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18. April 2022

Brauche ich eine PV-Anlage mit Stromspeicher?

Wie funktioniert ein Stromspeicher?

Das Speichersystem Ihrer Photovoltaikanlage ermöglicht die Zwischenlagerung eines Teils der tagsüber erzeugten Energie für den Abend und den nächsten Morgen. Wenn mehr Energie erzeugt als verbraucht wird, lädt sich der Stromspeicher auf, anstatt die überschüssige Energie in das öffentliche Netz einzuspeisen. Falls dann mal mehr Strombedarf besteht, als die Photovoltaikanlage liefern kann, kann durch das Entladen des Energiespeichers zeitversetzt der eigene Strom genutzt werden.

Welche Arten von Stromspeichern gibt es?

Die technische Umsetzung kann über verschiedene Varianten erfolgen. Am geläufigsten sind Lithium-Ionen-Batterien, die vor allem für ihren hohen Wirkungsgrad und die hohe Energiedichte bekannt sind. Die Speicherkapazität kann im Dauerbetrieb weitgehend genutzt werden, ohne dass die Batterie darunter leidet. Die Variante der Lithium-Ionen-Akkus hat sich in den vergangenen Jahren bei Hausspeichern durchgesetzt, wobei sie aber auch in anderen Anwendungsfeldern, wie bei Elektroautos und in der Industrie, ihren Einsatz findet.

Bild eines Stromspeichers, im Hintergrund Solaranlage

Brauche ich eine PV-Anlage mit Stromspeicher?

 

 
Eine weitere Form der Stromspeicherung sind Redox-Flow-Batterien und Salzwasserbatterien, die in der Praxis aber eine eher untergeordnete Rolle spielen. Die Redox-Flow-Batterien sind nur noch sehr selten auf dem Markt erhältlich und die Salzwasserbatterien können ganz regulär gekauft und verwendet werden. Der Unterschied zwischen diesen zwei Varianten und den Lithium-Ionen-Batterien ist, dass sie mehr Platz verbrauchen, als die Lithium-Akkus. Das liegt daran, dass die Redox-Flow-Batterien und die Salzwasserbatterien keine brennbare Flüssigkeit beinhalten und so eine geringere Energiedichte besitzen. Die Nachteile dieser zwei Varianten sind die geringere Leistungsabgabe, höhere Energieverluste und die offene Frage nach der erwarteten Lebensdauer. Dagegen stehen die Vorteile, wie z.B. die höhere Sicherheit, da keine Brandgefahr besteht und eine sehr gute Umweltfreundlichkeit.

 

Vor einigen Jahren gab es auch noch die Bleibatterien, die allerdings als Heimspeicher keine Verwendung mehr haben, weil sie regelmäßig gewartet und gepflegt werden müssen und eine deutlich kürzere Lebensdauer bieten. Aus diesem Grund waren sie im Einsatz teurer als die effizienteren Lithium-Batterien.

Aus welchen Teilen besteht ein Stromspeichersysteme?

Stromspeicher für Photovoltaikanlagen bestehen aus den Lithiumbatterien, einem Batteriemanagementsystem, Elektronik zur Anbindung an das Internet für das Monitoring und einem Wechselrichter. Ähnlich wie in der Photovoltaikanlage wird der gespeicherte Strom bei Bedarf von Gleichstrom in Wechselstrom umgewandelt und in das Hausnetz eingespeist.

Wie viele Jahre hält ein Stromspeicher?

Während Solarmodule länger als 20 bis 30 Jahre sehr gute Leistung bringen können, haben Stromspeicher eine erwartete Lebensdauer von 10 bis 15 Jahren. Das liegt daran, dass in den Batteriezellen chemische Prozesse stattfinden, die zu einer schnelleren Alterung der Materialien führen. Einige der Alterungsprozesse sind sogar unabhängig vom Laden und Entladen, weshalb solche Batterien ein „Verfalldatum“ haben, das sich grob abschätzen lässt.

Im Laufe der Zeit führt die Alterung zu einer sinkenden Speicherkapazität, die über lange Zeit nur langsam abnimmt, sich zum Ende der Lebensdauer aber beschleunigt. Dadurch könnte man anfangs vermeintlich denken, die Batterie würde kaum altern.

Die geläufigen Lithiumbatterien in Heimspeichern sind für die Nutzung mit einer Photovoltaikanlage ausgelegt. Unvorteilhaft sind bei diesem Batterietyp sehr hohe oder sehr niedrige Temperaturen der Umgebung und ein konstant hoher Ladezustand. Aus diesen Gründen ist zu empfehlen, das Speichersystem im Keller zu installieren und darauf zu achten, dass der Speicher nur für kurze Zeiten vollgeladen ist. Idealerweise wird der Stromspeicher an einem sonnigen Tag bis zum Nachmittag vollgeladen, wobei nach dem Sonnenuntergang bis zum nächsten Morgen dann die Entladung stattfindet.

Oft wird die Batterie leider zu groß gewählt, was einen vollständigen Lade- und Entladezyklus aus dem Gleichgewicht bringt und dauerhaft hohe Ladebestände zur Folge hat, was sich zu Lasten der Lebensdauer negativ auswirkt. Richtig dimensionierte Batterien sind deshalb effizienter und wirtschaftlicher.

Unser Fazit:
Ein Stromspeicher ist in jedem Fall empfehlenswert, wobei die genaue Kapazität individuell bestimmt werden muss.

Wenn nun auch Sie wissen wollen, welche Größe Ihr Stromspeicher haben sollte oder Sie weitere Fragen rund um das Thema Solarenergie haben, können Sie uns gerne einfach kontaktieren.

Über Donau Energietechnik

Wir sind Spezialisten für Photovoltaikanlagen und Energiespeichersysteme mit 15 Jahren Erfahrung. Voller Enthusiasmus setzen wir uns für den Erfolg der erneuerbaren Energien ein.

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