In diesem Teil unserer Ratgeber-Serie rund um das Thema Photovoltaik-Anlage möchten wir uns um das Thema „Stromspeicher“ beschäftigen. Eine zentrale Frage dabei ist: „Wie groß sollte mein Stromspeicher sein?“.
Möchten Sie eine möglichst hohe Eigenversorgung und Autarkie gewährleisten, dann benötigen Sie für Ihre Photovoltaik-Anlage einen Stromspeicher. Mit dem Stromspeicher speichern Sie, wie der Name schon sagt, den von Ihrer Photovoltaik-Anlage erzeugten Strom.
Der von Ihnen mit der Photovoltaik-Anlage erzeugten Strom ist meistens günstiger, als der bezogene Strom, besonders, wenn die Photovoltaik-Anlage bereits vollständig amortisiert ist.
Ihr Stromverbrauch ist über die Tageszeit und Nachtzeit nicht konstant und Ihre Photovoltaikanlage produziert auch nicht konstant Strom. Daher ist eine Speicherung sinnvoll. Sie werden Zeiten haben, in denen Sie viel Strom erzeugen, aber wenig Strom verbrauchen und Sie werden Zeiten haben, in denen Sie wenig Strom erzeugen, aber viel Strom verbrauchen.
Sie können den Tag gut in drei Abschnitte aufteilen: Morgen, Mittag, Abend.
Der Morgen beginnt in unserem vereinfachten Beispiel bei 0 Uhr und geht bis etwa 8 Uhr. Der Mittag von 8 Uhr bis etwa 16 Uhr und der Abend geht von etwa 16 Uhr bis 24 Uhr.
Im Bereich „Morgen“ verbrauchen Sie den meisten Strom aus dem Speicher. Mit Beginn des Sonnenaufgangs beginnt auch Ihre Photovoltaik-Anlage Strom zu erzeugen. Der Höhepunkt der Stromerzeugung beginnt, wenn die Sonne am höchsten steht, das ist in der Regel um 12 Uhr.
Zu Mittagszeit hin, wenn Ihre Photovoltaik-Anlage mit der Stromproduktion beginnt, sinkt der Verbrauch aus dem Speicher. So erreichen Sie recht schnell die Phase des direkten Eigenverbrauchs. In dieser Phase entnehmen Sie keinen Strom mehr aus dem Speicher und der Speicher füllt sich.
Ab Nachmittag beginnt die Produktion Ihrer Photovoltaik-Anlage zu sinken und der Verbrauch aus dem Speicher nimmt zu. Bereits ab 16 Uhr überwiegt im Durchschnitt die Entnahme aus dem Speicher. In den Abendstunden nach Sonnenuntergang entnehmen Sie dann wieder den Strom komplett aus dem Speicher.
Wenn die Produktion Ihrer Photovoltaik-Anlage höher als der Bedarf ist, wird der Überschuss in den Speicher geladen. Liefert die Photovoltaik-Anlage nicht ausreichend Strom, beispielsweise in der Nacht oder bei Bewölkung, wird der Strom aus dem Speicher entnommen. Reicht auch der Strom aus dem Speicher nicht, so wird der Reststrom aus dem öffentlichen Stromnetz von Ihrem Stromanbieter bezogen.
Hier lässt sich leicht festhalten, dass Sie ohne Speicher mehr Strom beziehen müssen.
Saldierend lässt sich sagen, dass Sie mit einer gut ausgestatteten Photovoltaik-Anlage bis 33 Prozent Ihres externen Strombezugs reduzieren können. Durch einen Speicher sind häufig bis zu 66 Prozent drin.
Die oft gewünschten 100 % sind nur schwer zu realisieren und benötigen Speicher, die von der Größe her wirtschaftlich nicht mehr rentabel sind.
Die Speicherkapazität
Kommen wir nun zur wichtigsten Frage überhaupt: „Wie groß sollte der Stromspeicher überhaupt sein, damit Sie die höchst mögliche Autarkie erreichen können?“.
Ganz offensichtlich kann man sagen, dass ein zu kleiner Speicher nicht genug Energie liefert. Ein zu großer Speicher ist allerdings wirtschaftlich nicht rentabel.
Ein Speicher muss von seiner Kapazität also die Balance zwischen Wirtschaftlichkeit und Autarkie halten.
