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Der zolar Ratgeber zum Thema Stromspeicher

17.12.2018 zolar Lesezeit 13 Minuten

Stromspeicher (auch Solarspeicher oder Batteriespeicher genannt) speichern den überschüssigen Strom, der von einer Solaranlage produziert wird und stellen ihn im Haushalt dann zur Verfügung, wenn die Sonne nicht scheint. Betreiber einer Photovoltaik-Anlage können ihren Eigenverbrauch auf diese Weise von rund 30 Prozent auf bis zu 80 Prozent erhöhen. So lässt sich ein großer Teil des Strombedarfs durch kostengünstigen Solarstrom decken und auf diese Weise bares Geld sparen.

Denn der von einer PV-Anlage erzeugte Strom ist mit rund 8 bis 10 Cent pro Kilowattstunde (kWh) besonders kostengünstig. Zum Vergleich: Für Strom aus dem öffentlichen Netz zahlen Sie im Durchschnitt bereits 30 Cent / kWh. Zeitgleich ist die Einspeisevergütung durch das EEG so stark gesunken, dass der Eigenverbrauch sich heute deutlich eher lohnt. Vor allem bei den weiter steigenden Strompreisen lassen sich so langfristig finanzielle Gewinne erzielen.

Mehr als die Hälfte der neu installierten Solaranlagen ist daher mit einem solchen Stromspeicher ausgestattet. In den vergangenen Jahren ist deshalb nicht nur die Anzahl der Anbieter, sondern auch der einzelnen Modelle drastisch angestiegen, wobei die Entwicklung vor allem von der Automobilindustrie im Bereich der Elektromobilität vorangetrieben wird. Am häufigsten kommen dabei Lithium-Ionen-Akkus zum Einsatz, aber auch Lithium-Eisenphosphat-Akkus werden immer beliebter.

In unserem zolar Ratgeber haben wir die wichtigsten Fragen rund um das Thema Stromspeicher für Sie zusammengefasst und beantwortet. Für einen besseren Überblick wurden die Fragen dabei in drei Kategorien eingeordnet:

1. Grundsätzliche Informationen zu Stromspeichern


Welche Typen von Stromspeichern gibt es?

Lange Zeit galten Blei-Säure- oder Blei-Gel-Batterien als Standard im Einfamilienhausbereich, doch die Speicher waren wartungsintensiv und benötigten viel Platz. Heute setzen die meisten Hersteller stattdessen auf Lithium-Ionen-Stromspeicher, die sich aufgrund einer höheren Energiedichte in den letzten Jahren am Markt etabliert haben. So wird dieser Typ Akku schon seit vielen Jahren millionenfach in Handys, Laptops und Elektroautos verbaut. Im Rahmen von Solaranlagen werden die Batteriezellen dabei speziell für einen besonders dauerhaften und jahrelangen Betrieb entwickelt.

Neben den Lithium-Ionen-Batterien gewinnen auch Lithium-Eisenphosphat-Speicher immer mehr an Bedeutung. So setzen auch große Hersteller wie BYD mit der BYD Battery-Box oder die Sonnen GmbH auf die neuartige Technologie. Diese verspricht hohe Leistung und maximale Sicherheit bei verhältnismäßig niedrigen Kosten.


Was gibt der Wert Kilowattstunden (kWh) bei einem Stromspeicher an?

Der Nennwert für Kilowattstunden (kWh) gibt die Menge an Solarstrom an, welche ein Energiespeicher speichern kann. Eine hohe Leistungskapazität ist dabei vor allem dann entscheidend, wenn Sie in den Zeiten viel Strom verbrauchen, in denen die Solaranlage keinen Solarstrom produziert. So verbraucht ein typischer Einfamilien-Haushalt zwischen 3 – 7 kWh Strom am Abend und in der Nacht. Scheint jedoch keine Sonne, produziert die Solaranlage keinen Strom.

