Wie lĂ€sst sich Strom aus erneuerbaren Energien selbst erzeugen? Wie kannst Du Deinen eigenen Ökostrom produzieren und selbst nutzen? Gibt es eine intelligente, verbrauchsorientierte Lösung, die zugleich zukunftsorientiert ist? Uns fĂ€llt sofort die Sonnenenergie ein! Denn Sonnenenergie ist umweltfreundlich. Und sie steht unbegrenzt und kostenlos zur VerfĂŒgung. Photovoltaikanlagen (PV-Anlagen) wandeln Sonnenlicht mittels Solarzellen in elektrische Energie um. Sie erzeugen „sauberen“ Strom: Solarstrom. Alles was Du dazu wissen musst, findest Du in diesem Beitrag.

Solarstrom erzeugen und durch Speicher selbst verbrauchen

Der Klimawandel ist bei uns angekommen. Das Bewusstsein der Verbraucher fĂŒr die erneuerbaren Energien wird immer grĂ¶ĂŸer. Gleichzeitig sinken die Kosten von Solaranlagen. Kein Wunder, dass die Nachfrage nach PV-Anlagen immer weiter wĂ€chst.

Solarstrom lĂ€sst sich direkt im Haus verbrauchen, speichern oder ins Netz einspeisen. Heute setzen immer mehr Betreiber von PV-Anlagen auf den Eigenverbrauch. Denn so können sie einen Großteil ihrer Stromkosten einsparen.

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Der SchlĂŒssel dazu sind Stromspeicher. Sie speichern den erzeugten Solarstrom fĂŒr die spĂ€tere Nutzung. Deshalb werden sie auch Solarspeicher genannt. Der gespeicherte Solarstrom wird genau dann zur VerfĂŒgung gestellt, wenn Du ihn brauchst. Zum Beispiel abends oder nachts.


Die unterschiedlichen Arten von Stromspeichern

Es gibt viele verschiedene Stromspeicher-Arten. FĂŒr Solarstrom kommen hauptsĂ€chlich chemische, d.h. organische (z.B. Wasserstoffspeicher) und anorganische Stromspeicher (z.B. Blei- und Lithium-Ionen-Akkus) zum Einsatz.

Der Markt hÀlt PV-Stromspeicher mit unterschiedlichsten Batterie- bzw. Zelltypen bereit, u.a. mit Lithium-Nickel-Oxid, Lithium-Mangan-Oxid, Lithium-Kobalt-Oxid, Lithium-Eisen-Phosphat sowie einige Blei-Zelltypen.

Im Aufbau und auch im Speicherverhalten unterscheiden sich Lithium-Ionen-Akkus und Blei-Akkus nicht wesentlich – nur der LadungstrĂ€ger ist jeweils ein anderer.


Der beliebteste PV-Stromspeicher - Lithium-Ionen-Akkus

Bei privaten Photovoltaik-Nutzern sind Blei- und Lithium-Ionen-Batterien die am meisten verwendeten Stromspeicher. Blei-SĂ€ure- oder Blei-Gel-Akkus sind zwar preiswerter, halten jedoch weniger lang.

Die neueren Lithium-Ionen-Batterien können dagegen auf weniger Raum mehr Solarstrom speichern und verfĂŒgen ĂŒber eine lĂ€ngere Lebensdauer. Aber wie funktioniert ein Stromspeicher ĂŒberhaupt?

Haus mit Stromspeicher fĂŒr Photovoltaik-Anlage
Hausdach mit Photovoltaik © esbobeldijk-shutterstock

Funktionsweise der Stromspeicher fĂŒr PV-Anlagen

Im Prinzip funktioniert ein PV-Stromspeicher genauso wie die Akkus einer Autobatterie. Beim Aufladen wandeln die Akkumulatoren des Stromspeichers die aus der Sonnenenergie gewonnene elektrische Energie in chemische Energie um.

Wird nun Strom benötigt, verwandeln die Akkus die chemische Energie zurĂŒck in elektrische Energie. Sind die Akkumulatoren entladen, können diese erneut aufgeladen werden. Die meisten Stromspeicher ermöglichen mehrere Tausend Ladezyklen.


Der chemische Prozess im Stromspeicher

Ein Akkumulator besteht aus zwei Elektroden: Die Anode ist die positive bzw. elektronenaufnehmende Elektrode. Sie besteht aus Graphit oder Kohlenstoff mit Lithium. Die Kathode ist die elektronenabgebende Elektrode. Beide Elektroden sind von einem Elektrolyten, d.h. einer FlĂŒssigkeit, umgeben. Dieser reguliert den Sauerstofftransport.

