Batteriespeicher / Stromspeicher / PV-Solarspeicher bis 25 kWh

Batteriespeicher, auch bekannt als Stromspeicher oder PV-Speicher, sind eine innovative Technologie, die es ermöglicht, den selbst erzeugten Solarstrom effizient zu nutzen. Diese Speichersysteme sammeln überschüssige Energie aus Photovoltaik-Solarmodulen und speichern sie für den späteren Gebrauch auf. Dadurch kann der eigenproduzierte Strom auch bei bewölktem Himmel oder nachts genutzt werden, wodurch der Eigenverbrauch erhöht und der Bezug von teurem Netzstrom reduziert wird. Batteriespeicher bieten Flexibilität und Unabhängigkeit in der Energieversorgung und ermöglichen es, den CO₂-Fußabdruck zu reduzieren. Mit der richtigen Dimensionierung können sie sowohl für private Haushalte als auch für gewerbliche Anwendungen geeignet sein. 
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Solarspeicher liefern nachhaltige Energie

Wer seinen selbst produzierten Strom auch am Abend oder rund um die Uhr nutzen möchte, benötigt dafür ein Speichermedium für Solarenergie. Hier kommen Solarspeicher ins Spiel. Ein Solarspeicher ermöglicht, dass ein großer Teil der erzeugten Energie auch zu Zeitpunkten genutzt werden kann, an dem die Sonneneinstrahlung sehr gering ist.

Deswegen sollte für einen wirtschaftlichen Betrieb der Stromüberschuss aus Photovoltaik-Anlagen für den späteren Verbrauch in großen Batteriespeichern gespeichert werden. Die Batteriespeicher sind heutzutage sehr kompakt und lassen sich bei der Anschaffung einer PV-Anlage im Haus integrieren. Die modernen Solarspeicher bestehen in der Regel aus kompakten Lithium-Ionen-Akkupacks. Diese Technologie ermöglicht hohe Speicherkapazitäten bei gleichzeitig geringem Platzbedarf.

Lithium-Ionen-Akkus bieten im Vergleich zu anderen Akku-Technologien einen entscheidenden Vorteil: ihre hohe Energiedichte. Deswegen kommt die Technik auch in Smartphones oder E-Autos seit Jahren zum Einsatz. Außerdem ist die Wartungsfreiheit der Li-Ion-Technik bei einem eigenen PV-Stromspeicher ein weiterer großer Vorteil.

Ein wichtiger Aspekt beim Solarspeicher als Komponente der PV-Anlage ist die Tatsache, dass der Speicher nicht nur Strom speichert, sondern auch kontrolliert abgeben kann. An dieser Stelle werden bei einem guten Solarspeicher Funktionen wie ein Batterie-Management-System (BMS) eingesetzt. Dieses System sorgt dafür, dass Akkus optimal be- und entladen werden. Zusätzlich regelt das Energie-Management-System (EMS) die gleichmäßige Stromentnahme und auf den Displays der Speicher kann der aktuelle Ladezustand und der Betriebszustand des Akkus abgelesen werden.

Überdies gibt es noch den AC-gekoppelten Solarspeicher. Bei diesem wandelt zudem ein Batterie-Wechselrichter die Stromspannung um. Die PV-Module auf dem Dach erzeugen einen Gleichstrom, der für die Haustechnik erst in nutzbaren 230V-Wechselstrom transformiert werden muss.
 

Die Lithium-Technologie ist der neue Standard

Blei-Säure-Akkus haben sich zwar lange Zeit bewährt, gehören aber in der Photovoltaik und in vielen anderen Bereichen mittlerweile der Vergangenheit an. Die modernen Lithium-Ionen-Akkus haben sich in fast allen Anwendungen durchgesetzt, da sie im Vergleich zu Blei-Säure-Akkus bessere Speicherkapazitäten, Wirkungsgrade und eine höhere Lebensdauer haben.

Lithium-Ionen-Akkus sind unter idealen Bedingungen dazu in der Lage, mehr als 20 Jahre lang Solarstrom zu speichern. Die Ladezyklen liegen bei ca. 5.000 bis 7.000. Bei einer Entladetiefe mit bis zu 98 % Wirkungsgrad sind sie zudem sehr leistungsfähig, wodurch sich ihre höheren Investitionskosten schnell auszahlen.

Trotzdem sind immer noch Blei-Säure-Speicher erhältlich. Sie punkten jedoch nur bei den Investitionskosten und erhitzen nicht so leicht wie ein überladener Lithium-Speicher. Ein intelligentes Energiemanagement hilft jedoch, die Überhitzung bei Li-Ion-Akkus zu verhindern, sodass das Thema Überhitzung heutzutage nur noch selten vorkommt.
 

