Stromspeicher

Stromspeicher speichern den überschüssigen Strom der Solaranlagen und stellen ihn im Haushalt dann zur Verfügung, wenn die Sonne nicht scheint. Mittlerweile gibt es viele verschiedene Anbieter von Lithium-Ionen Stromspeicher, wobei die Entwicklung vor allem von der Automobilindustrie im Bereich der Elektromobilität vorangetrieben wird. Stromspeicher, Batterien bzw. Energiespeicher bedeuten im hier erläuterten Zusammenhang das Gleiche.

Welchen Typen von Stromspeichern gibt es?

Lithium-Ion Stromspeicher haben sich aufgrund der höheren Energiedichte in den letzten Jahren am Markt etabliert. Dieser Typ Batterie wird schon seit vielen Jahren millionenfach in Handys, Laptops und Elektroautos verwendet. Bei Solaranlagen sind diese Batteriezellen speziell für einen besonders dauerhaften und jahrelangen Betrieb entwickelt worden. Blei-Säure oder Blei-Gel Batterien haben im Einfamilienhausbereich an Bedeutung verloren, da sie wesentlich wartungsintensiver sind und mehr Platz benötigen.

Was bedeutet kWh bei Stromspeichern?

Kilowattstunden oder kWh gibt die Menge an Strom an, welche ein Energiespeicher speichern kann. Ein typischer Haushalt verbraucht zwischen 3 – 7 kWh Strom am Abend und Nachts. Dabei ist insbesondere die vom Hersteller angegebene Netto-Kapazität des Stromspeichers entscheidend.

Mercedes-Benz Energiespeicher

Was ist die optimale Speichergröße?

Die optimale Speichergröße ist von einer Vielzahl von individuellen Faktoren abhängig. Dabei ist die Größe der PV-Anlage, die erwartete Stromproduktion, der Stromverbrauch und das Verbrauchsverhalten relevant. Als Daumenregel sollte bei einem Verbrauch von 1.000 kWh ein Stromspeicher mit 1 – 1,5 kWh Kapazität installiert werden. Eine genaue Berechnung muss immer individuell von Ihrer Solaranlagenfirma vorgenommen werden.

Ich möchte möglichst viel Strom selbst speichern, lohnt sich da ein größerer Speicher?

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

Warum ist zusätzlich noch die Leistung kWp entscheidend?

Die Lade/Entlade-Leistung in kWp eines Stromspeichers gibt an, mit wieviel Leistung bzw. Strom dieser geladen und entladen werden kann. Je höher die Leistung ist, umso schneller kann zum Beispiel der Stromspeicher tagsüber geladen werden. Jedoch ist für einen haushaltsüblichen Stromspeicher eine Leistung von 2,5 kWp ausreichend, um einen effizienten Betrieb des Speichers zu gewährleisten.

Aus welchen Komponenten besteht ein Speichersystem?

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

  • Batterie
  • Batterie Management System (BMS)
  • Laderegler
  • Batterie-Wechselrichter
  • Energie Management System (EMS)
  • Datenvisualisierung / Monitoring-System
Batteriewechselrichter SMA Sunny Island

Was sind AC-gekoppelte Stromspeicher?

AC-gekoppelte Systeme besitzen einen eigenen Batteriewechselrichter (z.B. 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-Systeme eignen sich insbesondere zum
Nachrüsten von bestehenden PV Anlagen

Was sind Hybridsysteme?

Hybridsysteme oder auch ESS genannt, sind Stromspeicher mit einem integrierten Wechselrichter. Die PV-Module werden dabei direkt an den Stromspeicher angeschlossen und der integrierte Wechselrichter dient dabei als PV-Wechselrichter und als Batterie-Wechselrichter.

Was sind DC-gekoppelte Stromspeicher?

DC gekoppelte Stromspeicher werden zwischen den PVModulen und dem Wechselrichter auf der Gleichspannungsseite (DC) der Solaranlage installiert (Bsp.: SOLARWATT MyReserve). Sie werden durch die PV-Module direkt mit Gleichstrom geladen und nutzen den PV-Wechselrichter zur Umwandlung des Stromes bei der Ausspeicherung.

Batteriespeicher Solarwatt MyReserve

Sollte ein Stromspeicher einphasig oder dreiphasig angeschlossen sein?

Soll der Stromspeicher nur im netzgekoppelten Betrieb ohne die Bereitstellung von Notstrom bei Netzausfall betrieben werden, so 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 jedoch 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 genauso 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.

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

Nein. Der Stromspeicher darf nicht mit Strom aus dem öffentlichen Netz geladen werden. Die Batterie speichert lediglich Energie von der Solaranlage und gibt diese an den Haushalt ab, wenn dort Strom verbraucht wird.

Ampere Sphere Batteriespeicher

Habe ich auch Strom, wenn das Stromnetz ausfällt?

Moderne Stromspeicher sind für einen netzparallelen Strombetrieb ausgelegt. Sie benötigen den Anschluss an das Stromnetz, um den PV-Strom zu speichern oder zur Verfügung zu stellen. Der Stromspeicher kann bei einem Netzausfall keinen Strom im Haus zur Verfügung stellen. Soll im Netzausfall auch Strom zur Verfügung stehen, so haben bestimmte Stromspeicher eine Notstrom- Funktion. Die Begriffe Notstrom und Ersatzstrom bezeichnen dabei das Gleiche.