Eigenheimbesitzer müssen dann entweder Strom aus dem öffentlichen Netz beziehen oder aber den im Stromspeicher gespeicherten Solarstrom nutzen. Besonders von Bedeutung ist dabei die nutzbare Speicherkapazität, die dem Betreiber tatsächlich zur Verfügung steht. Achten Sie beim Kauf also unbedingt auf die vom Hersteller angegebene Netto-Kapazität.

Tipp: Ein Stromspeicher sollte nicht einfach so groß wie möglich ausgelegt werden. Stattdessen sollte sich die Größe des Speichers an den individuellen Bedingungen orientieren und ist somit stets vom Verbrauchsverhalten des Betreibers abhängig. Lassen Sie sich dazu von unseren erfahrenen Solar-Experten beraten.


E3DC S10 E Pro


Was gibt der Wert Kilowattpeak (kWp) bei einem Stromspeicher an?

Der Wert Kilowattpeak (kWp) steht für die Lade- / Entlade-Leistung eines Stromspeichers und gibt an, mit wie viel Leistung bzw. Solarstrom dieser geladen und entladen werden kann. Je höher die Leistung dabei ausfällt, desto schneller kann der Stromspeicher bei Sonnenschein geladen werden. Für haushaltsübliche Stromspeicher gilt eine Leistung von 2,5 kWp dabei in der Regel als ausreichend, um einen effizienten Betrieb zu gewährleisten.


Was sind AC-gekoppelte Stromspeicher?

AC-gekoppelte Stromspeicher besitzen einen eigenen Batteriewechselrichter wie zum Beispiel den SMA Sunny Island und werden unabhängig von der PV-Anlage am Hausnetz angeschlossen. Mithilfe eines Stromzählers wissen die Geräte, wann sie Strom speichern bzw. bereitstellen müssen. AC-Speichersysteme eignen sich dadurch insbesondere zum Nachrüsten von bestehenden Solaranlagen.


Stromspeicher mit Hybrid-Wechselrichter


Was sind DC-gekoppelte Stromspeicher?

DC-gekoppelte Stromspeicher werden zwischen den PV-Modulen und dem Wechselrichter auf der Gleichspannungsseite (DC) der Solaranlage installiert. So werden sie durch die PV-Module direkt mit Gleichstrom geladen und nutzen den PV-Wechselrichter zur Umwandlung des Stromes bei der Ausspeicherung.


Was sind Hybrid-Speichersysteme?

Hybridsysteme, auch ESS genannt, sind Stromspeicher mit einem integrierten Wechselrichter. Die PV-Module werden hier direkt an den Stromspeicher angeschlossen, wobei der integrierte Wechselrichter sowohl als Solar-Wechselrichter, als auch als Batterie-Wechselrichter dient.


Sollte ein Stromspeicher einphasig oder dreiphasig angeschlossen sein?

Soll der Stromspeicher nur im netzgekoppelten Betrieb ohne die Bereitstellung von Notstrom bei Netzausfall betrieben werden, ist in der Regel der Anschluss eines einphasigen Systems ausreichend. Auch wenn der Stromspeicher nicht an der Phase der elektrischen Verbraucher im Haushalt angeschlossen ist, so entlädt er dennoch Strom über die angeschlossene Phase, wenn auf einer anderen Phase Strom aus dem Netz verbraucht wird.

Da der Zweirichtungszähler des Hauses ein Summenzähler ist, wird rechnerisch genau so viel Strom von der Batterie auf der einen Phase ins Netz eingespeist, wie auf der anderen aus dem Netz verbraucht wird. Der Zähler misst dann weder einen Stromverbrauch noch eine Einspeisung.


Stromspeicher von E3DC


Kann der Stromspeicher mit Strom aus dem öffentlichen Netz geladen werden?

Nein, der Stromspeicher darf nicht mit Strom aus dem öffentlichen Netz geladen werden. Der PV-Speicher speichert somit lediglich den von der Solaranlage erzeugten Solarstrom und gibt diesen an den Haushalt ab, wenn dort Strom verbraucht und zeitgleich kein Solarstrom mehr produziert wird. Eine Aufladung aus dem öffentlichen Netz wäre jedoch auch gar nicht sinnvoll. Denn der selbst erzeugte Strom ist um einiges günstiger als der eines jeden Stromversorgers.


