Speicher für Photovoltaik nachrüsten – das sollten Betreiber einer Solaranlage beachten

Durch sinkende Preise werden Batterien zur Speicherung des eigenen Solarstroms immer attraktiver und viele Betreiber einer Solaranlage erwägen eine Nachrüstung. Ob sich dies lohnt, hängt unter anderem vom Eigenverbrauch oder der Vergütung für die Einspeisung des erzeugten Stroms ab. Wir schauen uns an, welche Möglichkeiten Sie haben, einen Photovoltaik-Speicher nachzurüsten und worauf Sie dabei achten sollten.

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Kann man einen Photovoltaik-Speicher nachrüsten?

Bei fast jeder Solaranlage lässt sich ein Heimspeicher nachrüsten und überschüssiger Strom in einer Batterie speichern. Dadurch erhalten Sie mehr Autarkie im Haushalt, denn Sie sind bei leistungsstarken Solarmodulen kaum auf einen Strombezug durch die Betreiber angewiesen. Welche Lösungen sich in Ihrem Fall am besten eignen, sollten Sie mit einem Fachmann klären. Dadurch stellen Sie sicher, dass die Nachrüstung in Ihrem Haushalt problemlos klappt und der gewählte Speicher zu Ihren Ansprüchen passt.

Was sind die Vorteile eines Stromspeichers?

Der Vorteil einer Solaranlage mit Batteriespeicher besteht darin, dass am Tag erzeugter Strom gespeichert wird und auch zu anderen Tageszeiten verfügbar ist. Dadurch muss der Strom für den Fernseher oder den Herd am Abend nicht teuer aus dem Netz eingekauft werden, sondern der Energiebedarf lässt sich einfach über den Stromspeicher decken. Überschüssiger Solarstrom kann auch nach der Installation einer Batterie in das Stromnetz eingespeist werden, sodass Sie stets Kontrolle darüber haben, wohin Ihr erzeugter Strom fließt.

Die Speicherung des Stroms erfolgt mit Verlusten, denn einen 100-prozentigen Wirkungsgrad bietet kein Speicher. Dies ist bei der Kalkulation zur Rentabilität zu berücksichtigen.

Wie funktioniert die Batterie für die Solaranlage?

Der Speicher für Photovoltaik wird abhängig vom System, AC (Wechselstrom) oder DC (Gleichstrom), direkt an die Solarmodule oder an das Haushaltsnetz gekoppelt. Bei einer vorhandenen Solaranlage sind für die Nachrüstung des Speichers vor allem AC-Systeme beliebt. Hierbei wird der Gleichstrom der Solarmodule zuerst durch den Wechselrichter der PV-Anlage in Wechselstrom umgewandelt und kann im Haushalt verbraucht werden.

Überschüssiger Strom wird mit dem Batteriewechselrichter erneut in Gleichstrom umgewandelt und in den Stromspeicher eingespeist. Nach der Speicherung kann der Solarstrom später für den Eigenverbrauch genutzt werden.

Bei DC-Systemen ist eine Nachrüstung des Speichers für bereits vorhandene Solaranlagen hingegen komplizierter, denn dabei werden der Wechselrichter der PV-Anlage und der Wechselrichter des Stromspeichers vereint. Dadurch kommt es nicht zu einer Umwandlung, sondern der Gleichstrom fließt direkt von den Solarmodulen in die Batterie. Von dort aus kann der Solarstrom im Haushalt verbraucht oder in das Stromnetz eingespeist werden.

DC-Systeme profitieren von einer höheren Effizienz, da der Solarstrom weniger Umwandlungen und Verlusten unterliegt. Häufig entscheiden sich Betreiber einer Photovoltaikanlage allerding für die leichtere Nachrüstung des Speichers bei einem AC-System, bei dem die Batterie an das Haushaltsnetz gekoppelt wird.

Für den Anschluss des Stromspeichers an der Solaranlage oder am Haushaltsnetz sollten Sie einen Fachmann beauftragen. Dadurch gewährleisten Sie die Sicherheit und Funktionsfähigkeit des Solarspeichers.

Welche Batterien stehen für die Nachrüstung zur Verfügung?

