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Stromspeicher: Funktion und Kosten Solarstrom zu speichern
Eine Photovoltaik Anlage inkl. Stromspeicher stellt derzeit die beste Option dar, um die Stromkosten drastisch zu reduzieren und die finanzielle Belastung zu minimieren. Der Stromspeicher erhöht den Eigenverbrauch des erzeugten Solarstroms, was die Wirtschaftlichkeit einer Photovoltaik-Anlage deutlich verbessert. Es ist zu erwarten, dass die Preise für Batteriespeicher in Zukunft sinken werden, was die Attraktivität dieser Technologie weiter erhöht.
Inhaltsverzeichnis
- Was ist ein Stromspeicher?
- Warum ist ein Stromspeicher im Haus sinnvoll?
- Wie funktioniert der Speicherprozess eines Solarspeichers?
- Stromspeicher: Vorteile eines Batteriespeichers
- Was kostet ein Stromspeicher?
- Stromspeicher: Amortisation und Wirtschaftlichkeit
- Stromspeicher: Tendenzielle Preisentwicklung
Was ist ein Stromspeicher?
Der Stromspeicher für Solaranlagen hat die Aufgabe, den erzeugten Strom zur späteren Nutzung zu speichern . Strom, der während der Sonnenstunden erzeugt wurde, kann mithilfe des Stromspeichers in den Abend- und Nachtstunden genutzt werden. Wichtige Kühl- und Gefriergeräte, Licht oder W-Lan werden in dieser Zeit mit Strom versorgt. Somit gehört die spätere Nutzung von Strom zu einem der wichtigsten Vorteile im Haus, denn somit können hohe Stromkosten drastisch eingespart werden. Der gespeicherte Strom kann jederzeit zur Nutzung abgerufen werden, zum Beispiel auch dann, wenn wegen ungünstiger Wetterverhältnisse die Sonne nicht scheint und weniger Strom erzeugt wird.
Hinsichtlich wachsender Strompreise gewinnen Stromspeicher in Privathaushalten immer mehr an Bedeutung. a es sich bei der Photovoltaik Technologie um eine umweltfreundliche Art der Stromerzeugung handelt, spricht sie viele Verbraucher mit hohem Umweltbewusstsein an.
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Warum ist ein Stromspeicher im Haus sinnvoll?
Anders als bei herkömmlichem Strom fließt Solarstrom nicht ständig, sondern nur zur Tageszeit bei Sonnenschein. Da jedoch Energiebedarf und Stromerzeugung selten übereinstimmen, ist es notwendig, diesen zu speichern, damit Solarstrom in den Abendstunden zur Verfügung steht. Die verbesserte Speichertechnologie in jüngster Zeit hat hier einen Quantensprung erreicht, von dem private Haushalte profitieren. Mit dem Stromspeicher wird diese Diskrepanz von Strombedarf und -erzeugung also überwunden, der Stromspeicher konnte sich aufgrund dessen zu einer Standardlösung in Ein- und Zweifamilienhäusern entwickeln.
Während noch vor wenigen Jahren jedes zweite Haus mit PV-Anlage und Stromspeicher ausgestattet wurde, ist dieser Trend angewachsen. Heute verfügt nahezu jedes Haus mit neuer Photovoltaikanlage über einen Stromspeicher. Dieser Erfolgsweg wurde durch vier Faktoren begünstigt:
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Deutlich verbesserte Leistungsfähigkeit der Stromspeicher
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Stetig steigende Stromkosten
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Sinkende Anschaffungskosten von Solarspeichern
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Sinkende Einspeisevergütung
Weitere Komponenten einer Photovoltaik-Anlage:
Wie funktioniert der Speicherprozess eines Solarspeichers?
Das Funktionsprinzip eines Stromspeichers ist, wie die gesamte Photovoltaik-Technologie, relativ einfach. Im Speicher wird elektrische Energie bevorratet, ähnlich wie das Prinzip eines haushaltsüblichen Akkus. Sobald Strom benötigt wird, gibt der Speicher diesen an Geräte wie Kühlschrank, Fernseher, Licht usw. ab.