Was ist die optimale Speichergröße?

Die optimale Speichergröße ist von einer Vielzahl von individuellen Faktoren abhängig. Dabei sind die Größe der PV-Anlage, die erwartete Stromproduktion, der Stromverbrauch und das Verbrauchsverhalten relevant. Als Daumenregel gilt jedoch: Pro Kilowattstunde Speicherkapazität sollte ein Verbrauch von mindestens 1.000 kWh vorliegen.

Aber: Stromspeicher sollten immer nach der optimalen Größe ausgelegt werden. Mehr Speicherkapazität als die optimale Kapazität erhöht die Unabhängigkeit nur minimal und ist im Verhältnis zu den erhöhten Zusatzkosten oft unrentabel. Mehr Speicherkapazität kann allerdings dann sinnvoll sein, wenn für die nähere Zukunft z. B. die Anschaffung eines Elektroautos geplant ist.

Eine genaue Berechnung der notwendigen Kapazität muss demnach immer individuell von Ihrem Solarinstallateur vorgenommen werden. Der Bedarf an Speicherkapazität kann schließlich stark schwanken und deutlich höher, aber auch deutlich niedriger ausfallen. Hinzu kommt, dass die meisten Stromspeicher sich heute problemlos nachrüsten lassen, auch nachdem der Speicher bereits in Betrieb genommen wurde. Stellen Sie also fest, dass sich Ihr Verbrauchsverhalten ändert, können Sie bei zolar immer noch eine Speichernachrüstung anfragen.


E3DC Stromspeicher


Aus welchen Komponenten besteht ein Speichersystem?

Stromspeichersysteme gibt es in unterschiedlichen Ausführungen und Varianten. Zu einem vollständigen Stromspeichersystem gehören jedoch üblicherweise die folgenden Komponenten:

  1. Batterie / Akkus
  2. Batterie-Management-System (BMS)
  3. Laderegler
  4. Batterie-Wechselrichter
  5. Energie-Management-System (EMS)
  6. Datenvisualisierung / Monitoring-System


Wie lang ist die Garantie des Stromspeichers?

Stromspeicher haben in der Regel eine Leistungsgarantie von 10 Jahren auf das Batteriemodul. Das bedeutet, dass die Batterie nach 10 Jahren noch 80 Prozent ihrer ursprünglichen Kapazität besitzt. Zusätzlich weisen die Geräte in der Regel eine Produktgarantie von 2 bis 7 Jahren auf alle elektronischen Bauteile auf.


Notstrom mit Solaranlage


Welche Lebensdauer besitzen Lithium-Ionen-Speicher?

Die Batteriemodule sind in der Regel auf eine Lebensdauer von 10 Jahren ausgelegt, bei ca. 10.000 Zyklen. Die Batterie kann somit 10.000-mal geladen und wieder entladen werden. Dabei ist davon auszugehen, dass die Kosten für Lithium-Ionen-Stromspeicher in den kommenden 10 Jahren drastisch sinken werden, sodass die Geräte nur noch einen Bruchteil der heutigen Preise aufweisen.

Eine Speichernachrüstung wird somit verhältnismäßig kostengünstig umsetzbar sein.


Wo wird der Stromspeicher installiert?

Der Stromspeicher wird in der Regel im Hausanschlussraum in der Nähe des Zählerschrankes montiert. Sollte dort kein Platz sein, kann der Stromspeicher jedoch auch in einem anderen Raum installiert werden, wie beispielsweise in der Garage, einem Arbeitsraum oder dem Keller. Die meisten Geräte sind heute sehr platzsparend und müssen meist nicht gesondert befestigt werden. Dadurch kann die Montage nahezu überall stattfinden.


