PV Speicher – Vorteile, Funktionsweise & Wirtschaftlichkeit

Strom effizient speichern und Eigenverbrauch nachhaltig steigern

Sie haben eine Photovoltaik-Anlage (PV-Anlage) oder möchten in naher Zukunft gerne eine installieren? Wunderbar – dann sind Sie auf dem richtigen Weg zu einem nachhaltigeren, klimaneutralen Leben und werden zukünftig vermutlich einiges an Energiekosten sparen. Doch vor der Installation und auch danach gibt es ein paar Dinge zu überlegen.

Das Solarpaket I wurde von Bundestag und Bundesrat verabschiedet. Das Gesetzespaket wird die Bürokratie bei der Installation von Photovoltaikanlagen abbauen und den Ausbau der Solarenergie in Deutschland vorantreiben.

Zudem kommt die Frage auf, ob ein Batteriespeicher für die PV-Anlage sinnvoll ist oder nicht. Aber was ist eigentlich ein PV-Speicher? Wann lohnt er sich? Und kann ich ihn auch nachträglich einbauen? Wir klären auf!

Was ist ein PV-Speicher?

Wer eine Photovoltaik-Anlage besitzt, erzeugt über installierte Solar-Paneele z. B. auf dem Dach seinen eigenen Strom. Ohne PV-Speicher kann man ungefähr 30 % dieser selbsterzeugten Menge an Strom für den eigenen Verbrauch nutzen. Die übrigen 70 % werden in das Netz eingespeist. Hat man zusätzlich auch einen Batteriespeicher installiert, kann der Strom, den man tagsüber produziert hat, zwischengespeichert werden. Die gespeicherte Energie können Sie dann abends bzw. nachts oder auch an bewölkten Folgetagen nutzen. Demnach erhöht sich die Quote des Eigenverbrauchs auf 50 bis 80 %. Generell ist ein PV-Speicher für die Solaranlage also sinnvoll, denn beim Entladen des vollen Speichers kann man die selbstproduzierte Energie optimal nutzen und ist noch ein Stück unabhängiger vom teuren Netzstrom.

Wie funktioniert ein PV-Speicher?

Die heutigen Batteriespeicher-Module basieren in der Regel auf Lithium-Ionen. Die älteren Blei-Batterien sind kaum noch zu finden und die neuartigen Salzwasser- und Redox-Flow-Batterien sind noch nicht leistungsstark genug und vor allem noch sehr teuer in der Anschaffung, weshalb sie bei Eigenheimbesitzern bislang kaum zu finden sind. Lithium-Ionen-Batterien hingegen weisen einen Wirkungsgrad von über 95 % auf und haben eine besonders hohe Energiedichte. Mit ihrer langen Lebensdauer – die korrekte Verwendung vorausgesetzt – sind sie heute für viele PV-Anlagen-Besitzer das Mittel der Wahl. Doch wie funktionieren Lithium-Ionen-Batteriespeicher? Ein weiteres wichtiges Kriterium ist die Anzahl der Ladezyklen, die der Speicher im Laufe seiner Nutzung durchläuft. Diese beeinflussen direkt die Leistungsfähigkeit und Langlebigkeit des Systems. Bei der Funktionsweise müssen wir zwischen zwei Systemen unterscheiden: Dem AC-gekoppelten System und dem DC-gekoppelten System.

AC-gekoppeltes Batteriespeicher-System

Erzeugter Solarstrom wird erst von Gleichstrom-Spannung (DC) in Wechselstrom-Spannung (AC) umgewandelt.
Wechselstrom wird dann in das Hausnetz eingespeist.
Der Batterie-Wechselrichter wandelt den Strom wiederum in Gleichstrom um, denn nur der kann im Batteriespeicher aufbewahrt werden.
Das Speichersystem bewahrt den Strom bis zur Nutzung auf.

Vorteil: Vor allem bestehende Anlagen können einfacher nachträglich mit einem Batteriespeicher ausgestattet werden.

DC-gekoppeltes Batteriespeicher-System

Statt des Batterie-Wechselrichters ist ein Hybrid-Wechselrichter mit dem Speicher verbunden.
Der erzeugte Gleichstrom muss nicht erst in Wechselstrom und dann wieder in Gleichstrom umgewandelt werden.
Stattdessen wird er direkt im Batteriespeicher abgelegt.

Vorteil: DC-gekoppelte Speichersysteme sind effizienter und günstiger.

Bei einem Stromausfall kann ein PV-Speicher helfen, kurzfristig weiterhin Strom bereitzustellen – allerdings nur, wenn eine Notstromfunktion integriert ist.