In der Vergangenheit wurden vor allem Bleibatterien zur Speicherung von Solarstrom genutzt, die sich heute jedoch kaum noch am Markt finden. Grund dafür ist die geringe Anzahl der maximalen Ladezyklen, die eine kürzere Lebensdauer bedeuteten. Bei den Stromspeichern verwenden Hersteller inzwischen fast nur noch Lithium-Ionen-Batterien, die deutliche Vorteile bieten. Andere Technologien sind zwar ebenfalls in der Entwicklung, bisher aber nicht ausgereift oder zu teuer, um mit den Lithium-Ionen-Speichern konkurrieren zu können.

Wann lohnt sich Photovoltaik mit Speicher?

Ein Batteriespeicher lohnt sich vor allem dann, wenn ein hoher Eigenverbrauch besteht. Mit Elektroautos, die über Nacht geladen werden können, oder einem hohen Verbrauch von Strom am Abend kann die überschüssige Sonnenenergie aus dem Stromspeicher sinnvoll genutzt werden. Eine niedrige Einspeisevergütung oder hohe Kosten für den Netzstrom können weitere Aspekte sein, durch die sich die Anschaffung eines Batteriespeichers lohnt.

Doch auch bei hoher Eigenverbrauchsquote und einem großen Strombedarf sollten Sie berechnen, ob eine Einspeisung des erzeugten Solarstroms nicht die günstigere Variante ist. Selbst bei einer niedrigen Vergütung für die Einspeisung und einem hohen Strompreis dauert es einige Zeit, bis sich die Anschaffung eines Batteriespeichers selbst bei günstigen Szenarien rentiert.

Wann lohnt sich ein Batteriespeicher nicht?

Geringer Eigenverbrauch

Keine Option ist ein Batteriespeicher, wenn der Anteil von Eigenbedarf im Haushalt sehr gering ist. Dann können Sie die Anschaffungskosten für den Speicher durch die Einsparungen gegenüber den Stromkosten der Netzbetreiber nicht wettmachen. In diesem Fall ist es als Betreiber einer Photovoltaikanlage finanziell rentabler, überschüssigen Strom in das Netz einzuspeisen und bei Bedarf wieder aus dem Stromnetz zu beziehen.

Hohe Einspeisevergütung bei älteren Solaranlagen

Ebenfalls nicht lohnenswert ist ein Stromspeicher, wenn Sie eine ältere PV-Anlage besitzen, die noch von hohen Einspeisevergütungen profitiert. In diesem Fall sollten Sie einen Überschuss von erzeugtem Strom besser in das Netz einspeisen und im Bedarfsfall Strom von den Netzbetreibern kaufen.

Grund dafür sind die Anschaffungskosten der Batterie, die erst durch eine Ersparnis gegenüber dem Kauf von Strom am Markt eingespielt werden müssen. Außerdem entfällt bei älteren Photovoltaikanlagen vielfach eine staatliche Förderung, die ein Nachrüsten des Speichers kaum rentabel macht. Stellen Sie dazu die Berechnungen für Ihren Einzelfall an, um zu überlegen, ob sich ein Batteriespeicher für Sie lohnt.

Wie groß sollte der Stromspeicher sein?

Wie groß der Solarstromspeicher sein sollte, ist abhängig von der Leistung der Solaranlage und dem Eigenverbrauch. Für einen Single im Einfamilienhaus mit geringem Eigenverbrauch ist eine Batterie mit geringerer Kapazität ausreichend. Geht es jedoch um ein Haus mit mehreren Generationen und mindestens einem Elektroauto mit der zugehörigen Powerwall von Tesla, kann sich die Anschaffung eines großen Solarstromspeichers durch den hohen Stromverbrauch schnell lohnen.

Gängige Speicherkapazitäten für die Stromspeicher sind etwa 5 bis 15 Kilowattstunden (kWh), die für Privathaushalte in der Regel genügen. Dabei müssen Sie abwägen, ob sich die Investition in einen Speicher mit höherer Kapazität lohnt. Dazu kalkulieren Sie Ihren jährlichen Strombedarf in Kilowattstunden und teilen diesen durch 365.

Nun kennen Sie den täglichen Stromverbrauch, bei dem für die Batterie jedoch nur ein Faktor von 0,5 oder 0,33 angenommen wird. Der Faktor 0,5 gilt, wenn Sie tagsüber, an dem die meisten Solarenergie erzeugt wird, nicht zu Hause sind. Ist Ihr Energieverbrauch hingegen vor allem am Tag hoch, sollten Sie nur den Faktor 0,33 nutzen.