Tesla Powerwall 2

2. Unabhängigkeit durch einen Stromspeicher

Eins steht fest: Stromspeicher machen den Betreiber unabhängiger, denn sie ermöglichen es, den Großteil des selbst erzeugten Solarstroms auch tatsächlich zu nutzen. Immer mehr Eigenheimbesitzern ist dabei vor allem die unabhängige Stromversorgung vom öffentlichen Netz wichtig. Wir klären daher im kommenden Abschnitt die wichtigsten Fragen rund um das Thema Versorgungssicherheit mit einem Stromspeicher:


Was ist die Sektorenkopplung?

Die Sektorenkopplung macht es möglich, den selbst erzeugten Solarstrom auch in anderen Lebensbereichen zu nutzen. So lässt sich nicht nur der Strombedarf durch Solarenergie decken. Auch die generelle Energieversorgung kann deutlich unabhängiger, kostengünstiger und vor allem umweltfreundlicher gestaltet werden. Denn der Solarstrom kann den Betrieb einer Wärmepumpe unterstützen oder mit Hilfe einer Wallbox zum Aufladen des Elektroautos genutzt werden.

Anlagenbetreiber koppeln auf diese Weise die Bereiche Stromerzeugung, Wärmeenergie und Mobilität. Alles, was Sie dafür brauchen, sind eine Photovoltaikanlage mit dazu passendem Stromspeicher sowie eine Wärmepumpe und / oder die eigene Wallbox in der Garage. Dadurch werden Sie deutlich unabhängiger von Ihrem Energieversorger und müssen sich um Versorgungsengpässe oder aber steigende Energiekosten keine Sorgen mehr machen.


Habe ich auch Strom, wenn das Stromnetz ausfällt?

In der Regel sind Stromspeicher für einen netzparallelen Strombetrieb ausgelegt. Das heißt, sie benötigen den Anschluss an das Stromnetz, um den PV-Strom zu speichern oder zur Verfügung zu stellen. Nicht jeder Stromspeicher kann daher bei einem Netzausfall Notstrom im Haus zur Verfügung stellen. Soll jedoch auch bei einem Netzausfall Strom zur Verfügung stehen, so haben bestimmte Stromspeicher eine Notstrom- Funktion, die die Stromversorgung im Haushalt solange gewährleistet, bis der Stromspeicher vollständig entladen ist.

Die Begriffe Notstrom und Ersatzstrom werden dabei häufig synonym verwendet. Doch auch bei notstromfähigen Stromspeichern sind Unterschiede zu beachten. So stellen einige Speicher den Notstrom nur an einer einzelnen Steckdose zur Verfügung. Andere hingegen können einzelne oder gar alle Phasen des Haushaltes mit Strom versorgen.


Was ist der Unterschied zwischen Ersatzstrom und echtem Notstrom?

Manche Hersteller bezeichnen ihre Stromspeicher als notstromfähig (ersatzstromfähig). Dabei ist jedoch oftmals nicht die komplette Versorgung des Hauses gemeint, sondern lediglich ein Steckdosenanschluss am Speicher. Dadurch können bei einem Netzausfall lediglich einzelne Verbraucher direkt am Speicher angeschlossen und betrieben werden.

Echter Notstrom hingegen bezeichnet die direkte Versorgung der Stromphasen im Hausnetz, wodurch die Geräte im Haushalt bei Netzausfall wie gewohnt weiter betrieben werden können - zumindest bis der Stromspeicher vollständig entladen ist. Dazu ist die Installation einer allpoligen Trennung notwendig, welche das Hausnetz bei einem Netzausfall direkt vom Stromnetz trennt und ein Inselnetz aufbaut.


Sollte echter Notstrom 1- oder 3-phasig installiert werden?

Entscheidend ist hierbei, welche Verbraucher bei einem Netzausfall betrieben werden sollen. Für die meisten Geräte im Haushalt, wie z.B. Licht, Fernseher, Steuerung der Heizung, Staubsauger oder Ladegeräte reicht in der Regel eine einphasige Stromversorgung.

Lediglich bei einem Elektroherd bzw. dann, wenn Stromkreise im Haus auf verschiedene Phasen gelegt sind, ist dreiphasiger Notstrom zu empfehlen.


