Wie funktioniert eine PV-Anlage ohne Speicher?
Bei einer PV-Anlage fangen die Solarmodule auf dem Dach die kostenlose Sonnenenergie ein und wandeln sie in elektrische Energie um. Der so erzeugte Gleichstrom wird durch einen sogenannten Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt, um ihn im Haushalt nutzen zu können. Der überschüssige Strom, der aktuell nicht im Haushalt gebraucht wird, wird ins öffentliche Stromnetz eingespeist. Dafür gibt es eine Einspeisevergütung, die aber unter dem Preis für den Strom liegt und stetig sinkt. Wird dann nachts weniger Strom produziert und mehr Strom gebraucht, muss teurer Netzstrom hinzugekauft werden. Deshalb liegt die Eigenverbrauchsquote bei einer reinen PV-Anlage nur bei 30–40 %. Es müssen also immer noch 60–70 % des benötigten Stroms aus dem Netz bezogen und teuer bezahlt werden.
Mit einem Batteriespeicher lohnt sich die PV-Anlage mehr
Ein sogenannter Batteriespeicher speichert überschüssigen Strom, der in sonnenreichen Stunden von der PV-Anlage produziert wird, für sonnenarme Zeiten. Wird also abends mehr Strom im Haushalt benötigt, als gerade produziert wird, ist noch ein Vorrat an eigenem Strom vorhanden. Dieser kann erstmal verbraucht werden, bevor weiterer Strom aus dem Netz dazugekauft werden muss. So kann durch einen passend dimensionierten Batteriespeicher der Eigenverbrauchs von 30–40 % auf 60–80 % gesteigert werden – also auf den nahezu doppelten Wert. Es wird also deutlich weniger teurer Netzstrom benötigt und mehr vom selbst produzierten Strom profitiert. Dadurch sinkt die Abhängigkeit vom unsicheren Energiemarkt und unberechenbaren Preisentwicklungen. Wird zusätzlich ein intelligentes Energiemanagement genutzt, können Verbrauch und Speicherung optimal gesteuert und exakt aufeinander abgestimmt werden.
Welche Technik steckt in Batteriespeichern für PV-Anlagen?
Die am weitesten verbreitete Speicherlösung für PV-Anlagen in Einfamilienhäusern sind Lithium-Ionen-Speicher. Sie zeichnen sich durch eine hohe Effizienz mit einem Wirkungsgrad von 90–95 %, eine lange Lebensdauer von 10–15 Jahre mit über 6.000 Ladezyklen und einen wartungsfreien Betrieb aus.
Im Lithium-Ionen-Speicher bewegen sich Lithium-Ionen zwischen zwei Elektroden (Anode und Kathode) innerhalb einer Elektrolytflüssigkeit. Beim Laden wandern die Ionen zur Anode und speichern Energie, beim Entladen fließen sie zurück zur Kathode und setzen dabei Strom frei. Durch diese Technologie ist eine hohe Energiedichte möglich, sodass viel Strom auf kleinem Raum gespeichert werden kann.
Lithium-Ionen-Speicher in PV-Anlagen funktionieren also nach dem gleichen Prinzip wie die Akkus in Handys und Elektroautos. Unterschiede gibt es nur in der Größe, Kapazität und Haltbarkeit. Während PV-Speicher für viele Ladezyklen und eine lange Lebensdauer optimiert sind, müssen E-Auto-Akkus leistungsstärker sein. Für Smartphones werden oft Lithium-Polymer-Akkus genutzt, die kompakter, aber weniger langlebig sind als die Batteriespeicher für PV-Anlagen.
Wirtschaftlichkeit: Was kostet eine PV-Anlage mit Speicher?
Die Investition in eine Photovoltaikanlage mit Batteriespeicher lohnt sich nicht nur für die Umwelt, sondern auch finanziell. Die tatsächlichen Kosten hängen von der Größe der PV-Anlage, der Speicherkapazität und den individuellen Gegebenheiten ab. Trotzdem soll hier einmal beispielhaft aufgezeigt werden, in welchen Dimensionen die Kosten und die Amortisationszeit mit und ohne Batteriespeicher liegen:
Bei einer 10 kWp-Solaranlage ohne Speicher liegen die Gesamtkosten durch Investition und jährliche Ausgaben bei rund 25.000 € in 20 Jahren Betriebszeit. Denen stehen ca. 33.000 € Einnahmen durch gesparte Kosten durch Eigenverbrauch und Einnahmen durch die Einspeisevergütung gegenüber. Das Ergebnis ist ein Überschuss von ca. 8.000 €. Die Amortisationszeit der Photovoltaikanlage beträgt ca. 14 Jahre.
Bei einer 10 kWp-Solaranlage mit Speicher steigen die Gesamtkosten durch die erhöhten Investitionskosten auf 32.500 € in 20 Jahren Betriebszeit. Denen stehen durch den erhöhten Eigenverbrauch ca. 51.500 € Einnahmen gegenüber. Das Ergebnis ist ein Überschuss von ca. 20.000 €. Die Amortisationszeit der Photovoltaikanlage beträgt ca. 11 Jahre.
Beispiel 10 kWp-Solaranlage mit und ohne Speicher im direkten Vergleich
| Eigenverbrauchs-quote | Gesamtkosten (20 Jahre) | Einnahmen (20 Jahre) | Überschuss | Amortisations-zeit |
| 30–40 % | 25.000 € | 33.000 € | 8.000 € | 14 Jahre |
| 60–80 % | 32.500 € | 51.500 € | 20.000 € | 11 Jahre |
Es zeigt sich, dass sich die Investition in eine PV-Anlage bereits ohne Batteriespeicher nach rund 14 Jahren auszahlt. Durch einen zusätzlichen Batteriespeicher reduziert sich die Amortisationszeit um 3 Jahre.
Eine PV-Anlage mit Speicher ist also die gute Lösung ist, wenn Sie langfristig Energiekosten sparen möchten. Wilms Solar bietet maßgeschneiderte Festpreis-Lösungen für eine optimale Energieversorgung. Sprechen Sie uns einfach an.
