Die Batteriespeicher-Diskussion: Funktionsweise und Wirtschaftlichkeit

Batteriespeichern für Photovoltaikanlagen haftet das Vorurteil an, teuer in der Anschaffung und unwirtschaftlich im Betrieb zu sein. Und dann ist da auch noch die Sache mit der vermeintlich geringen Lebensdauer. Vor allem private Bauherren verzichten daher gerne auf die zusätzliche Investition, die mit einer Hausbatterie einhergeht. Warum sollte also trotzdem eine Speicherlösung als Ergänzung zu einem Solardach in Betracht gezogen werden?
Dr. Stephan Tölpe

Dr. Stephan Tölpe

Solardach-Experte und Geschäftsführer Ennogie Deutschland GmbH

Dachfläche Ennogie-Solardach und Speicher der Sonnen GmbH

„Weil es natürlich viel besser ist, den Strom selbst zu verbrauchen, statt ihn für aktuell 8 Cent pro Kilowattstunde ins Netz einzuspeisen und […] sich für den dreifachen Preis den Strom aus dem ganz normalen Stromnetz wiederzuholen“, beantwortete Andreas Braun von der Thüringer Landesenergie-Agentur diese Frage für den Mitteldeutschen Rundfunk deutlich. Damit trifft er den Nagel auf den Kopf. Denn in Zeiten steigender Strompreise und sinkender Einspeisungsvergütung lässt sich mit einem Batteriespeicher der Eigenverbrauchsanteil von Photovoltaikanlagen erhöhen. Als Faustregel gilt nämlich immer: Je mehr vom selbst produzierten Strom auch selbst genutzt werden kann, desto wirtschaftlicher verhält sich die Anlage.

Wie funktioniert ein Batteriespeicher?

Eine Photovoltaikanlage produziert grundsätzlich in den Mittagsstunden bzw. in den Sommermonaten am meisten Strom – gerade zu der Zeit, wenn er am wenigsten benötigt wird. Daher ist eine Speicherlösung notwendig, die den produzierten Strom zwischenspeichert, um ihn in den energieintensiven Stunden wieder abzugeben. In den meisten Fällen wird hierzu ein Batteriespeicher in unmittelbarer Nähe zum Zählerschrank installiert. Die notwendige Kapazität ist dabei abhängig von Leistung der Photovoltaikanlage sowie Verbrauch und Wirkungsgrad. In der Branche üblich sind Modelle zwischen 3-10 kWh Nennkapazität.

Elektriker vor Sicherungskasten mit Helm und Kabel über Schulter

Seit einiger Zeit haben sich Lithium-Ionen-Akkumulatoren als am häufigsten verwendete Grundlage für Batteriespeicher durchgesetzt. Mit mehr als 10.000 Lade- und Entladezyklen verfügen sie über eine höhere Zyklenfestigkeit und sind zudem kostengünstiger als herkömmliche Bleiakkus. Die Lebensdauer von Batteriespeichern kann sich je nach Anbieter und Nutzung erheblich unterscheiden. Die Verbraucherzentrale des Lands Nordrhein-Westfalen geht allerdings als Richtwert von einer Lebensdauer von 10 bis 15 Jahren aus.

Batteriespeicher erhöhen die Wirtschaftlichkeit von Photovoltaikanlagen

Für viel Verwirrung sorgen heute Aussagen, die Speicherlösungen eine schlechte Wirtschaftlichkeit attestieren, jedoch auf falschen – oder häufiger – veralteten Zahlen und Rahmenbedingungen basieren. Viel zitiert wird eine Studie der Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin mit dem Titel „Sinnvolle Dimensionierung von Photovoltaikanlagen für Prosumer“ aus dem Jahr 2019. Hier kommen die Autoren, zu denen auch der renommierte Professor für Regenerative Energiesysteme Volker Quaschning zählt, zu dem Schluss, „Batteriespeicher verschlechtern das wirtschaftliche Ergebnis der PV-Anlage“. Schon damals zieht die Studie aber auch das Fazit, dass „die Kombination von kleinen Batteriespeichern mit großen PV-Anlagen […] eine positive Rendite erzielen“ kann. Und hebt darüber hinaus ganz explizit die Chancen bei der CO2-Reduktion durch Batteriespeicher heraus.

Modern gestalteter Neubau in Köln mit Ennogie-Solardach

In den letzten Jahren hat sich der Preis für eine Kilowattstunde nutzbarer Speicherkapazität im Schnitt nahezu halbiert. Auch die Freigrenze bei der anteilig zu entrichtenden EEG-Umlage wurde auf maximal 30 kWp angehoben. Zusätzlich setzen immer mehr Haushalte auf weitere energetische Maßnahmen wie E-Autos oder Wärmepumpen, was eine höhere Leistung der Photovoltaikanlage und eine größere Menge an zwischengespeichertem Strom erfordert. Nun ist also der Fall eingetreten, den Quaschning und Kollegen noch vor wenigen Jahren lediglich als Idealsituation skizziert haben. Hohe Leistung der Photovoltaiklösung kombiniert mit einer angemessen großen Batterie zu verhältnismäßig günstigen Preisen und weiteren energetischen Maßnahmen sorgen also für maximale Wirtschaftlichkeit von Solardächern.

Wasserstoff als Lösung der Zukunft?

In Zukunft könnten fortschrittlichere Technologien den Lithium-Ionen-Akku ablösen. Der häufig diskutierte Wasserstoff dürfte allerdings eher in der langfristigen Speicherung von Strom für Wintermonate und Dunkelflaute eine tragende Rolle spielen. Auch ist davon auszugehen, dass die Preise für Speicherlösungen in den nächsten Jahren durch technologische Innovation und gestiegene Nachfrage weiter fallen könnten. Dennoch ist gerade heute auf Grund der gesetzlichen Rahmenbedingungen ein Batteriespeicher nahezu unverzichtbar, um Solardächer – vor allem auch im privaten Bereich – maximal wirtschaftlich zu betreiben.

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