BYD B-Box mit SMA Sunny Island


Wird der Stromspeicher im Notstrom-Modus auch von der PV-Anlage geladen?

Ob die Solaranlage auch bei einem Ausfall des öffentlichen Stromnetzes weiterhin Strom erzeugen und den Stromspeicher aufladen kann, ist abhängig vom gewählten Speichersystem. Denn was viele Eigenheimbesitzer nicht bedenken: Eine Solaranlage in Deutschland ist in der Regel immer an das öffentliche Netz gekoppelt. Fällt dieses aus, stellt im Normalfall auch die PV-Anlage ihren Betrieb ein. Aus diesem Grund bieten einige Hersteller die sogenannte solare Nachladbarkeit an.

Stromspeicher wie das E3/DC S10 E Hauskraftwerk des deutschen Speicherherstellers E3/DC sind somit dazu in der Lage, das eigene Haus bei einem Ausfall oder tiefgreifenden Störungen des Stromnetzes vollständig vom Netz zu trennen. Zeitgleich wird ein autarkes Hausstromnetz aufgebaut, welches die Stromversorgung Ihres Haushaltes unabhängig vom öffentlichen Stromnetz übernimmt.

Da die Solarmodule dabei direkt an das Speichersystem gekoppelt sind, kann die Photovoltaikanlage weiterhin Strom erzeugen. Dieser kann anschließend direkt im Haushalt verbraucht oder im Stromspeicher zwischengespeichert werden. Denn sämtliche zur Erzeugung, dem Verbrauch und der Speicherung notwendigen Komponenten sind bereits im E3/DC Hauskraftwerk integriert.

Der E3/DC Erfahrungsbericht hier im Video:



Kann ich mit dem Stromspeicher vollkommen unabhängig vom öffentlichen Stromnetz werden?

In der Regel nicht vollständig. Die meisten Eigenheimbesitzer in Deutschland benötigen weiterhin einen Stromanschluss und einen Stromvertrag mit einem Energieversorger. Die handelsüblichen Stromspeicher sind darauf ausgelegt, parallel zum öffentlichen Netz betrieben zu werden. Das bedeutet: Wenn die Sonne scheint, verbrauchen Sie den Solarstrom entweder selbst oder er wird im Stromspeicher gespeichert.

Wenn die Sonne nicht scheint sowie in der Nacht, verbrauchen Sie den Solarstrom aus dem Stromspeicher. Wenn dieser vollständig entladen ist, beziehen Sie automatisch Strom aus dem Netz. Wie hoch der jeweilige Anteil des selbstverbrauchten Solarstromes oder des zugekauften Stromes ist, hängt im Wesentlichen von Ihrem Nutzerverhalten ab.

Stromspeicher machen Sie jedoch deutlich unabhängiger vom Stromnetz. Denn so können Sie einen Photovoltaik-Eigenverbrauch von bis zu 80 Prozent erzielen und müssen kaum noch Strom aus dem öffentlichen Netz beziehen. Speicher mit Not- oder Inselstromfunktion sorgen sogar für die maximale Unabhängigkeit. Denn diese stellen auch dann Strom zur Verfügung, wenn Ihre Nachbarn bei einem Stromausfall im Dunkeln sitzen.


E3/DC Hauskraftwerk


Gibt es dennoch eine Möglichkeit autark vom Stromnetz zu werden?

Prinzipiell ist die autarke Energieversorgung mit einer Solaranlage und einem PV-Speicher möglich. Man spricht dann von einer netzfernen Anlage (Off-Grid), auch Inselanlage genannt. Dazu muss die Solaranlage jedoch wesentlich größer ausgelegt und ein so genannter Off-Grid Wechselrichter installiert werden. Auch muss der Energiespeicher wesentlich mehr Kapazität als bei einer normalen netzgekoppelten Solaranlage haben.