Bildlich gesprochen bedeutet es, sobald Sonnenstrahlen auf die Solarmodule treffen, wird Wechselstrom erzeugt, der über den zwischengeschalteten Wechselrichter in Gleichstrom umgewandelt wird. Dieser Gleichstrom kann sofort im Haus verwendet werden. Wird kein Strom benötigt, überprüft der Energie-Manager den Füllstand des Batteriespeichers und leitet den Strom zum Aufladen des Akkus weiter. Sind alle Geräte mit Strom versorgt und auch der Stromspeicher voll, wird überschüssiger Strom in das öffentliche Stromnetz eingespeist. Dies geschieht solange, bis erneut Strombedarf im Haus besteht und vom Energiemanager dieser Strom an die jeweiligen Geräte geleitet wird.
Stromspeicher: Vorteile eines Batteriespeichers
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Erhöhung der Eigenverbrauchsquote:
Durch die Speicherung von überschüssigem Strom, durch eine Photovoltaikanlage erzeugt wird, kann der Eigenverbrauch deutlich erhöht werden. Dies führt zu einer höheren Unabhängigkeit von externen Stromversorgern und potenziell niedrigeren Stromkosten.
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Versorgungssicherheit:
Stromspeicher in Verbindung mit einem Notstromsystem können als Backup fungieren und bei einem Netzausfall die Stromversorgung aufrechterhalten. Dies ist besonders wichtig für Haushalte und Unternehmen, die auf eine kontinuierliche Stromversorgung angewiesen sind.
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Netzstabilisierung:
Stromspeicher können dabei helfen, das Stromnetz zu stabilisieren, indem sie Überschüsse aufnehmen und bei Bedarf wieder abgeben. Dies trägt zur Vermeidung von Netzengpässen und Spannungsschwankungen bei.
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Integration erneuerbarer Energien:
Durch die Speicherung von erneuerbarem Strom wird die Integration von Solarenergie erleichtert. Dies unterstützt die Energiewende und reduziert die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen.
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Reduzierung von Stromkosten:
Durch die Nutzung von Stromspeichern können Haushalte und Unternehmen von günstigen Stromtarifen in Zeiten niedriger Nachfrage profitieren und teure Stromspitzen vermeiden.
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Umweltfreundlichkeit:
Der Einsatz von Stromspeichern fördert die Nutzung erneuerbarer Energien und trägt zur Reduzierung von CO2-Emissionen bei. Dies ist ein wichtiger Beitrag zum Klimaschutz.
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Flexibilität und Anpassungsfähigkeit:
Stromspeicher bieten Flexibilität bei der Stromnutzung und ermöglichen es, Strom dann zu verbrauchen, wenn er benötigt wird, unabhängig von der aktuellen Erzeugung. Dies ist besonders nützlich für Anwendungen mit variierendem Energiebedarf.
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Wirtschaftliche Vorteile:
Neben der direkten Einsparung bei den Stromkosten können Stromspeicher auch wirtschaftliche Vorteile durch die Teilnahme an Energiemärkten bieten, wie z.B. durch die Bereitstellung von Regelenergie oder das Lastmanagement.
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Was kostet ein Stromspeicher?
Bei der Frage nach dem Preis muss genauer geschaut werden. Es käme doch auch niemand auf die Idee zu fragen: „Was kostet ein Auto?“ An dieser Stelle wird deutlich, dass es um Details geht. Beim Fahrzeug sind es Ausstattung, Motorleistung und Extras, bei einem Stromspeicher sieht es ähnlich aus - nur weniger kompliziert. In erster Linie geht es, wie im vorherigen Absatz bereits erwähnt um die Leistung der Anlage. Berechnet wird der Stromspeicher also immer auf Basis von kWh. Bekannt ist dieses Flächenberechnungsprinzip auch vom Wohnmarkt. Hier ist eine größere Wohnung vom Quadratmeterpreis günstiger, auch wenn die Miete später höher ausfällt als bei einer kleineren Wohnung.
Kalkulation eines Stromspeichers
Wer sich für einen 8 -12 kWh Stromspeicher entscheidet, wird durchschnittlich 750€-1000€ pro kWh kalkulieren. In erster Linie ist also wichtig zu wissen, wie groß die gesamte PV-Anlage und der Stromspeicher sein soll.
