Solarstrom speichern: Lohnt sich eine PV-Anlage mit Speicher?

  • Was genau ist Solarstrom?
  • Strom selbst erzeugen und speichern: So funktioniert's
  • Speicherkapazität und Speicherkosten

Strom über die eigene Photovoltaik-Anlage selbst zu erzeugen und zu speichern: Das macht ein Stück weit unabhängig von den Energiepreisen. Lesen Sie hier, wie Sie Solarstrom speichern und was Sie für die erfolgreiche Nutzung von Sonnenenergie beachten müssen.

       

Was ist Solarstrom?

Umgangssprachlich wird als Solarstrom elektrische Energie bezeichnet, die aus Sonnenenergie gewonnen wird. Sonnenenergie zählt zu den erneuerbaren Energien und ist im Gegensatz zu fossilen Energien unbegrenzt und außerdem kostenlos verfügbar.

Erzeugt wird Solarstrom durch Photovoltaikanlagen (PV), die Solarzellen nutzen, um Sonnenstrahlen in elektrische Energie umzuwandeln. Wie viel Solarstrom produziert werden kann, hängt zunächst von der Dauer und Intensität der Sonneneinstrahlung ab. Diese ist je nach Jahreszeit, Tageszeit und Wetterlage großen Schwankungen unterworfen. Außerdem gibt es erhebliche regionale Unterschiede. Mit einer gut geplanten PV-Anlage können Sie etwa 25 bis 30 Prozent des Stromverbrauchs in Ihrem Einfamilienhaus decken.

Diesen sogenannten Autarkiegrad können Sie deutlich erhöhen, indem sie Solarstrom speichern. Das funktioniert mit einem Batteriespeicher. Er versorgt dann also beispielsweise die Pumpe für Ihre Warmwasseraufbereitung oder hält den Kühlschrank nachts am Laufen. Die heute verfügbaren Speichersysteme können jedoch die Sonnenenergie nur wenige Tage bevorraten. An sonnenarmen Tagen, vor allem im Winter, müssen auch Eigentümer von PV-Anlagen mit Speichern Strom aus dem öffentlichen Netz dazu kaufen. Auch Cloud-Lösungen, die immer mehr Versorger anbieten, können eine Überlegung wert sein.   


Gründe für die Anschaffung einer Photovoltaikanlage

Sie überlegen, ob sich die Installation einer Photovoltaikanlage für Sie lohnt? Thomas Billmann, Modernisierungsexperte bei Schwäbisch Hall, hat auf diese Frage eine Antwort:

"Eine eigene Photovoltaikanlage ist nicht nur Baustein nachhaltigen Lebens, sondern trägt auch einen Teil zu Ihrer persönlichen Unabhängigkeit bei, da Schwankungen auf dem Strommarkt Sie nicht weiter betreffen. Zudem steigen die Möglichkeiten der Eigennutzung, zum Beispiel im Bereich der Elektromobilität."

Übrigens: In einigen Bundesländern gibt es bereits eine Solarpflicht für Wohnhäuser: In Baden-Württemberg müssen Neubauten seit 1. Mai 2022 mit einer PV-Anlage ausgestattet werden, in Hamburg und Berlin ab 1. Januar 2023. Und in Niedersachsen muss das Tragwerk so ausgelegt werden, dass es für eine PV-Anlage ausreicht.

Auch Hauseigentümer, die eine grundlegende Dachsanierung vornehmen, müssen in einzelnen Bundesländern eine Photovoltaikanlage einbauen lassen. 

Strom selbst erzeugen Einfamilienhaus
Gerade beim Neubau lohnt sich die Anschaffung einer Photovoltaik-Anlage, zumal sie vom Gesetzgeber in einigen Bundesländern auch gefordert wird. (Quelle: ©KB3 - stock.adobe.com)

In Baden-Württemberg und Berlin gilt diese Nachrüstpflicht ab 1. Januar 2023, in Hamburg ab 1. Januar 2025. Modernisierungsexperte Thomas Billmann empfiehlt: „Steht ein Neubau an, sollten die Solaranlage und mögliche Nutzungsformen direkt mitgeplant werden. So werden Kosten und Aufwand gespart.“


Strom selbst erzeugen: So funktioniert die Technik dahinter

Wichtigster Bestandteil einer Photovoltaikanlage sind die Solarzellen. Unter Glas vor der Witterung geschützt, bilden sie zusammenhängende Module und wandeln einen Teil des Strahlenspektrums des einfallenden Sonnenlichts zunächst in Gleichstrom um. Ein Wechselrichter macht daraus den für den Hausgebrauch notwendigen Wechselstrom.