PV-Speicher nachträglich einbauen

Wer bereits eine PV-Anlage installiert hat, kann auch nachträglich noch einen Batteriespeicher einbauen. Wichtig ist, dass die Größe des Speichers nicht nur auf Ihre Bedürfnisse abgestimmt ist, sondern auch auf die vorhandene Solaranlage. Ist der Ladezustand zu lange zu hoch, leidet die Batterie unter dieser „Überladung“. Andersherum ist ungenutzte Kapazität unnötig teuer und nicht ressourcenschonend bei der Produktion. Für die Nachrüstung eignen sich besonders AC-gekoppelte Speichersysteme, denn diese werden hinter dem Wechselrichter angeschlossen und der erzeugte Strom wurde vor dem Speichern bereits in Gleichstrom umgewandelt. Somit ist der Batteriespeicher unabhängig von der Anlage. Speicher, die eine DC-Anbindung vorweisen, müssen direkt hinter den PV-Modulen angeschlossen werden – noch vor dem Wechselrichter. In den meisten Fällen ist der vorhandene Wechselrichter dann unbrauchbar und muss ersetzt werden – das kann nicht nur kompliziert, sondern auch mit hohen Extrakosten verbunden sein.

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Kosten für einen PV-Speicher

Mittlerweile sind die Kosten für PV-Batteriespeicher deutlich gesunken, was sie im Umkehrschluss auch wirtschaftlicher macht. Denn die Anschaffungskosten können schneller durch geringere Stromkosten wieder eingespart werden. Generell müssen Sie heute mit ca. 1.200 € pro kWh Speicherkapazität rechnen. Kleinere Speicher erhält man schon für ca. 5.000 €. Größere PV-Speicher mit Kapazitäten von bis zu 12 kWh kosten ca. 10.000 € oder 13.000 €. Doch auf den Kosten bleiben Sie nicht völlig allein sitzen, denn es bestehen diverse staatliche Förderungen für PV-Anlagen und Speicher, wie z. B. die KfW-Förderung. Die Faustformel sagt, dass bei einem Stromverbrauch pro Jahr von ca. 3.600 kWh ein Speicher mit einer Kapazität von 5 kWh installiert werden sollte, damit er wirtschaftlich rentabel bleibt (3.600 / 365 / 2). Eine Stromcloud kann für Haushalte interessant sein, die saisonal unterschiedlich viel Strom verbrauchen – überschüssiger Strom wird gespeichert und später abgerufen.

Die aktuelle Strompreisentwicklung in Deutschland

Der Grund, weshalb die Effizienzsteigerung der eigenen Solaranlage zurzeit so im Fokus steht, ist neben dem Ausbau erneuerbarer Energien vor allem auch die Strompreisentwicklung in Deutschland. Noch im Jahr 2021 zahlten Verbraucher ca. 32 Cent pro Kilowattstunde (kWh). Bereits zu Beginn 2022 lag der Preis bei über 34 Cent. Wer heute einen Neuvertrag abschließt, muss noch tiefer in die Tasche greifen: So wurden im März 2022 schon 41 Cent pro kWh verlangt.

Ob die Strompreise in Zukunft wieder sinken werden? Die Chancen sind gering. Sicher weiß es niemand, doch schaut man sich die Entwicklung der letzten Jahrzehnte an, wird schnell klar, dass die Preise für Strom in Deutschland auch zukünftig weiter steigen werden. Das hat u. a. folgende Gründe:

Die allgemeine Nachfrage nach Strom nimmt zu
Stromproduktion ist teuer geworden. Das betrifft vor allem die Kraftwerke, die mit Erdgas arbeiten.
Anbieter zahlen an der Börse also einen hohen Preis für Strom aus Gaskraftwerken.
Kaum ein Anbieter schafft es somit noch, Strom günstig einzukaufen. Schon jetzt gibt es Anbieter, die Insolvenz anmelden müssen oder ihre Kunden nicht mehr beliefern können. Bei einigen Anbietern ist die Lage sogar so angespannt, dass sie keine neuen Kunden mehr annehmen. Ein Wettbewerb, der die Preise wieder nach unten drücken könnte, fehlt also.
Auch die Netzentgelte, die knapp ein Viertel des Strompreises ausmachen, steigen, denn die Kosten für den Ausbau des Stromnetzes werden auf die Anbieter umgelegt – die wiederum erhöhen dann die Strompreise für Endverbraucher.

Strom ist also teuer und wird es vermutlich auch erstmal bleiben – vor allem in Deutschland. Denn im weltweiten Vergleich sind wir eines der Länder, in dem Privathaushalte mit am meisten für Energie zahlen. Es ist also nur logisch, dass die Nachfrage nach alternativer Energieerzeugung steigt und Verbraucher daran interessiert sind, unabhängiger vom teuren Netzstrom zu werden.