Um die richtige Speichergröße zu bestimmen, müssen Sie einige Faktoren berücksichtigen. Die wir im folgenden kurz durchgehen.
Zuerst ist ihr Jahresstromverbrauch wichtig. Gefolgt vom täglichen Strombedarf und wie dieser über den Tag (Taganteil und Nachanteil) oder besser 24 Stunden Abschnitten aufgeteilt ist.
Der nächste wichtige Punkt ist Ihre gewünschte Eigenversorgung beziehungsweise Autarkie.
Gefolgt von der essentiellen Frage, wie groß ist Ihre Photovoltaik-Anlage und wie viel Solarstrom können Sie damit überhaupt täglich produzieren.
Basierend auf diesen Werten gibt es komplexe und aufwendige Berechnungsmodelle um die benötigte Speicherkapazität zu bestimmen.
Wir möchten das ganze möglichst einfach halten und Ihnen eine einfache, aber effiziente Formel an die Hand geben, die im Mittel ein ähnliches Ergebnis bringt wie komplexe Berechnungsmethoden.
Im vorherigen Abschnitt haben wir angegeben, dass man mit einem Speicher gut 66 Prozent des externen Energiebezugs einsparen kann.
Um einen Puffer zu haben, gehen wir auf 60 Prozent runter. Der Speicher sollte somit mindestens 60 Prozent des durchschnittlichen täglichen Stromverbrauches in Kilowattstunden haben.
Faustformel:
Speichergröße [kWh/Tag] = Jahresverbrauch [kWh/a] / 365 [Tage/a] * 60 %
Bei einem Verbrauch von 3.000 kWh im Jahr benötigen Sie folgenden Speicher
3000 kWh/a / 365 Tage/a * 60 % = 4,9 kWh/Tag
Wichtig!
Ihre Photovoltaik-Anlage muss mindestens so groß, besser aber größer als der Speicher (gleiche Größe in kWp) sein, damit die Anlage den Speicher überhaupt voll aufladen kann.
Hat Ihr Speicher also 4,9 kWh, dann sollte Ihre Photovoltaik-Anlage mindestens 4,9 kWp besser mehr haben.
Problem?
Es gibt nun ein kleines formelles Problem. Es gibt keine Speicher mit 4,9 kWh. Speicher sind meist in 2,5 kWh Schritten. Sie haben jetzt die Wahl zwischen einem 2,5 kWh-Speicher oder einem 5 kWh-Speicher. Aufgrund der geringen Differenz zu 5 kWh, macht natürlich ein kWh-Speicher Sinn. Sie müssen im Einzelfall prüfen, ob ein kleinerer oder größerer Speicher für Sie sinnvoller ist.
Haben Sie beispielsweise eine 3,1 kWp Photovoltaik-Anlage, dann macht häufig ein 2,5 kWh-Speicher mehr Sinn als ein 5 kWh-Speicher, da sie letzteren wahrscheinlich nie voll bekommen.
Wie macht es sich auf der Stromrechnung bemerkbar?
Nehmen wir an, dass Ihre Photovoltaik-Anlage im Jahr 5.000 kWh produziert. Sie selbst haben einen Verbrauch von 3.000 kWh. Durch Ihre Photovoltaik-Speicher-Kombination, schaffen Sie es, dass Sie 60 % Ihres Verbrauches aufdecken können. Somit wird 3.000 kWh * 60% = 1.800 kWh durch Ihre Photovoltaik-Anlage mit Speicher gedeckt.
Von den 5.000 kWh, die Ihre Photovoltaik-Analge produziert, können Sie somit 3.200 kWh einspeisen oder anderweitig nutzen.
Wenn Sie die 3.200 kWh einspeisen, erhalten Sie eine Einspeisevergütung von aktuell (2023) 8,6 Cent pro kWh zuzüglich Mehrwertsteuer, insgesamt 275,20 € zuzüglich Mehrwertsteuer.
Sie beziehen aus dem öffentlichen Netz zukünftig nur noch 3.000 kWh – 1.800 kWh = 1.200 kWh.
Aktuell (April 2023) liegt der durchschnittliche Strompreis bei 0,33 € pro kWh. Sie kaufen also nur noch für 1.200 kWh * 0,33 €/kWh = 396 € Strom hinzu.