Eine andere Möglichkeit zeigt den Kaufpreis im Verhältnis zur gesamten Nutzungsdauer eines Stromspeichers an. Dabei werden die kompletten Anschaffungskosten auf die speicherbaren Kilowattstunden ins Verhältnis gesetzt. Ein Beispiel zeigt die Berechnung und bringt klare Ergebnisse hervor.
Rechenbeispiel:
Ausgehend von einem Stromspeicher von 5 kWh mit 5000 Ladezyklen bei einem Preis von 5000 €. Das bedeutet:
5000 € / (5 kWh x 5000) = 0,20 € pro gespeicherter kWh
Ein etwas teureres Modell ebenfalls mit 5 kWh bringt 6500 Ladezyklen hervor, kostet dafür allerdings 6000 €. Die gleiche Rechnung:
6000 € / (5 kWh x 6500) = 0,18 € pro gespeicherter kWh
Erläuterung des Rechenbeispiels
Das zweite Modell des Stromspeichers bietet demnach mehr Leistung und ist hinsichtlich der Nutzungsdauer günstiger als der vermeintlich billigere Stromspeicher. Hinsichtlich der Leistung und Nutzung von Stromspeicher ist es ratsam, einen Solarteur zu kontaktieren. Bei Photovoltaikanlagen greift ein Detail in das andere wie bei Zahnrädern, die damit einen ganzen Mechanismus zum Laufen bringen. Ähnlich verhält es sich bei der Auswahl einzelner PV-Komponenten. Eine PV-Anlage muss dem Strombedarf des Hauses und seiner Bewohner entsprechend ausgestattet sein. Sinnvoll ist es ebenfalls, zukünftige Projekte in die Planung von Solarmodulen und Stromspeicher einzubeziehen. Das kann ein neues Gästezimmer sein, die Wallbox in der Garage, ein beheizter Swimmingpool, neue elektrische Geräte oder eine Wärmepumpe.
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Stromspeicher: Amortisation und Wirtschaftlichkeit
Der Stromspeicher ist Teil der gesamten Photovoltaikanlage. Deshalb muss die Amortisation und Wirtschaftlichkeit in der gesamten Anlage gesehen werden. Generell lässt sich sagen, dass eine PV-Anlage mit Stromspeicher wirtschaftlich effektiver ist als ohne Stromspeicher. Aufgrund der heutigen Strompreise stellt das Speichern von Solarstrom sogar eine der wichtigsten Eigenschaft dar.
Wann sich eine PV-Anlage mit Speicher amortisiert, hängt wiederum von unterschiedlichen Faktoren ab. Dazu gehören die Anschaffungskosten, die Betriebskosten und der Eigenverbrauch. Je höher der Eigenverbrauch ist, umso schneller ist der Amortisationszeitpunkt erreicht. Bei einem Einfamilienhaus können heute bereits 700 bis 1000 € jährlich an Stromkosten eingespart werden.
Ein in die PV-Anlage integrierter Speicher hat einen großen Anteil an der Erhöhung des Eigenverbrauchs von Solarstrom. Möglich ist, den Eigenverbrauch bis zu 80 Prozent zu erhöhen. Da die Strompreise regional unterschiedlich ausfallen, sollten sich Eigenheimbesitzer im Vorfeld eines Kaufs erkundigen, wie hoch die Ersparnisse sein können. Mit Beginn des Jahres 2024 wurden Stromkunden jedoch mit einer neuen Preissteigerung konfrontiert, sodass der minimale Preis deutschlandweit bei 40 Cent pro Kilowattstunde liegt.
Bei einer Ersparnis von ca. 800 € im Jahr, würde sich ein 6000 € teurer Stromspeicher bereits nach 8 Jahren amortisieren. Zumal davon ausgegangen werden muss, dass die Energiepreise in 8 bis 10 Jahren noch höher sind als heute.
Gut zu wissen:
Einmal installiert ist ein Stromspeicher sehr wartungsarm. In der Regel reicht eine jährliche Überprüfung, die zwischen 80 und 140 € kostet. Hochwertige Hersteller verlangen zuweilen einen Wartungsvertrag, im Gegensatz erhalten die Anlagenbetreiber dafür auch eine Garantiezeit von 20 oder 25 Jahren. Um einen reibungslosen Ablauf zu gewährleisten, ist ein Wartungsvertrag für einen Stromspeicher deshalb selbstverständlich.