Energie, die in Zeiten mit viel Sonnenschein erzeugt wird, kann in einem anlageninternen Speicher gelagert werden, sodass Sie auch nachts Strom abrufen können. Mit einer gut geplanten und optimal ausgerichteten Photovoltaikanlage können Sie sich zumindest teilweise gegen steigende Energiepreise absichern.

Für die Dimensionierung der Anlage und eines eventuell ergänzenden Speichers spielen unter anderem die Sonneneinstrahlung vor Ort, die Ausrichtung und Fläche Ihres Daches sowie der Stromverbrauch im Haushalt eine Rolle.

Digitale Anzeige zu den Leistungswerten einer Photovoltaikanlage auf dem Dach eines Alten- und Pflegeheims
Spezielle Anzeigen machen deutlich, wie viel erneuerbare Energie mit der hauseigenen Solaranlage genutzt werden kann. (Quelle: KfW Bildarchiv / photothek.net)


In die Kalkulation sollten ebenfalls die steigenden Möglichkeiten zur Eigennutzung – wie die Ladung des Akkus von Elektroautos oder der Betrieb einer Wärmepumpe – mit einfließen. Vor der Montage einer Photovoltaikanlage sollten Hauseigentümer jedoch überlegen, ob in nächster Zeit eine Dachsanierung notwendig ist. Diese sollte dann gegebenenfalls vorgezogen werden, um Synergien zu nutzen.


Welche Dächer eignen sich für eine Photovoltaikanlage?

Solarstrom speichern Dachpanels
Das Dach mit Photovoltaikanlage sollte komplett unverschattet sein, um die Sonneneinstrahlung optimal nutzen zu können. (Quelle: iStock-175543232-acilo)

Das Dach für die Photovoltaikanlage sollte unverschattet, also möglichst auf seiner gesamten Fläche der Sonneneinstrahlung ausgesetzt sein. Je weiter es nach Süden ausgerichtet ist, umso besser.

Hauseigentümer, die möglichst viel Strom selbst erzeugen wollen, erreichen die besten Werte bei einer Ausrichtung der Solarfelder zwischen Südost und Südwest  und einem Neigungswinkel von etwa 30 Grad. Dies sind die optimalen Bedingungen, auch bei leichten Abweichungen verringert sich der Ertrag durch Sonnenenergie nur geringfügig.

Bei der Installation haben Sie die Auswahl zwischen mehreren Varianten:

  • Die gängigste Variante ist die Aufdach-Montage. Dabei werden die Module auf einer Trägerkonstruktion parallel zur Dachhaut montiert. Bei geringer Dachneigung – vor allem bei Flachdächern – lässt sich der Winkel der Module und somit auch der einzufangenden Sonnenstrahlung durch Aufständerung verändern.   
  • Alternativ besteht die optisch reizvollere Möglichkeit, in die Dachhaut integrierte Module zu nutzen. Sie ersetzen dann ganz oder teilweise die herkömmliche Eindeckung. In diesem Fall sprechen Experten von einer Indach-Montage. Sowohl im Neubau als auch in der Sanierung bei gleichzeitiger Neueindeckung spart diese Installationsform deutlich Kosten.
  • Solardachziegel können in verschiedenen Bauarten und –formen in die Eindeckung eingebunden werden. Diese Technologie hat sich jedoch nicht zuletzt aufgrund des ungünstigen Preis-Leistungsverhältnisses nicht in größerem Maße durchgesetzt. Im Vergleich zu Aufdach- und Indachanlagen werden deutlich niedrigere Wirkungsgrade erreicht. Die Verschaltung der Ziegel ist aufwändig und kostenintensiv. Solardachziegel kommen deshalb vor allem dort zum Einsatz, wo baurechtliche Vorgaben oder Einschränkungen des Denkmalschutzes eine andere Montage unmöglich machen.
  • Ergänzend oder alternativ zum Dach können auch kleinere Flächen auf dem Grundstück mit Photovoltaik bestückt werden, beispielsweise ein Carport oder eine Garage. Sollten es die räumlichen Gegebenheiten auf dem Grundstück ermöglichen, das Gebäude und damit die Solaranlage optimal zum Sonnenstand auszurichten, ist ein guter Stromertrag sicher. Zugleich lässt sich dann eine Ladestation für ein E-Mobil anlegen.