Grundsätzliche Unterschiede bei Hochvolt und Niedervolt

Beim Solarspeicher gibt es unterschiedliche Spannungsarten, die davon abhängen, welche Art von PV-Anlage man plant.

Die Niedervolt-Stromspeicher funktionieren in einem Spannungsbereich von 48 Volt. Bereits seit Jahrzehnten hat sich vor allem als Speichermedium für PV-Inselanlagen diese Technologie bewährt. Die Vorteile der Niedervolt-Technologie liegen in ihrer hohen Sicherheit und den geringen Wandlungsverlusten. Auch die Kosten sind geringer als bei der Hochvolt-Technologie. Häuser ohne externen Stromanschluss verwenden häufig Niedervolt.

Hochvolt-Solarspeicher arbeiten hingegen mit Spannungen zwischen 100 und 500 Volt. Die hohen Spannungen ermöglichen somit ein effizienteres Speichern von Solarstrom als im Niedervolt-Bereich. Für Wohnimmobilien ist sie daher auf dem Speichermarkt die dominierende Technologie.
 

Anschlüsse: 1-phasig oder 3-phasig?

Einphasige Stromspeicher eignen sich für einen niedrigen Leistungsbereich. Sie werden nur über eine Phase an das Hausnetz angeschlossen. Der einphasige Betrieb reicht in der Regel aus, um die gängigen Verbraucher im Haus zu betreiben. Große Verbraucher wie Wärmepumpen benötigen hingegen einen dreiphasigen Anschluss, um mit Solarstrom betrieben werden zu können.

Dreiphasige Stromspeicher ermöglichen eine größere Dimensionierung und den Betrieb großer Verbraucher. Sie sind mit drei Phasen an das Hausnetz angeschlossen. Die meisten Stromspeicher sind daher für den 3-phasigen Betrieb ausgelegt. Ein einphasiger Anschluss bleibt jedoch trotzdem möglich.
 

Strom ist jederzeit verfügbar - das Argument für einen PV-Speicher

Über die sogenannte Einspeisevergütung erhielten Betreiber von PV-Anlagen Geld für den Solarstrom, den sie in das Stromnetz einspeisen. Dies war bis vor einiger Zeit auch noch sehr lukrativ. Heute ist jedoch die Einspeisevergütung so niedrig, dass sich die Einspeisung für private Verbraucher kaum mehr lohnt.

Ein eigener Stromspeicher ist daher heute die bessere Wahl. Er ermöglicht eine größere Unabhängigkeit von Energieversorgern und beugt gegen steigende Strompreise vor. Der Stromspeicher sichert zudem die maximal mögliche Ausbeute an produziertem Strom. Auch sorgt er dafür, dass der produzierte Solarstrom rund um die Uhr genutzt werden kann. Der Strom im Speicher kann zum Beispiel dazu dienen, Heizsysteme wie Wärmepumpen mit Energie zu versorgen oder das E-Auto zu laden. Generell ist ein Stromspeicher erst dann richtig wirtschaftlich, wenn er maximal ausgenutzt wird. Mit einem Speicher wird zudem der Grad der Autonomie, also der eigenständigen Versorgung mit Strom, deutlich erhöht.
 

Welche Speichergröße ist für mich ideal?

Der Batteriespeicher sollte weder zu groß noch zu klein dimensioniert sein. Eine falsche Dimensionierung führt zu starken Schwankungen beim Laden und lässt die Batterien vorzeitig altern. Außerdem wird sonst die investierte Kapazität nicht richtig ausgenutzt. In beiden Fällen arbeitet der Batteriespeicher unwirtschaftlich.

Öffentliche Institutionen wie beispielsweise die Verbraucherzentrale geben hier klare Empfehlungen raus. Als Richtwert für die Speichergröße geben sie etwa 1 Kilowattstunde Batteriekapazität pro 1.000 kWh Jahresstromverbrauch an. Zudem empfehlen sie, dass bei kleinen Photovoltaikanlagen die Speicherkapazität der Batterie in Kilowattstunden sich in etwa an der Leistung der Photovoltaikanlage in Kilowatt orientieren sollte.

Man sollte daher den Jahresstrombedarf ermitteln und genauer betrachten, um die richtige Speichergröße des Solarspeichers zu bestimmen. Auch die Leistungsgröße der PV-Anlage sollte berücksichtigt werden. Nicht zuletzt spielen auch Faktoren wie der Standort, die Dachneigung und die durchschnittliche Sonneneinstrahlung eine Rolle.

Falls der Haushalt überwiegend abends Strom benötigt, kann der Batteriespeicher auch etwas größer ausgelegt werden. Um Verbrauchsspitzen im Stromverbrauch ab der Mittagszeit aufzufangen, reicht bereits ein kleiner Solarspeicher. Der erzeugte Solarstrom fließt dann direkt an die elektrischen Verbraucher.
 

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