Was ist der Unterschied zwischen Notstrom und echtem Notstrom?

Manche Hersteller bezeichnen ihre Stromspeicher als notstromfähig (ersatzstromfähig). Dabei ist jedoch nicht die komplette Versorgung des Hauses gemeint, sondern lediglich ein Steckdosenanschluss am Speicher. Damit können bei Netzausfall direkt am Speicher einzelne Verbraucher angeschlossen und betrieben werden. Echter Notstrom bezeichnet die direkte Versorgung der Stromphasen im Hausnetzes wobei die Geräte im Haushalt bei Netzausfall wie gewohnt weiter betrieben werden können. Dazu ist die Installation einer allpoligen Trennung notwendig, welche das Hausnetz bei einem Netzausfall direkt vom Stromnetz trennt und ein Inselnetz aufbaut.

Solarstromspeicher E3/DC S10 All in One

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

Dies ist abhängig vom Speichersystem und der bestehenden PV-Anlage. Bei Nachrüstung von Stromspeichern kann dies nur gewährleistet werden, wenn der Hersteller des Wechselrichters auch Hersteller der Speicherlösung (mit Notstromfunktion) ist. Zum Beispiel kann der SMA Sunny Island mit einer Mercedes-Benz Batterie zu bestehenden SMA Wechselrichtern nachgerüstet werden.

Bei Neuanlagen können ESS Systeme mit Notstromfunktion (Bsp.: E3/DC S10 All in One) verwendet werden. Da die PV-Module dabei direkt an das ESS System gekoppelt sind, ist auch eine Ladung des Energiespeichers bei Netzausfall gewährleistet.

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

Entscheidend ist hierbei welche Verbraucher bei Netzausfall betrieben werden sollen. Für die meisten Geräte im Haushalt z.B. Licht, Fernseher, Steuerung der Heizung, Staubsauger, Ladegeräte reicht einphasiger Strom aus der Steckdose. Lediglich der Elektroherd bzw. wenn Stromkreise im Haus auf verschiedene Phasen gelegt sind, ist dreiphasiger Ersatzstrom zu empfehlen.

Kann ein Speicher mit Ersatzstromfunktion 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.

Welche Förderung gibt es für den Stromspeicher?

Die KfW unterstützt mit dem Förderprodukt Erneuerbare Energien – Speicher (275) die Nutzung von stationären Batteriespeichersystemen in Verbindung mit Photovoltaik-Anlagen. Die Förderung besteht aus 2 Teilen:

  1. einem Kredit ab 1.1 % eff. Jahreszins
  2. einem Tilgungszuschuss aus Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie

Die Höhe des Tilgungszuschusses im Jahr 2016 beträgt 23% der Kosten für den Stromspeicher. Leider ist das Budget für 2016 bereits komplett ausgeschöpft und die Förderung steht erst wieder 2017 zur Verfügung.

Wie beantrage ich die Förderung der KfW?

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.

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

Nein. Leider ist die Förderung für den Speicher an ein KfW-Darlehen gebunden. Ein separaterer Zuschuss ohne ein KfW-Darlehen ist nicht möglich.

Kann ich mit dem Speicher unabhängig vom öffentlichen Stromnetz werden?

Nein. Sie benötigen weiterhin ein 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 oder nachts verbrauchen Sie den Solarstrom aus dem Stromspeicher. Wenn dieser alle 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.

Kann ich trotzdem unabhängig vom Stromnetz werden. Wie geht das?

Ja, prinzipiell ist dies möglich. Man spricht dann von einer netzfernen Anlage (Off-Grid). Dazu muss die Solaranlage wesentlich größer ausgelegt und ein so genannter Off-Grid Wechselrichter installiert werden. Auch muss der Energiespeicher wesentlich mehr Kapazität als bei einer normalen Solaranlage (netzgekoppelt) haben. Sie können Ihr Haus damit komplett mit Solarstrom versorgen und müssen keinen Strom mehr über das öffentliche Stromnetz beziehen. Jedoch ist diese Variante aus ökonomischen Gesichtspunkten in Deutschland noch nicht zu empfehlen. Die zusätzlichen Kosten für den Off-Grid Wechselrichter und die Off-Grid Stromspeicher übersteigen um ein Vielfaches die Einsparungen. Oft reicht auch die vorhandene Dachfläche bei Einfamilienhäusern nicht aus, um den benötigten Solarstrom während des ganzen Jahres zu erzeugen.

Wie lange 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% ihrer ursprünglichen Kapazität besitzt. Zusätzlich haben Stromspeicher in der Regel eine Gerätegarantie von 2 bis 7 Jahre auf alle elektronischen Bauteile.

Garantie des Stromspeichers

Wie viele Jahre hält die Lithium-Ion-Batterie?

Die Batteriemodule sind in der Regel auf eine Lebensdauer von 10 Jahren ausgelegt mit ca. 10.000 Zyklen. Die Batterie kann somit 10.000-mal geladen und wieder entladen werden.

Es ist davon auszugehen, dass die Kosten für Lithium-Ion Speichern in 10 Jahren ein Bruchteil der heutigen sein werden und damit ein günstiger Ersatz möglich ist.

Stromspeicher im Wohnzimmer

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 auch in einem anderem Raum installiert werden, zum Beispiel in der Garage, einem Arbeitsraum oder Keller.

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