Bei den Solarmodulen ist zu beachten: Sie lassen sich in Reihen- oder Parallelschaltung anbringen. Bei der Reihenschaltung ist die Leistung der Anlage immer abhängig vom schwächsten Solarmodul. Wenn also ein Modul regelmäßig im Schatten des Nachbargebäudes oder auch des eigenen Schornsteins liegt, liegt in dieser Zeit keine Leistung an. Für diesen Fall sollten Sie besser eine Parallelschaltung wählen, auch wenn die Verkabelung aufwendiger und damit etwas teurer ist als bei der sehr einfach zu installierenden Reihenschaltung.


Solarstrom speichern: So funktioniert es

Solarstrom speichern Stromspeicher
Batteriespeicher lassen sich modern gestalten und in nahezu jede Wohnumgebung integrieren. (Quelle: Tesla-Motors)

Stationäre Batteriespeicher bieten die Möglichkeit, effektiv Solarstrom zu speichern und damit die Eigenstromversorgung und den Autarkiegrad zu erhöhen. Ein solcher Stromspeicher funktioniert im Prinzip wie jede andere Batterie: Wenn Strom erzeugt, aber nicht benötigt wird, dient der Speicher als Zwischenlager. Ist er voll, wird überschüssiger Eigenstrom ins öffentliche Netz eingespeist. Wenn die PV-Anlage gerade keinen Strom produziert, aber welcher gebraucht wird, dann wird vorrangig der gespeicherte Eigenstrom genutzt.

Stationäre Batteriespeicher bilden das lange fehlende Modul, um effektiv Solarstrom zu speichern und eine unabhängige Eigenstromversorgung zu ermöglichen. Der Batteriespeicher selbst ist erstaunlich klein und kann unauffällig im Keller oder in einem anderen Nutzraum in der Nähe der elektrischen Anlage montiert werden. Ideal ist ein unbesonnter, trockener Standort mit einer möglichst gleichmäßigen Temperatur zwischen 10 Grad und Zimmertemperatur. 

Es gibt sowohl Gleichstrom- als auch Wechselstromsysteme. Sie unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Technik, was sich im Alltagseinsatz aber nicht bemerkbar macht. Manche Hersteller bieten ausbaufähige Systeme an, die sich relativ einfach um zusätzliche Speichermodule erweitern lassen.

Gut beraten bei Stromspeichern und Finanzierung

Generell sollten Photovoltaikanlagen nur nach ausführlicher Beratung und von einem Fachbetrieb installiert werden.

Unsere Heimatexperten informieren Sie gern über Möglichkeiten der Finanzierung mit dem Schwäbisch Hall-Solarkredit und haben alle Informationen über mögliche staatliche Förderungen – etwa über die KfW-Bank oder das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA). So erhalten Sie das für Ihren Bedarf optimale zinsgünstige Finanzierungskonzept.

Lassen Sie sich zum Thema Bausparen und Finanzieren beraten – Ihr Heimatexperte vor Ort freut sich auf Sie.

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Solarstrom speichern: Welche Speicherarten gibt es?

Ein Stromspeicher setzt sich aus mehreren zusammengeschalteten Batteriezellen zusammen. Dabei kommen vor allem unterschiedliche Bauformen zum Einsatz:

  • Blei-Säure- und Blei-Gel-Akkus verlieren immer mehr an Bedeutung. Sie  haben eine vergleichsweise geringe Lebensdauer, müssen aufgrund ihrer Emissionen an einem belüfteten Ort stehen und haben jährlichen Wartungsbedarf.
  • Aus Mobiltelefonen und Laptops bekannte Lithium-Ionen-Batterien beherrschen aktuell den Markt. Sie haben einen höheren Wirkungsgrad, sind deutlich langlebiger, aber auch teurer als Bleibatterien.
  • Bei Großspeichern werden bereits besonders umweltschonende und langlebige Redox-Flow-Batterien eingesetzt. Die Forschungen zu dieser Technologie laufen.
  • Salzwasserbatterien sind zwar auf dem Markt erhältlich, spielen jedoch eine untergeordnete Rolle.