Multiplizieren Sie also Ihren täglichen Strombedarf mit dem zutreffenden Faktor und runden Sie das Ergebnis auf die passende Kapazität für den Solarspeicher auf. Zu bedenken ist auch die maximale Leistung in kwP (Kilowatt peak) Ihrer Solaranlage, um keine zu überdimensionierte Batterie zu kaufen. Eine spätere Erweiterung des Solarspeichers kann teuer sein, weshalb Sie gleich zu Beginn die richtige Kapazität wählen sollten.

Nimmt man als durchschnittlichen jährlichen Strombedarf einer Familie einen Wert von 4.500 Kilowattstunden (kWh) an, kann man folgende Beispielrechnungen aufstellen:

Faktor 0,5: 4.500 kWh geteilt durch 365 Tage mal 0,5 = 6,16 kWh
Faktor 0,33: 4.500 kWh geteilt durch 365 Tage mal 0,33 = 4,06 kWh

Im ersten Fall wäre ein Stromspeicher mit 7 bis 8 kWh zu empfehlen, während im zweiten Szenario eine Batterie mit 5 kWh genügt.

Trotz gesunkener Preise lohnt sich ein Stromspeicher für die Sonnenenergie nicht für jeden Haushalt. Kalkulieren Sie im Voraus, ob die Anschaffung eines Batteriespeichers für Ihre PV-Anlage rentabel ist.

Förderung der Nachrüstung eines Batteriespeichers

Wenn Sie sich im Nachhinein dafür entscheiden, erzeugten Solarstrom in einem Speichersystem zu lagern, gibt es Unterschiede im Vergleich zum Einbau zusammen mit einer PV-Anlage. So kommt das Förderprogramm der KfW für ein günstiges Darlehen bei einer Speichernachrüstung bei älteren Solarmodulen nicht infrage, sondern lässt sich nur für neue oder vor Kurzem eingebaute Photovoltaikanlagen nutzen.

Deshalb ist es sinnvoll, sich bei der Errichtung einer Solaranlage bereits ausführlich Gedanken zu machen, ob man erzeugten Sonnenstrom speichern oder nicht verbrauchten Solarstrom in das Netz einspeisen möchten. Für die Nachrüstung des Stromspeichers kommt als Förderprogramm die „Bundesförderung für effiziente Gebäude“ (BEG) infrage, bei der Sie für die energieeffiziente Sanierung Förderungen erhalten können.

Weitere Zuschüsse für die Nachrüstung eines Batteriespeichers allein bieten womöglich einzelne Bundesländer, die mit einer Förderung die Produktion von Sonnenenergie weiter ausbauen möchten. Auch ein Tilgungszuschuss kann angeboten werden, um die Energiewende voranzutreiben.

Manche Förderprogramme oder Zuschüsse können nur beantragt werden, wenn Sie auf eine Einspeisevergütung verzichten. Zudem sind die erlaubten Kombinationen von Förderungen für den Stromspeicher zu beachten.

Wie lange hält ein Batteriespeicher durch?

Bei der Lebensdauer des Stromspeichers sollten Betreiber der PV-Anlage zwischen den möglichen Ladezyklen und der Abnutzung durch chemische Prozesse unterscheiden. Darauf weist die Verbraucherzentrale Nordrhein-Westfalen hin und schätzt eine Lebensdauer von 10 bis 15 Jahren bei aktuellen Speichersystemen.

Zwar würde die maximale Zahl der Zyklen zum Laden und Entladen auch für eine längere Lebensdauer bei Lithium-Ionen-Batterien ausreichen, doch die chemischen Prozesse finden unabhängig vom Speichern oder Entnehmen von Solarstrom statt. Dies deckt sich mit den Angaben vieler Hersteller von Stromspeichern, die ähnliche Garantiezeiten für ihre Produkte bieten.

Dadurch ist es aktuell wahrscheinlich, dass die Batterie bereits früher als die Solarmodule selbst ausgetauscht werden müssen.

Zusammenfassung

Das Nachrüsten eines Stromspeichers bei einer Photovoltaikanlage kann sinnvoll sein, wenn Sie eine hohe Eigenverbrauchsquote haben und eine niedrige Vergütung für die Einspeisung von Solarstrom bezahlt wird. Überschüssiger Strom wird in einer Batterie zwischengespeichert und bei Bedarf selbst genutzt, anstatt Strom zu hohen Preisen am Markt einzukaufen. Trotz gesunkener Anschaffungskosten sollte aber genau berechnet werden, ob sich die Installation eines Batteriespeichers wirklich lohnt.