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Je nach Größe der Photovoltaik-Anlage und dem Stromverbrauch im Gebäude, kann mit einer Photovoltaik-Anlage können rund 30 – 40 % des eigenen PV-Stromes auch selbst verbraucht werden. Der Rest wird als Überschuss in das Stromnetz eingespeist. Durch eine intelligente Eigenverbrauchsoptimierung und kann der Eigenverbrauch um einige Prozent angehoben werden.
Ein Stromspeicher hilft den Eigenverbrauch zusätzlich noch einmal stark anzuheben. Worauf bei einem Stromspeicher zu achten ist, haben wir hier zusammengefasst.
Unter einem Stromspeicher kann man sich eine größere Batterie vorstellen, die wie ein Akku geladen und entladen werden kann. Am Tag lädt der erzeugte PV-Strom den Speicher auf, wenn der Eigenbedarf des Hauses abgedeckt ist. Erst wenn der Speicher vollständig aufgeladen ist, wird weiterer überschüssiger PV-Strom in das Netz gespeist. In der Nacht, wenn die Photovoltaik-Anlage keinen Strom produziert, wird dieser aus dem Speicher bezogen.
Neben der konventionellen Stromspeicherung gibt es auch die Möglichkeit der netzoptimierten Stromspeicherung. Im letzteren Fall können Stromspeicher zu einer Entlastung der Stromnetze beitragen, wenn die Batterien netzoptimiert genutzt werden.
Konventionelle Stromspeicherung:
Die Batterie wird mit Aufgehen der Sonne geladen und ist in den Mittagsstunden (Zeitraum in dem der meiste PV-Strom produziert wird) voll geladen. Danach speist die PV-Anlage den überschüssigen PV-Strom in das Netz ein. Eine Entlastung des Netzes, vor allem in den Mittagsstunden, ist somit nicht gegeben.
© Uranus Verlag/Raunigg und Partner
Netzoptimierte Stromspeicherung:
Bei einem netzoptimierten Betrieb der Batterie wird die Batterie in Abhängigkeit vom Netzzustand geladen. In diesem Falls speist die PV-Anlage den Strom Vormittag über in das Netz ein. Erst in den Mittagsstunden wird der PV-Strom in der Batterie gespeichert, bis die Batterie voll geladen ist. Damit trägt die Batterie in den Mittagsstunden zu einer Entlastung des Stromnetzes bei.
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Bei der Dimensionierung von Stromspeichern sollte genau darauf geachtet werden, dass der Speicher seine Nutzkapazität effizient auslastet, um zu hohe Kosten zu vermeiden. Gleichzeitig soll der Speicher auch nicht zu klein sein, damit im Bedarfsfall jederzeit ausreichend eigener PV-Strom zur Verfügung steht.
Für eine grobe erste Planung gibt es eine Annäherungsformel: 1:1:1
Stehen der jährliche Strombedarf, die Stromerzeugung der PV-Anlage und die Speicherkapazität im Verhältnis von 1:1:1, dann können rund 60 % des erzeugten PV-Stroms direkt verbraucht werden.
Für eine erste grobe Berechnung der optimalen Speichergröße steht Ihnen der kostenlose “Sonnenklar-Rechner” zur Verfügung. Diesen finden Sie unter www.pvaustria.at/sonnenklar_rechner. Bitte beachten Sie, dass der Rechner nicht die detaillierte Planung des Fachmanns ersetzt.
Beispiel für ein Einfamilienhaus:
Bei einem Gebäude mit einem jährlichen Stromverbrauch von 4.000 kWh und
einer PV-Anlage mit einer Stromerzeugung von 4.000 kWh
ergibt sich eine optimale Speichergröße von 4.000 Wh also 4 kWh (Nettospeicherkapazität). Den Stromspeicher deutlich zu vergrößern, rechnet sich aus wirtschaftlichen Gründen nicht.
Grundsätzlich kann eine Batterie nur Gleichstrom speichern. Der Gleichstrom, den die PV-Anlage produziert, kann somit ohne Umwandlung direkt in der Batterie gespeichert werden. Wechselstrom hingegen muss zuerst durch einen Wechselrichter wieder in Gleichstrom umgewandelt werden, bevor er in der Batterie gespeichert werden kann.
Deshalb werden zwei unterschiedliche Installationsarten angeboten:
DC-gekoppelter Stromspeicher:
Für die DC-seitige Version wird die Batterie zwischen der PV-Anlage und dem Wechselrichter installiert. Der PV-Strom muss auf dem Weg in die Batterie nur eine Spannungsanpassung durchlaufen, da der Strom aus der PV-Anlagen eine weit höhere Spannung als die der Batterie hat.
Vorteil:
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AC-gekoppelter Stromspeicher:
In der AC-seitigen Version hingegen wird die Batterie zwischen Wechselrichter und dem Hausnetz montiert. Bei dieser Version muss der Strom zwei Mal transformiert werden: Einerseits wird der (gleichgerichtete) PV-Strom vom Wechselrichter in Wechselstrom und für die Speicherung von einem zusätzlichen Batteriewechselrichter wiederum in Gleichstrom umgewandelt.
Vorteile:
PV-Systeme und Speichersysteme können entweder 1-phasig oder 3-phasig ausgeführt sein:
Einphasiges Speichersystem:
Bei einphasigen Speichersystemen ist das Speichersystem nur an eine Phase des Hauses angeschlossen. Alle an dieser Phase angeschlossenen Geräte werden mit gespeicherten PV-Strom versorgt.
Dreiphasiges Speichersystem:
Mittlerweile gibt es immer mehr dreiphasige Speichersysteme, die alle drei Phasen im Haus mit gespeichertem PV-Strom versorgen können.
Die Anschaffungskosten eines Stromspeichers für ein Einfamilienhaus können nicht pauschalisiert werden, da es auch auf die Kennzahlen wie die nutzbare Speicherkapazität, die maximale Entladeleistung und die Anzahl der Vollzyklen ankommt.
Lithium-Ionen Speicher:
Für Lithium Speichersysteme mit einer Kapazität von 5 kWh ist mit einem derzeitigen Nettopreis von 1.100 Euro bis 2.100 Euro pro kWh zu rechnen, zur Mehrwertsteuer muss man dann allerdings auch noch die Einbaukosten dazurechnen.
Alle Informationen zur den Speicherförderung finden Sie in unserer Übersicht.
Das Fraunhofer Institut errechnete den Energieeinsatz bei der Herstellung von Lithium-Ionen Speicher: Pro Wattstunde Speicherkapazität werden 500-600 Wh an Primärenergie benötigt. Nimmt man demnach beispielsweise einen Speicher, der über 14.000 Zyklen bei 60% Restkapazität verfügt, so ist die benötigte Energiemenge für die Herstellung des Stromspeichers bereits nach 1.500 Zyklen gespeichert und somit ausgeglichen. Ein solcher Speicher kann also rund 9-mal so viel Energie speichern, wie bei der Herstellung aufgebracht wurde.
Die Grafiken wurden dankenswerterweise von Uranus Verlag und Raunigg zur Verfügung gestellt. © Uranus Verlag/Raunigg und Partner
(Alle Angaben sind ohne Gewähr)
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Der Bundesverband Photovoltaic Austria ist der kompetente, institutionelle Ansprechpartner für Photovoltaik als tragende Säule in der Energieversorgung. Er ist die freiwillige und überparteiliche Interessenvertretung zur Verbesserung der Rahmenbedingungen für Photovoltaik und Stromspeicherung in Österreich, entlang der gesamten Wertschöpfungskette (Produktion, Handel und Gewerbe).
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