Durch Stromspeicher können Sie die Kraft der Sonne optimal nutzen – überschüssige Energie, die tagsüber erzeugt wurde, steht nachts zur Verfügung. So lässt sich der Eigenverbrauch von autark erzeugtem, grünem Strom optimieren und die Unabhängigkeit von herkömmlichen Energiequellen steigt. Erfahren Sie beim Bayernwerk mehr über Vorteile und Nachteile, die unterschiedlichen Arten und die Rentabilität von Stromspeicherlösungen.
Das Wichtigste zu Stromspeichern in Kürze
- Stromspeicher sind im Trend! Immer mehr Privathaushalte und Firmen rüsten nach. Aktuell sind 235.000 Batteriespeicher im Marktstammdatenregister der Bundesnetzagentur registriert (Stand 07/23).
- Stromspeicher nutzen Batterien zum Speichern von Energie. Meist handelt es sich dabei um Lithium-Ionen-Batterien.
- Durch Stromspeicher lässt sich der Energieverbrauch optimieren.
- Stromspeicher tragen zur Stabilität des Stromnetzes bei.
- Stromspeicher ermöglichen eine Notstromversorgung bei temporären Stromausfällen.
- Die Nutzung von Stromspeichern kann langfristig zu Kosteneinsparungen führen.
Was ist ein Stromspeicher?
Das Grundprinzip eines Stromspeichers besteht darin, überschüssige Energie, die beispielsweise von einer Photovoltaikanlage erzeugt wird, zu speichern. Diese gespeicherte Energie steht dann zur Verfügung, wenn der Energiebedarf höher ist als die Erzeugung. Die technischen Komponenten eines Stromspeichers umfassen in der Regel Batterien, die als Speichermedium dienen. Die am häufigsten verwendete Batterietechnologie ist, aufgrund ihrer hohen Energiedichte und Zuverlässigkeit, die Lithium-Ionen-Batterie. Es gibt jedoch auch andere Batterietechnologien wie Blei-Säure-Batterien oder Redox-Flow-Batterien, die in speziellen Fällen eingesetzt werden.
AC oder DC-Speicher?
AC-Stromspeicher
Bei einem AC-Stromspeicher wird der von der PV-Anlage erzeugte Gleichstrom (DC) zunächst im Wechselrichter der Photovoltaikanlage in Wechselstrom (AC) umgewandelt. Bevor überschüssiger Strom in der Batterie gespeichert werden kann, muss er jedoch wieder zu Gleichstrom transformiert werden. Vor der Einspeisung fließt er hierfür zu einem zweiten Wechselrichter – dem separaten Batterie-Wechselrichter. Dieser wandelt den Strom auch bei der Abgabe an das Hausnetz erneut in Wechselstrom um. Das bedeutet, der Strom wird insgesamt dreimal umgewandelt, was zu einem Stromverlust von etwa 2 % führt und den AC-Speicher weniger effizient macht als den DC-Speicher. Dennoch bietet ein AC-System den Vorteil, dass es einfach nachgerüstet werden kann – unabhängig von Art und Gegebenheiten der Solaranlage.
DC-Stromspeicher
Im Gegensatz zu einem AC-Speicher fließt bei einem DC-Speicher der Solarstrom direkt in die Batterie. Erst beim Abgeben der gespeicherten Energie ans Haushaltsnetz durchläuft der Strom einen Wechselrichter. Der erzeugte Gleichstrom wird somit nur einmal über einen Wechselrichter umgewandelt. Für den Prozess wird ein Hybrid-Wechselrichter benötigt, der den Solarmodulen sowie dem Batteriespeicher dient. Im Vergleich zu einem AC-System entfällt der separate Batterie-Wechselrichter, was die Installation erleichtert. Allerdings gestaltet sich die Nachrüstung eines DC-Systems schwieriger, da ältere PV-Anlagen meist nicht über einen solchen hybridfähigen Wechselrichter verfügen. DC-Stromspeicher kommen daher eher bei neuen Installationen zum Einsatz.
Rentabilität und Amortisierungszeit
Die Rentabilität und Amortisierung von Stromspeichern sind an verschiedene Faktoren gekoppelt. Der Stromspeicher ist meist teuer in der Anschaffung, bietet aber die Möglichkeit zu finanziellen Einsparungen durch die Speicherung überschüssiger Energie. Diese überschüssige Energie, die die PV-Anlage tagsüber erzeugt, kann zum Beispiel nachts genutzt werden und der Bedarf an teurem Strom aus dem Netz sinkt. Über mehrere Jahre gesehen kann dies zu deutlichen Kosteneinsparungen führen und die Rentabilität steigern. Experten sind sich einig: Die Strompreise werden auch in Zukunft weiter steigen. Zugleich sinkt seit einiger Zeit die Einspeisevergütung. Es macht daher auf jeden Fall Sinn, den Eigenverbrauch mithilfe eines Stromspeichers zu optimieren und sich vom öffentlichen Netz unabhängiger zu machen.
Die Preise für Lithium-Ionen-Batterien sind zuletzt gesunken, was die Investition in einen Stromspeicher noch attraktiver macht. Eine ausschlaggebende Rolle für die Amortisierung spielt dabei die Lebensdauer des Stromspeichers und die Anzahl der Lade- und Entladezyklen, die er durchlaufen kann, bevor seine Leistung abnimmt. Außerdem gibt es die Möglichkeit, nicht genutzte, überschüssige Energie in das Stromnetz einzuspeisen und dafür eine Vergütung zu erhalten. Trotz dem eher geringen Entgelt kann dies die Amortisierung beschleunigen und die Rentabilität erhöhen.
