Das können Solarbatterien

Photovoltaikanlagen erfreuen sich einer zunehmenden Beliebtheit. Um den selbst erzeugten Strom unabhängig von der Tageszeit nutzen zu können, ist die Speicherung desselben erforderlich. 

Die Nachfrage nach Batterien, die diese Funktion ermöglichen, steigt jährlich. 

In Deutschland sind bereits eine Million Batteriespeicher in Wohnhäusern und Gewerbebetrieben installiert, und seit Jahresbeginn wurden fast 500.000 neue Geräte ans Stromnetz angeschlossen. Wer über die Anschaffung, eines Stromspeichers nachdenkt, sollte sich aber sorgfältig informieren, da der Preis mehrere Tausend Euro betragen kann. 

Ein Batteriespeicher akkumuliert tagsüber Energie, um sie später am Abend und am nächsten Morgen verfügbar zu machen. Auf diese Weise löst der Speicher das Problem, dass die Photovoltaikanlage zu unterschiedlichen Tageszeiten unterschiedliche Mengen an Strom erzeugt. Der Batteriespeicher gleicht dieses Ungleichgewicht aus, sodass eine Familie mit Batteriespeicher etwa doppelt so viel ihres eigenen Solarstroms nutzen kann wie ohne Speicher.

Über 98 Prozent des Marktes werden derzeit von Speichern aus Lithium-Ionen-Zellen dominiert. 

Diese können im Verhältnis zu ihrer Größe relativ viel Energie speichern, sind jedoch leicht entflammbar und erfordern daher einen sicheren Betrieb. Neben den Lithium-Ionen-Batterien gibt es auch Natrium-Ionen-Batterien und Zinkbatterien.

Jan Figgener, Inhaber des Lehrstuhls für Elektrochemische Energiewandlung und Speichersystemtechnik an der RWTH Aachen, geht nicht davon aus, dass eine andere Technologie den Lithium-Ionen-Batterien den Rang ablaufen könnte, obwohl er Natrium-Ionen-Batterien und Zinkbatterien als vielversprechend für die Zukunft betrachtet. „Sie müssen sich jedoch gegen die zunehmend kostengünstigeren Lithium-Ionen-Batterien durchsetzen“, erklärt der Forscher.

Im Herbst 2023 kostete ein Gerät mit einer Speicherkapazität von fünf Kilowattstunden inklusive Installation etwa 3500 bis 5500 Euro. Für einen Speicher mit zehn Kilowattstunden wurden zwischen 5000 und 9000 Euro fällig. Da die Preise je nach Anbieter erheblich variieren können, wird empfohlen, mehrere Angebote von Installationsfirmen einzuholen.

Die erfreuliche Nachricht lautet, dass sich auf dem Markt derzeit ein Trend zu sinkenden Preisen abzeichnet. “Die Kosten von stationären Batteriespeichern haben sich in den letzten Jahren bereits halbiert”, erläutert Carsten Körnig, Hauptgeschäftsführer des Bundesverbands Solarwirtschaft. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Batteriezellen in immer größerem Umfang produziert werden.

Es wird empfohlen, die Batterie an einem trockenen und staubarmen Ort zu platzieren, der ganzjährig konstante Temperaturen zwischen zehn und 25 Grad Celsius aufweist. Höhere Temperaturen können zu einer beschleunigten Alterung der Batterie führen. In der Nähe sollten keine Brennstoffe oder andere leicht entzündliche Materialien gelagert werden. Die Deutsche Gesellschaft für Sonnenenergie empfiehlt, das Gerät alle drei bis vier Jahre von einem Elektriker überprüfen zu lassen.

Forscher gehen davon aus, dass Lithium-Ionen-Batterien im stationären Betrieb in der Regel für einen Zeitraum von zehn bis 15 Jahren genutzt werden können. Dies stellt jedoch lediglich einen Richtwert dar, da allgemeine Erfahrungswerte zur Lebensdauer von Batteriespeichern bisher nicht von den Herstellern veröffentlicht wurden. Die Garantien für diese Geräte erstrecken sich maximal über zehn Jahre.

Die Lebensdauer eines Batteriespeichers hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie Thomas Seltmann, Referent für Solartechnik und Speicher beim Bundesverband Solarwirtschaft, betont. Dazu gehören die Qualität der Speicherzellen, die Zuverlässigkeit der Leistungselektronik, die Umgebungsbedingungen – insbesondere die Temperatur – sowie das Lade- und Entlademanagement des Speichersystems. “Pauschale Aussagen sind deshalb kaum möglich”, erklärt er.

Ein Batteriespeicher hat idealerweise das Potenzial, seine Investitionskosten selbstständig zu amortisieren. Dies geschieht, indem man sich selbst mit Solarstrom versorgt, was kostengünstiger ist als den erzeugten Strom zu Netzkonditionen zu verkaufen und zu anderen Zeiten teureren Strom zu beziehen.

Die Rentabilität des Speichers hängt maßgeblich von den Investitionskosten und den Preisen für Netzstrom ab. Aufgrund der begrenzten Lebensdauer ist es ideal, wenn sich der Speicher innerhalb von zehn Jahren amortisiert, was voraussetzt, dass die Kosten angesichts der aktuellen Strompreise unter 600 Euro pro Kilowattstunde Speicherkapazität liegen.

Installationsfirmen bieten Kunden die Möglichkeit, Photovoltaikanlagen mit Batteriespeicher auf eigene Kosten auf einem privaten Dach zu installieren und diese dann an den Hauseigentümer zu vermieten. Die Vorzüge dieses Modells liegen darin, dass der Kunde sich um nichts kümmern muss. Sowohl die Überwachung als auch die Wartung der Anlagen sind im Mietpreis enthalten.