Übersicht
Sie erhalten von diversen Anbietern oft eine Übersicht, die wie folgende aussieht:
Stromkosten ohne Photovoltaik: 3.000 kWh * 0,33 €/kWh = 990,00 €
Einsparung durch Eigenverbrauch: 3.000 kWh * 0,33 €/kWh = 594,00 €
Einnahmen durch Stromverkauf: 3.200 kWh * 0,086 €/kWh = 275,20 €
Zukauf aus dem öffentlichen Netz: 1.200 kWh * 0,33 €/kWh = 396,00 €
Diese Übersichten sind mit Vorsicht zu genießen. Sie zeigen oft nur „effektive“ Ersparnisse. Hier werden wild irgendwelche Werte addiert oder subtrahiert, damit es für Sie „günstig“ aussieht. Faktoren wie die Kosten des Speichers, die Wartung des Speichers und die Erneuerung des Speichers werden gerne außer acht gelassen.
Wie erhöht man den Eigenverbrauch?
Den Eigenverbrauch zu erhöhen, macht immer Sinn. Dafür ist es notwendig, dass Sie den Stromverbrauch von der Speichernutzungszeit in den Stromproduktionzeitraum verlegen.
Sie sollten Stromintensive Tätigkeiten von den Morgenstunden und Abendstunden beziehungsweise aus der Nacht in die Mittagsstunden verlegen, dann, wenn Ihre Photovoltaik-Anlage am meisten produziert.
Große Haushaltsgeräte, die viel Strom benötigen, wie zum Beispiel Spülmaschine, Waschmaische, Wäschetrockner sollten Sie nur noch in der Mittagszeit verwenden. Dafür ist die Zeitvorwahlfunktion der Geräte sehr hilfreich.
Laden Sie Geräte wie Handys, Notebooks, Gartengeräte, die auf einen Akku setzen, ebenfalls nur in den Mittagsstunden, wenn die Sonne scheint und Ihre Photovoltaik-Anlage produziert.
Um alles zu automatisieren, können Sie auf Energie-Manager setzen. Dabei handelt es sich um Geräte, die in Verbindung mit „smarten“-Geräten stehen und diese optimieren.
Tipps
Im Folgenden möchten wir Ihnen zusätzliche Empfehlungen anbieten, die Ihnen dabei helfen können, Ihren Energieverbrauch besser zu verstehen und zu kontrollieren.
Um Ihren täglichen Energieverbrauch genauer zu bestimmen, empfehlen wir Ihnen, über einen Zeitraum von einer Woche zwischen 6:00 Uhr morgens und 18:00 Uhr abends regelmäßig Ihre Verbrauchswerte zu erfassen. Dies beinhaltet das Ablesen Ihres Stromzählers sowohl um 6:00 Uhr als auch um 18:00 Uhr. Durch diese Methode können Sie den Stromverbrauch während der Tagesstunden (von 6:00 bis 18:00 Uhr) sowie den nächtlichen Verbrauch (von 18:00 bis 6:00 Uhr) präzise ermitteln.
Für eine noch detailliertere Analyse empfehlen wir die Nutzung von Smart-Home-Technologien, die Ihnen ermöglichen, minutengenaue Verbrauchswerte zu erhalten. Dies bietet Ihnen die Möglichkeit, den Energieverbrauch auf individueller Geräteebene zu überwachen und potenzielle Einsparungen zu identifizieren.
Zusätzlich dazu empfehlen wir Ihnen, zu Beginn jedes Monats Ihren Gesamtstromverbrauch zu erfassen. Durch die regelmäßige Aufzeichnung dieser Daten über das Jahr hinweg können Sie langfristige Trends erkennen und Ihren Verbrauch entsprechend optimieren. Die Analyse dieser monatlichen Verbrauchsmuster ermöglicht es Ihnen auch, herauszufinden, in welchen Monaten Sie tendenziell mehr Energie verbrauchen. Auf diese Weise können Sie gezielt Maßnahmen ergreifen, um Ihren Energieverbrauch zu optimieren und Kosten zu senken.
Nachteile von Stromspeichern
Stromspeicher haben nicht nur Vorteile. Man muss bei der Betrachtung auch die Schattenseiten sehen.
Zuerst einmal kosten Speicher viel Geld. Teilweise sind sie so teuer wie die Photovoltaik-Anlage selbst. Gleichzeitig, halten die Speicher aber selten so lange wie die Photovoltaik-Anlage. Sie müssen also in der Regel kostenpflichtig getauscht beziehungsweise erneuert werden.
