation von PV-Anlagen an.
  • AC-gekoppelte Systeme sind separate Speichergeräte, die Sie an eine neue oder schon bestehende PV-Anlage anschließen können. Sie eigenen sich daher gut zur Nachrüstung. Außerdem können sie noch an andere Stromerzeuger wie z.B. Mikro-KWK-Anlagen angeschlossen werden. Allerdings ist der Gesamtwirkungsgrad niedriger und aufgrund von mehr Komponenten in Summe meist teurer als DC-gekoppelte Systeme.

Langlebige Lithium-Ionen-Batterien vs. günstigere Blei-Säure-Batterien

Bei den Batteriesystemen haben sich zwei PV-Speichertechnologien durchgesetzt: Blei-Säure-Batterien und Lithium-Ionen-Batterien. Es gibt flüssige Blei-Säure-Batterien, Blei-Gel- und Blei-Vlies-Akkus. Blei-Batterien sind in der Anschaffung preiswerter aufgrund der günstigen Rohmaterialien, allerdings ist der Wirkungsgrad mit 80-85% niedriger und ihre Lebensdauer deutlich kürzer als bei Lithium-Ionen-Batterien. Darüber hinaus ist die Selbstentladung mit 5-10% pro Monat relativ hoch. Ihre Leistungsfähigkeit ist stark abhängig von der Umgebungstemperatur. Bei flüssigen Blei-Batterien muss regelmäßig Elektrolyt nachgefüllt werden. Da sie während des Betriebs ausgasen, ist außerdem eine Entlüftung erforderlich.

Bei Lithium-Ionen-Batterien gibt es in verschiedenen Varianten, wie z.B. Lithium-Eisen-Phosphat oder Lithium-Mangan-Oxid. Bei hochwertigen Lithium-Ionen-Batterien werden 5.000 Ladezyklen bzw. eine Lebensdauer von 20 Jahren erwartet. Ihr Wirkungsgrad liegt bei 90-95% und die Selbstentladung bei unter 1% pro Monat. Durch ihre höhere Energie- und Leistungsdichte sind sie platzsparend bei der Aufstellung – teilweise kann die Batterie sogar komplett mit dem Wechselrichter in ein Gehäuse integriert werden. Aufgrund teurerer Komponenten und dem aufwändigen Batteriemanagement liegen die Anschaffungskosten über denen von Blei-Batterien. Allerdings relativieren sich diese Kosten durch die geringeren Wartungskosten, den besseren Wirkungsgrad und der längeren Lebensdauer.

Übrigens: Die Bundesregierung fördert seit dem 1. Mai 2013 Batteriesysteme zur Speicherung von selbst erzeugtem Solarstrom. Mehr Informationen dazu finden Sie hier.

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Tobias Blank
Tobias Blank hat über 9 Jahre Erfahrung mit der Technologie und der Wirtschaftlichkeit von Photovoltaik und Batteriespeichern. Er arbeitet seit 2013 als Projekt-Ingenieur bei der E.ON Technologies GmbH im Bereich Energiesysteme.
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