Wann ein PV-Speicher sinnvoll ist

Ein Weg, diese Unabhängigkeit als Privatperson zu erreichen, ist Solarstrom. Mit einer eigenen PV-Anlage produzieren Sie Ihren eigenen Strom und können sich weitestgehend selbst mit Energie versorgen. Bereits seit 2011 zahlt man für Solarstrom nämlich weniger als für den teuren Strom aus dem Netz: Momentan können Sie für 8 bis 12 Cent pro kWh Strom erzeugen. Mit einem Stromspeicher lässt sich die Eigenversorgung deutlich verbessern – wichtig ist die richtige Dimensionierung. Um die Effizienz der eigenen Anlage zu optimieren, können Sie schon bei der Planung über die Installation eines Batteriespeichers nachdenken. Dieser erlaubt es Ihnen, möglichst viel selbst und günstig produzierten Strom zu nutzen und noch weniger auf den teuren Strom aus dem Netz angewiesen zu sein. Das macht vor allem auch in Hinblick auf die Zukunft Sinn, denn der Strombedarf in privaten Haushalten steigt kontinuierlich: Alltägliche Technologien entwickeln sich immer weiter und z. B. für fortschrittliche Heizsysteme oder für das Laden des E-Autos über die Wallbox wird auch mehr Strom gebraucht. Umso besser, wenn Sie dafür Ihren günstigen Solarstrom nutzen können. Damit zahlen Sie nicht nur langfristig weniger, sondern leisten auch noch einen Beitrag zum Klimaschutz. Die Frage, ob ein Batteriespeicher für die PV-Anlage sinnvoll ist, hängt aber vor allem auch mit der Wirtschaftlichkeit zusammen. Denn für die Installation eines solchen Speichers fallen Kosten an – besonders dann, wenn Sie ihn nachträglich einbauen. Generell geht man bei PV-Speichern von einer Laufzeit von mindestens 10 bis 15 Jahren aus. In diesem Zeitraum nutzen Sie also das Maximum an günstigem Solarstrom und profitieren von der Einspeisevergütung. Die Lithium-Ionen-Speicher sind zudem weitestgehend wartungsfrei, es fallen also in der Regel keine zusätzlichen Kosten für Reparatur- oder Wartungsarbeiten an. Finanziell lohnt sich die Anlage mit Batteriespeicher dann, wenn die langfristigen Einnahmen bzw. Einsparungen die Kosten für die Installation übersteigen.

Fazit: Batteriespeicher – langfristig sinnvoll

Heutzutage ist bereits ein Großteil aller neuinstallierten PV-Anlagen mit einem Batteriespeicher ausgestattet. Die Kosten dafür sind in den letzten Jahren stark gesunken, weshalb die Ausgaben für die Installation relativ schnell durch langfristige Einsparungen wieder eingespielt werden. Auch eine Nachrüstung ist in vielen Fällen also sinnvoll. Verbraucher sollten bei der Auswahl eines PV-Speichers auf Faktoren wie Kapazität, Ladezyklen und Entladetiefe achten, um maximale Wirtschaftlichkeit zu erzielen. Allerdings spielt hier auch der Zeitpunkt, an dem Sie Ihre Anlage errichtet haben, eine Rolle. Für Anlagen, die vor 2009 installiert wurden, erhalten Sie nämlich noch eine recht hohe Einspeisevergütung. Das heißt, dass Sie von jeder kWh, die Sie ins öffentliche Netz einspeisen, noch ordentlich profitieren. Jüngere Anlagen, die 2010 oder später errichtet wurden, erhalten eine deutlich geringere Einspeisevergütung, weshalb es lohnenswerter ist, den selbstproduzierten Strom auch für die Eigennutzung zu speichern.

Wann ein PV-Speicher sinnvoll ist

Die aktuelle Strompreisentwicklung in Deutschland

Die allgemeine Nachfrage nach Strom nimmt zu

Stromproduktion ist teuer geworden. Das betrifft vor allem die Kraftwerke, die mit Erdgas arbeiten.

Anbieter zahlen an der Börse also einen hohen Preis für Strom aus Gaskraftwerken.

Kaum ein Anbieter schafft es somit noch, Strom günstig einzukaufen. Schon jetzt gibt es Anbieter, die Insolvenz anmelden müssen oder ihre Kunden nicht mehr beliefern können. Bei einigen Anbietern ist die Lage sogar so angespannt, dass sie keine neuen Kunden mehr annehmen. Ein Wettbewerb, der die Preise wieder nach unten drücken könnte, fehlt also.

Auch die Netzentgelte, die knapp ein Viertel des Strompreises ausmachen, steigen, denn die Kosten für den Ausbau des Stromnetzes werden auf die Anbieter umgelegt – die wiederum erhöhen dann die Strompreise für Endverbraucher.

Strom ist also teuer und wird es vermutlich auch erstmal bleiben – vor allem in Deutschland. Denn im weltweiten Vergleich sind wir eines der Länder, in dem Privathaushalte mit am meisten für Energie zahlen. Es ist also nur logisch, dass die Nachfrage nach alternativer Energieerzeugung steigt und Verbraucher daran interessiert sind, unabhängiger vom teuren Netzstrom zu werden.