Stromspeicher: Tendenzielle Preisentwicklung
Zurückblickend sind die Anschaffungspreise für Stromspeicher in den letzten Jahren bereits drastisch gefallen. Hat ein Stromspeicher im Jahr 2010 pro 1 kWh noch 6000€ gekostet, sind es im Jahr 2024 nur noch 750€ - 1.000€ pro kWh. Die Nachfrage regelt wie bei allen Produkten den Preis. Auch Herstellung und Technologie werden stetig verbessert, sodass auch die Produktionskosten ihren Anteil an einem günstigeren Preis haben. Langfristig gesehen könnte sich der Preis für Stromspeicher zwischen 500€ und 700€ pro kWh entwickeln. Dennoch lohnt es sich nicht, auf weitere Preissenkungen zu setzen. Denn mit den hohen Energiepreisen entstehen weitaus höhere Ausgaben.
Häufig gestellte Fragen:
Wann lohnt sich ein Stromspeicher?
Eine Stromspeicher Beispielrechnung kann dabei helfen festzustellen, ob sich eine Photovoltaik Anlage mit Stromspeicher lohnt. Diese Beispielrechnung bezieht sich auf eine Familie mit einem Verbrauch von ca. 5.000 kWh pro Jahr und einer Photovoltaikanlage mit der Leistung von 8 kWp sowie einem Stromspeicher mit 8,4 kWh. Die Anschaffungskosten für die schlüsselfertige Photovoltaikanlage inkl. Stromspeicher liegen bei ca. 22.000€. Der Betrachtungszeitraum liegt bei 20 Jahre mit einem Strompreis von 40 Cent/ kWh und einem Eigenverbrauch von 70%. Bei dieser Stromspeicher Beispielrechnung liegt die Stromersparnis bei 22.400€* über einen Zeitraum von 20 Jahren.
Stromkostenersparnisformel*: Verbrauch (kWh) x Unabhängigkeit x Strompreis x 20 Jahre
*Bitte beachten: Es handelt sich hierbei um eine vereinfachte Rechnung. Punkt wie Wartungsarbeiten und steigende Strompreise sind nicht mit einbezogen.
Welche Stromspeicher gibt es?
- Lithium-Ionen-Batterien:
- Lithium-Eisenphosphat (LiFePO4): Diese Art von Lithium-Ionen-Batterien ist besonders sicher und langlebig, was sie zu einer beliebten Wahl für PV-Stromspeicher macht.
- NMC (Nickel-Mangan-Cobalt): Diese bieten eine hohe Energiedichte und sind ebenfalls weit verbreitet in PV-Systemen.
- Blei-Säure-Batterien:
- Gel-Batterien: Eine Art von Blei-Säure-Batterie, die für ihre Wartungsfreundlichkeit und Robustheit bekannt ist.
- AGM (Absorbent Glass Mat): Diese Batterien sind versiegelt und wartungsfrei, ideal für Anwendungen, bei denen Zuverlässigkeit und Kosten eine Rolle spielen.
- Salzwasserbatterien:
- Diese umweltfreundliche Alternative verwendet salzige Elektrolyte und ist besonders sicher und langlebig. Sie haben jedoch eine geringere Energiedichte im Vergleich zu Lithium-Ionen-Batterien.
- Redox-Flow-Batterien:
- Diese Technologie verwendet flüssige Elektrolyte, die Energie speichern. Sie sind skalierbar und eignen sich gut für größere PV-Anlagen.
- Hybrid-Batteriesysteme:
- Kombinationen aus verschiedenen Batterietechnologien, um die Vorteile der einzelnen Systeme zu nutzen und Nachteile auszugleichen.
Welche Förderungen für Solaranlagen und Stromspeicher gibt es aktuell?
Einige Städte, Landkreise und Bundesländer bieten Förderprogramme an, die erhebliche Zuschüsse für Solaranlagen oder Stromspeicher bereitstellen. Die staatliche Förderbank bietet mit dem Programm KfW 270 zinsgünstigen Kredite für Solaranlagen und Stromspeicher an.