Ein anderes Problem mit Speichern ist die Sicherheit als auch die Einflussnahme der Speicherhersteller. Hier möchten wir auf die Senec-Probleme hinweisen. Der Anbieter Senec hat Speicher in Massen abgeschaltet. Im April 2023 zum zweiten Mal. Auch in den nachfolgenden Monaten gab es zunehmend Probleme.
Tritt dieser Fall ein, ist man auf sich selbst gestellt. Die Hersteller auf der einen Seite und die Handwerker auf der anderen Seite sind äußerst unkooperativ.
Der YouTuber Mark Molter hat über die Vorgänge bei Senec berichtet. Unter dem Link https://www.youtube.com/watch?v=ul-VpgJaBXA finden Sie ein exemplarisches Video. Über die Playlist sollten Sie auch an weitere Videos rund um das Thema kommen.
Wird der Speicher abgeschaltet und handelt es sich um eine Speicher-Wechselrichter-Kombination, ist meist die ganze Photovoltaik-Anlage abgeschaltet und produziert somit auch keinen Strom.
Man muss sich auch fragen, was ist, wenn der Speicher defekt ist, erneuert werden muss und es keine Ersatzteile mehr gibt oder der Anbieter nicht mehr existiert.
Speicher benötigen fast alle eine Internetverbindung zur Herstellercloud. Diese Internetverbindung ist eine nicht leichte Schwachstelle für Hacker, die sich in das System einklinken können. Die Gefahr wird häufig heruntergespielt. Die richtige Schadware kann dafür sorgen, dass der Speicher überhitzt, Überspannung liefert oder oder oder. Es gibt viele Szenarien, die mehr als nur denkbar sind.
Beachten Sie auch bei der Überlegung, ob Sie sich einen Speicher zulegen oder nicht, Stromspeicher sind Kurzzeitspeicher. Diese sollten jeden Tag geladen werden. Oft wird von unseriösen Anbietern suggeriert, dass es sich um Jahresspeicher handelt. 5 Kilowattpeak für die Anlage, 5 Kilowattstunden für den Speicher. Hier wird eine Jahresleistung der Photovoltaik-Anlage mit der Tagesleistung eines Speichers in Verbindung gesetzt.
5 Kilowattstunden sind nichts auf das Jahr gerechnet. Die meisten Haushalte liegen bei einem Verbrauch im Jahr von rund 3.000 Kilowattstunden.
Fazit
Zum jetzigen Zeitpunkt gestaltet es sich als anspruchsvoll, eine definitive Empfehlung hinsichtlich der Anschaffung eines Speichersystems für Photovoltaik-Anlagen abzugeben. Die Entscheidung für oder gegen einen Speicher hängt von verschiedenen Faktoren ab und kann nicht pauschalisiert werden. Sowohl die Installation einer Photovoltaik-Anlage mit einem Speicher als auch ohne bieten ihre jeweiligen Vor- und Nachteile.
Die Frage nach einem Speicher ist vor allem eine persönliche, da individuelle Bedürfnisse, finanzielle Möglichkeiten und Umweltaspekte eine Rolle spielen. Ein Speichersystem ermöglicht es, den selbst erzeugten Solarstrom zu speichern und zu nutzen, wenn die Sonne nicht scheint oder der Bedarf höher ist als die aktuelle Erzeugung. Dadurch kann der Eigenverbrauch des erzeugten Stroms gesteigert und die Abhängigkeit vom öffentlichen Stromnetz reduziert werden.
Allerdings ist die Rentabilität eines Speichersystems stark von der aktuellen Einspeisevergütung, den Strompreisen, den Kosten für den Speicher sowie der eigenen Nutzungsgewohnheiten abhängig. Einige Verbraucher bevorzugen es beispielsweise, den überschüssigen Strom ins Netz einzuspeisen und hierfür eine Vergütung zu erhalten, während andere den Fokus auf die maximale Eigenversorgung legen.
Darüber hinaus spielen technische Aspekte wie die Größe der Photovoltaik-Anlage, der Energiebedarf des Haushalts und die Verfügbarkeit von Förderprogrammen eine Rolle bei der Entscheidung für oder gegen einen Speicher.
Es ist ratsam, eine gründliche Analyse der eigenen Bedürfnisse und Rahmenbedingungen durchzuführen und fachkundigen Rat einzuholen, um die passende Lösung für die individuelle Situation zu finden.