Allerdings gibt es auch Nachteile: Kunden zahlen über die Miete in der Regel deutlich mehr, als wenn sie den Batteriespeicher selbst besitzen würden. Zudem binden sie sich üblicherweise für einen Zeitraum von 20 Jahren an die Installationsfirma. Wer den Vertrag vorzeitig beenden möchte, muss in der Regel eine Ablösesumme zahlen. Manche Kommunen bezuschussen den Einbau von Photovoltikanlagen.

Die Auswahl des passenden Angebots für einen Batteriespeicher kann für Laien aber eine Herausforderung bedeuten. Interessenten können Unterstützung beim Solarenergie-Förderverein Deutschland (SFV) finden. Der Verein erklärt in kostenlosen Onlineseminaren, worauf bereits bei der Anfrage an eine Firma geachtet werden sollte. Darüber hinaus bietet der SFV an, bis zu zwei Angebote zu prüfen, wobei Mitglieder diesen Service kostenlos nutzen können, während Nichtmitglieder 150 Euro zahlen.

Die Deutsche Gesellschaft für Sonnenenergie (DGS) bietet ebenfalls die Möglichkeit, Angebote zu überprüfen. Die Kosten hierfür betragen 50 Euro für Mitglieder und 75 Euro für Nichtmitglieder, wobei Mitglieder befreundeter Verbände Rabatt erhalten.

Für Ratschläge gibt es auch das Photovoltaikforum online. Auf dieser Austauschplattform beantworten erfahrene Anlagenbetreiber Fragen zu eingestellten Angeboten. Ein Blick in die Angebote anderer Benutzer hilft zudem einzuschätzen, ob das eigene Angebot eher teuer oder günstig ist.

Es besteht sogar die Möglichkeit, mit einem Batteriespeicher Geld zu verdienen, indem er sogenannte Regelleistung bereitstellt. Netzbetreiber fordern diese kurzfristig an, um die Stabilität des Stromnetzes sicherzustellen. Dabei kann der Batteriespeicher entweder Strom ins Netz einspeisen oder Strom aus dem Netz speichern. Die Verfügbarkeit von Platz und einer bestimmten Strommenge in der Batterie wird dabei aus der Ferne gesteuert.

Ein Beispiel hierfür ist der Hersteller Sonnen in Deutschland, der Batteriespeicher zu einem virtuellen Kraftwerk vernetzt hat. Der Erlös für einen Haushalt hängt dabei von der Speichergröße ab und beträgt mindestens 65 Euro pro Jahr (netto). Zusätzlich können Besitzer von Batteriespeichern durch den Verkauf von Stromüberschüssen zu Zeiten höherer Börsenpreise zusätzliche Einnahmen erzielen. Sonnen ermöglicht es, diese Einnahmen über eine Flatrate mit dem Bezug von Netzstrom zu verrechnen.

Alternativ können Besitzer von Solarstromanlagen, die ihren Strom direkt vermarkten, ihren Batteriespeicher ebenfalls gewinnbringend nutzen, müssen jedoch die Steuerung selbst übernehmen.

Einige Hersteller von Speichern bieten ferner sogenannte Cloud- oder Flatrate-Stromtarife für Besitzer von Solaranlagen mit Speichern an. Das Prinzip funktioniert wie folgt: Der Cloud-Anbieter verkauft den überschüssigen Solarstrom, den Haushalte selbst nicht benötigen und ins Stromnetz einspeisen. Im Gegenzug liefert der Anbieter den Reststrom, den der Haushalt über das Netz bezieht, wenn kein eigener Solarstrom verfügbar ist.

Die Firma behält den Erlös aus dem Verkauf des überschüssigen Solarstroms und rechnet diesen in eine bestimmte Menge Strom um, die sie dem Betreiber der Photovoltaikanlage kostenlos zur Verfügung stellt. Ein darüber hinausgehender Verbrauch ist kostenpflichtig.

Holger Schneidewindt, Referent für Energierecht bei der Verbraucherzentrale Nordrhein-Westfalen, betrachtet diese Tarife kritisch: „Es ist nicht unbedingt einfach, diese Tarife zu verstehen“, sagt er. Die allgemeinen Geschäftsbedingungen benachteiligten Verbraucher und eignen sich nicht als Absicherung gegen hohe Strompreise. „Die Tarife können gekündigt werden; Preise können erhöht werden“, so Schneidewindt.

Auch Elektroautos können in diesem Kreislauf Verwendung finden, da die Batterie in Elektroautos über eine Ladestation nicht nur geladen, sondern auch entladen werden kann, da diese Ladestationen bidirektional arbeiten. Ein Beispiel dafür ist die bidirektionale “Wallbox” des Speicherherstellers E3/DC, die jedoch nur mit dem firmeneigenen Batteriespeicher kompatibel ist. Auch andere Hersteller haben angekündigt, bis Mitte 2024 bidirektionale Wallboxen in Deutschland auf den Markt zu bringen.

Allerdings ist es nicht ausreichend, dass die Wallbox bidirektional arbeitet, da auch die Autohersteller ihre Fahrzeuge für eine bestimmte Wallbox freigeben müssen. E3/DC hat als erstes Unternehmen eine Kooperation mit Volkswagen angekündigt. In Deutschland ist es bisher erlaubt, das Elektroauto nur ins eigene Hausnetz zu entladen, nicht jedoch ins öffentliche Stromnetz. Die Frage, ob ein Elektroauto einen stationären Speicher im Haus ersetzen kann, hängt von der Nutzung des Fahrzeugs ab. Im Gegensatz dazu ist der stationäre Speicher immer verfügbar und kann die Energieversorgung absichern.