Mit dem richtig dimensionierten Solarsystem lässt sich ein Haus somit komplett mit Solarstrom versorgen. Strom aus dem öffentlichen Netz muss dann nicht mehr bezogen werden. Jedoch ist diese Variante aus ökonomischen Gesichtspunkten in Deutschland noch nicht zu empfehlen. Denn die zusätzlichen Kosten für den Off-Grid Wechselrichter und die Off-Grid Stromspeicher übersteigen die späteren Kosteneinsparungen um ein Vielfaches.

Ein weiteres Problem: Oftmals reicht auch die vorhandene Dachfläche bei Einfamilienhäusern nicht aus, um den benötigten Solarstrom während des ganzen Jahres zu erzeugen. Derartige Inselsysteme lohnen sich daher in der Regel nur dann, wenn ein herkömmlicher Anschluss des Hauses an das öffentliche Stromnetz nicht möglich oder mit deutlich erhöhten Kosten verbunden ist.


Kann ein Stromspeicher mit Notstromfunktion auch nachgerüstet werden?

Prinzipiell, ja. Jedoch ist ein Laden der Batterie während des Stromausfalls nur möglich, wenn der vorhandene Wechselrichter mit dem neuen Energiespeichersystem kompatibel ist. Dies muss im Einzelfall geprüft werden.


LG Chem

3. Stromspeicher-Kosten und Förderung

Stromspeicher machen den Betreiber deutlich unabhängiger und führen aufgrund des höheren Eigenverbrauchs langfristig zu Kosteneinsparungen. Natürlich bringen die Geräte dabei auch anfängliche Investitionskosten mit sich. Diese müssen jedoch oftmals nicht allein getragen werden, da Interessenten häufig mit speziellen Förderprogrammen unterstützt werden.

Wir haben die wichtigsten Informationen für Sie zusammengefasst:


Welche Stromspeicher-Kosten muss ich erwarten?

Nicht nur die Preise für PV-Module, auch die Stromspeicher-Kosten sind in den vergangenen Jahren drastisch gesunken. So kosten die meisten Stromspeicher in der Regel zwischen 800 und 1.500 Euro pro Kilowattstunde Nennkapazität. Ein Stromspeicher mit 10 kWh Leistungskapazität kostet somit zwischen 8.000 und 15.000 Euro. Besonders günstig sind hier meist Speicher mit Hybrid-Wechselrichter, da dieser die Aufgaben eines Solar-Wechselrichters und eines Batterie-Wechselrichters übernimmt und die Kosten so zusätzlich senkt.


Welche Förderung gibt es für den Stromspeicher?

Viele Bundesländer bieten heute Förderprogramme für Solaranlagen mit Speicher an. Alle wichtigen Informationen zur Photovoltaik-Förderung finden Sie unter https://www.zolar.de/photovoltaik-foerderung. Auch die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) bietet mit dem Förderprogramm "Erneuerbare Energien Standard (270)" Förderkredite an.

Das KfW Photovoltaik-Programm soll dabei die Erzeugung und Nutzung von Strom aus erneuerbaren Energien fördern. Dazu wird dem Anlagenbetreiber ein zinsgünstiger Kredit gewährt, der ihn beim Kauf eines Solarsystems unterstützt.


Wie beantrage ich die PV-Förderung?

Die Beantragung der KfW-Förderung mit Tilgungszuschuss erledigt die finanzierende Bank mit den Kreditanträgen und reicht sie bei der KfW ein. Ist die Zusage durch die KfW erteilt, schließt Ihr Finanzierungspartner mit Ihnen den Kreditvertrag ab.

Die Förderprogramme der einzelnen Bundesländer hingegen müssen meist vom Anlagenbetreiber selbst beantragt werden. Hier bieten die entsprechenden Stellen meist Online-Portale an, auf denen alle notwendigen Informationen und Antragsformulare zu finden sind.


Kann ich die Förderung auch ohne einen KfW-Kredit erhalten?

Nein. Leider ist die Förderung für einen Stromspeicher an ein KfW-Darlehen gebunden. Ein separater Zuschuss ohne ein KfW-Darlehen ist nicht möglich.


LG Chem RESU

Zusammenfassung

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