Erzeugt nun die PV-Anlage Solarstrom, bewegen sich Elektronen ĂŒber einen separaten Stromkreis von der Kathode zur Anode. Parallel wandern auch Ionen von der Kathode zu Anode. An der Anode reagieren nun Ionen und Elektronen zu Atomen. Die Entladung verlĂ€uft im Prozess genau umgekehrt.


Batteriemanagement und Speicherregelung

Ein Stromspeicher besteht aus einem Akku, einem Batteriemanagement sowie einer Speicherregelung. Die Funktion des Batteriemanagements ist es, die gÀngigen Stromverbraucher im Haushalt mit Solarstrom zu versorgen und den optimierten Speicherbetrieb zu sichern.

Die Steuerung regelt, inwieweit der erzeugte Solarstrom in das öffentliche Stromnetz eingespeist, zum Laden des Stromspeichers verwendet oder direkt den Stromabnehmern im Haushalt bereitgestellt wird. Meist sind Stromspeicher so programmiert, dass der Solarstrom vorwiegend fĂŒr den Eigenbedarf genutzt werden kann.

Wechselrichter im PV-Stromspeicher

Bei Stromspeichern sind zwei Systeme erhÀltlich: AC- und DC. AC (alternating current) ist Wechselstrom, DC (direct current) Gleichstrom. GrundsÀtzlich erzeugen Solarmodule immer Gleichstrom.

Auch der Akku speichert ausschließlich Gleichstrom. FĂŒr Stromabnehmer im Haushalt oder beim Einspeisen in das öffentliche Netz wird jedoch Wechselstrom benötigt. Um Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln, verwendet man Wechselrichter.


Wie unterscheiden sich AC- und DC-Systeme?

AC- und DC-Systeme unterscheiden sich darin, wie der Stromspeicher mit der Photovoltaikanlage verbunden ist. Wird der Batteriespeicher hinter dem Wechselrichter der Photovoltaikanlage in den Wechselstromkreis eingebunden, spricht man von einem AC-System (auch: AC-Kopplung). Ist jedoch der Speicher vor den Wechselrichter geschaltet, handelt es sich um ein DC-System (auch DC-Kopplung).

AC-Systeme sind zusÀtzlich mit einem Batterie-Wechselrichter bzw. Konverter ausgestattet, der den Wechselstrom zum Laden der Batterie in Gleichstrom umwandelt (beim Entladen genau umgekehrt). DC-Systeme laden direkt den Gleichstrom aus der Photovoltaikanlage, benötigen also keinen Batterie-Wechselrichter.


Welcher Photovoltaik-Wechselrichter ist der richtige?

DC-Stromspeicher erhalten bei Neuinstallationen hÀufig den Vorzug, weil Speichersystem, Wechselrichter und Laderegler eine kompakte Einheit bilden. Die Energieentnahme erfolgt direkt aus der Photovoltaikanlage. Dadurch ist der Wirkungsgrad etwas höher als bei AC-gekoppelten Stromspeichern.

Bei AC-Systemen lĂ€uft der Speicher unabhĂ€ngig von der Photovoltaikanlage. Jedoch ist ein zusĂ€tzlicher Konverter zum Laden bzw. Entladen nötig. Dadurch entstehen Wechselverluste. AC-Stromspeicher empfehlen sich vor allem fĂŒr nachtrĂ€gliche Installationen, weil der Wechselrichter unabhĂ€ngig von der Speichereinheit ausgewĂ€hlt werden kann.

Selbst erzeugten Strom speichern mit Stromspeicher fĂŒr PV-Anlagen
Selbst erzeugten Strom speichern © iStock

Sind Stromspeicher fĂŒr PV-Anlagen sinnvoll?

Stromspeicher sind sinnvoll, weil Du damit Deinen selbst erzeugten (gĂŒnstigen) Solarstrom speichern kannst. Die Akkus speichern ĂŒberschĂŒssigen, aktuell nicht benötigten Strom fĂŒr eine spĂ€tere Nutzung. Dieser lĂ€sst sich dann verbrauchen, wenn die Sonne nicht scheint und die Solarmodule keinen Strom erzeugen können.

Ein Stromspeicher ermöglicht Dir vor allem, mehr selbst produzierten Strom zu nutzen. Dies bedeutet, dass sich Grundlast-Stromverbraucher wie KĂŒhlschrank, TV, PC und andere HaushaltsgerĂ€te direkt mit Deinem eigenen Solarstrom betreiben lassen.