Die Anschaffungskosten für Stromspeicher liegen derzeit zwischen 5.000 € und 15.000 € (Stand 2022). Die Kosten pro kWh reduzieren sich mit zunehmender Speicherkapazität. Obwohl die anfänglichen Investitionskosten für einen PV-Speicher hoch sein können, ermöglicht der Speicher langfristig erhebliche Einsparungen bei den Stromkosten. Damit sich ein Stromspeicher tatsächlich rentiert, muss er passend auf den individuellen Verbrauch dimensioniert werden.
Kriterien für die Auswahl des richtigen Stromspeichers
Stromspeicher nachrüsten – wann ist das möglich?
Von technischer Seite aus ist es möglich, jede Photovoltaikanlage mit einem Stromspeicher nachzurüsten. In Deutschland ist dies jedoch gesetzlich erst seit 2009 erlaubt. Bei der Nachrüstung sind bestimmte Aspekte zu beachten, da nicht jedes Speichersystem gut dafür geeignet ist. AC-Systeme lassen sich einfacher in bestehende Solaranlagen integrieren, da sie unabhängig von der Photovoltaikanlage arbeiten. Im Gegensatz dazu müssen DC-Speichersysteme an die Größe der PV-Anlage angepasst werden, und der vorhandene Wechselrichter kann häufig nicht weiterverwendet werden.
Stromclouds und Flatrates: Lohnt sich eine Teilnahme?
Stromclouds ermöglichen die virtuelle Speicherung von überschüssigem Strom, der je nach Bedarf unter den Teilnehmern des Stromnetzes verteilt wird. Dadurch soll die Nutzung erneuerbarer Energien optimiert und die Abhängigkeit von konventionellen Energieträgern reduziert werden. Bei Flatrates hingegen wird nicht der tatsächlich verbrauchte Strom in Rechnung gestellt, sondern es wird eine pauschale Gebühr erhoben, unabhängig vom individuellen Verbrauch. Beide Konzepte sind laut Verbraucherzentrale kritisch zu sehen, da der Kostenvorteil meistens gering ist.
Sicherheitsaspekte und Lautstärke von Stromspeichern
Stromspeicher sind im Allgemeinen sicher. Voraussetzung dafür ist, dass sie gemäß den geltenden Sicherheitsstandards hergestellt, installiert und gewartet werden. Moderne Energiespeichersysteme sind mit verschiedenen Mechanismen zum Schutz vor Überladung, Überhitzung, Tiefentladung und anderen möglichen Gefahren ausgestattet.
Während die Solaranlage bei Sonnenschein Energie erzeugt und Strom ins Netz einspeist, verursachen alle Wechselrichter Betriebsgeräusche. Diese Geräusche sind etwas leiser als eine Waschmaschine.
Tragen Stromspeicher positiv zur Energiewende in Deutschland bei?
Stromspeicher ermöglichen eine effiziente Nutzung von erneuerbaren Energien. Die Möglichkeit, selbst erzeugten grünen Strom zu speichern, reduziert die Abhängigkeit von Energie aus fossilen Brennstoffen und trägt maßgeblich zum Erfolg der Energiewende bei.
- Die Erzeugung von grüner Energie verläuft nicht linear im Gegensatz zur Produktion in herkömmlichen fossilen Kraftwerken. Erneuerbare Energiequellen sind wetterabhängig und sind daher von äußeren Umständen (Wind, Sonne etc.) abhängig.
- Hier kommen Stromspeicher ins Spiel. Sie ermöglichen es, den erzeugten Strom zu speichern und ihn bei Bedarf, beispielsweise in der Nacht oder bei schlechten Wetterverhältnissen, abzurufen.
- Dadurch gewinnen Stromspeicher an Wichtigkeit, da sie einen wesentlichen Beitrag zur Stabilisierung des Stromnetzes leisten und eine kontinuierliche Stromversorgung gewährleisten können.
Sinnvoll für eine Zukunft mit erneuerbarer Energieversorgung ist auch die Kombination von Photovoltaik mit Elektromobilität. E-Autos können ebenfalls als eine Art flexibler Stromspeicher fungieren.
Herstellung von Stromspeichern: Auswirkungen auf die Umwelt
Natürlich hat die Herstellung der Speicher auch Auswirkungen auf die Umwelt. Der Nachhaltigkeitsgrad hängt von der Technologie und Herstellung der Batterien, der Stromquelle für die Ladung der Speicher und der Entsorgung der Batterien am Ende ihrer Lebensdauer ab. Bei der Produktion von Batterien kommen wertvolle Ressourcen wie Lithium, Kobalt und Nickel zum Einsatz. Allerdings werden bei modernen Batterietechnologien zunehmend recycelte oder ressourcenschonendere Materialien eingesetzt, um die Umweltauswirkungen zu verringern. In Deutschland gibt es strenge Vorschriften zur Entsorgung von Batterien, um sicherzustellen, dass sie umweltgerecht recycelt werden. Bei der Entsorgung von Batterien werden wertvolle Materialien zurückgewonnen und wiederverwendet, was zur Schonung von Ressourcen und zur Verringerung des Abfallaufkommens beiträgt.