Du musst den Strom also nicht ins Netz einspeisen. Mit Stromspeichern kannst Du Deinen Eigenverbrauchsanteil von durch PV-Anlagen produziertem Solarstrom von ca. 30 Prozent auf ca. 70 Prozent erhöhen. Auf diese Weise lassen sich Deine Stromkosten erheblich senken.

DarĂŒber hinaus sprechen viele weitere Vorteile fĂŒr Photovoltaik mit Stromspeicher, u.a. geringe Investitionskosten, lange Lebensdauer bei niedrigem Wartungsaufwand, die Umweltfreundlichkeit uvm.


Sind Stromspeicher fĂŒr Photovoltaikanlagen zwingend erforderlich?

Nein, aber ohne Stromspeicher wird der Großteil des Solarstroms in das öffentliche Netz eingespeist. Dies bedeutet: Dein Anteil an eigenverbrauchtem, preisgĂŒnstigem Solarstrom ist sehr gering.

Durch Stromspeicher kannst Du Solarstrom vor allem zeitlich unabhÀngig von der jeweiligen Sonneneinstrahlung verbrauchen. Auch abends oder nachts. Der Strom wird einfach zwischengespeichert und lÀsst sich bei spÀterem Bedarf nutzen. Deshalb sind Stromspeicher sinnvoll.


Was sind die Vorteile eines Stromspeichers?

Photovoltaik mit Stromspeicher – 1o Vorteile im Überblick:

  1. Drastische Senkung der Stromrechnung, Nutzung von gĂŒnstigem Strom
  2. Höherer Anteil des Eigenverbrauchs von selbst erzeugtem Solarstrom: 30% dank Nutzung von Photovoltaik, bis zu 70% dank Lithium-Ionen-Speicher
  3. EinspeisevergĂŒtung bei StromĂŒberschuss
  4. Lange Lebensdauer (ca. 20-25 Jahre): ca. 7.000-10.000 Be-/Entladezyklen bei Lithium-Ionen-Akkus
  5. Hoher Wirkungsgrad, bis 95 Prozent bei Lithium-Ionen-Akkus
  6. Große UnabhĂ€ngigkeit vom öffentlichen Stromnetz und Strombörsen
  7. GerÀuschlose Stromerzeugung
  8. Wertvoller Beitrag zum Umweltschutz dank Photovoltaik
  9. Vermeidung von CO2-Emissionen, Erzeugung von 100% klimaneutralem Solarstrom
  10. Wertsteigerung der Immobilie dank Photovoltaik
Kosten fĂŒr Stromspeicher fĂŒr PV-Anlagen
Mit diesen Kosten fĂŒr Stromspeicher musst Du rechnen © iStock

Was kosten Stromspeicher fĂŒr PV-Anlagen?

Stromspeicher inkl. Einbau kosten in der Anschaffung etwa zwischen 5.000 und 20.000 Euro (Stand 2019). Dabei unterscheiden sich die Investitionskosten je nach Anbieter, AnlagengrĂ¶ĂŸe, Leistung und Speichertechnologie.

Der Anschaffungspreis selbst hat nur geringe Aussagekraft ĂŒber die insgesamt zu erwartenden Kosten. Es ist deshalb sinnvoll, die Preise pro Kilowattstunde (kWh) SpeicherkapazitĂ€t in die Planung einzubeziehen. Hier kosten Lithium-Ionen-Stromspeicher zwischen 1.000 und 1.900 Euro pro Kilowattstunde nutzbarer SpeicherkapazitĂ€t.


und ab wann lohnen sich Stromspeicher?

Ab wann sich ein Stromspeicher wirtschaftlich lohnt, hĂ€ngt von der SpeichergrĂ¶ĂŸe und den Kosten pro KWh SpeicherkapazitĂ€t ab. Insgesamt kommen bei der Auswahl eine Vielzahl an Faktoren zum Tragen, u.a. Stromeigenbedarf, Lage bzw. Sonnenscheindauer, Technologie und Leistung der PV-Anlage sowie verfĂŒgbare Fördermittel.

Übrigens

Wir bieten moderne Lithium-Ionen-Speicher mit hohem Wirkungsgrad. Ein Einsatz lohnt sich hier bereits ab einer DachflÀche von 40 m2. So kannst Du Deine Stromkosten effektiv senken. Lass Dich jetzt von unseren Experten beraten.Wir bieten moderne Lithium-Ionen-Speicher mit hohem Wirkungsgrad. Ein Einsatz lohnt sich hier bereits ab einer DachflÀche von 40 m2. So kannst Du Deine Stromkosten effektiv senken. Lass Dich jetzt von unseren Experten beraten