 

Installation und Speicherkapazität

Batteriespeichersysteme gibt es in zwei Installationsarten: Ein sogenanntes AC gekoppeltes Speichersystem dient der Nachrüstung einer bestehenden PV-Anlage. Zunächst wandelt der Wechselstromrichter der PV-Anlage den gewonnenen Gleichstrom in Wechselstrom um. Ein Batteriewechselrichter wandelt ihn für die Zwischenspeicherung zurück in Gleichstrom und bei Entnahme aus dem Speicher wieder in Wechselstrom. Jede Umwandlung bringt Energieverluste mit sich. Deshalb ist bei zeitgleichem Einbau von PV-Anlage und Speicher die effizientere sogenannte DC-Koppelung das System der Wahl. Hier ist der Speicher zwischen der PV-Anlage und dem Wechselrichter der PV-Anlage platziert.

Wer Solarstrom speichern will, muss sich für eine Speicherkapazität entscheiden. Sie wird üblicherweise in Kilowattstunden (kWh) angegeben. Der Wert beschreibt, wieviel Strom bei maximaler Aufladung gespeichert werden kann. Als Faustregel gilt: Pro 1.000 Kilowattstunden Jahresstromverbrauch sollte eine Kilowattstunde Speicherkapazität installiert werden. Im Einfamilienhausbereich sind daher Größen zwischen 4 und 6 kWh angebracht. Wenn der Verbrauch absehbar steigen wird – etwa durch Einbau einer Wärmepumpe oder einer Ladestation für ein Elektromobil oder weil der Speicher zusätzlich Not- oder Ersatzstrom liefern soll – ist es sinnvoll, mehr Solarstrom zu speichern. Das muss das bei der Dimensionierung berücksichtigt werden.

Generell können Speicher auch nachgerüstet werden. Vor allem, wenn Sie unsicher sind, wie sich der Eigenverbrauch entwickelt, kann das ein guter Weg sein. Dann sollten Sie Ihre PV-Anlage gleich mit einem sogenannten Hybridwechselrichter ausstatten, so können Sie auch nachträglich ein DC-Speichersystem ergänzen. Auf dem Markt gibt es ausbaufähige Systeme, die sich um zusätzliche Speichermodule erweitern lassen.


Was kostet ein Solarstromspeicher?

Die Anschaffungskosten für die am weitesten verbreiteten Lithium-Ionen-Batteriespeicher sind zwar jahrelang gesunken. Aufgrund der aktuell hohen Nachfrage stagnieren beziehungsweise steigen sie allerdings derzeit. Die Kosten hängen vor allem von der Speicherkapazität, der Installationsart (AC oder DC) und dem Funktionsumfang ab und liegen zwischen 1.000 bis 2.000 Euro pro Kilowattstunde Lagerkapazität. Kleiner dimensionierte Speicher kosten im Verhältnis pro Kilowattstunde wesentlich mehr als große.


Strom selbst erzeugen: So profitieren auch Mieter

Um auch Vermieter zu motivieren, die Dächer ihrer Gebäude mit PV-Anlagen zu bestücken, wurde 2017 das Mieterstromgesetz eingeführt. Die Idee ist: Der Eigentümer der PV-Anlage liefert den Eigenstrom vom Dach ohne Netzdurchleitung direkt an seine Mieter im Haus. Diese zahlen dafür einen vereinbarten Strompreis. Vom Staat bekommt der Eigentümer zusätzlich den sogenannten Mieterzuschlag. Seine Höhe ist im Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) geregelt. Aktuell beträgt der Mieterstromzuschlag bei einer Anlagenleistung bis 10 kWp 2,82 Cents je kWh (Stand: Oktober 2022). Dieses Modell hat für private Eigentümer vor allem zwei große Nachteile:

  • Der Mieter darf seinen Stromanbieter frei wählen, muss also nicht den Solarstrom des Eigentümers nutzen. Damit kann dieser die Wirtschaftlichkeit der Anlage nicht verlässlich planen.
  • Durch die Bereitstellung des Solarstroms wird der Vermieter zum Elektrizitäts- und Versorgungsunternehmer und muss damit erhebliche rechtliche und energiewirtschaftliche Anforderungen erfüllen.    

Einfacher umsetzbar sind Contracting-Modelle: Ein externer Dienstleister, meist ein Energiedienstleistungsunternehmen, pachtet die Dachfläche, finanziert, installiert und betreibt die PV-Anlage und vermarktet den Solarstrom an Mieter oder selbstnutzende Eigentümer. Es gibt auch Modelle, bei denen Energiegenossenschaften Photovoltaikanlagen an Bewohner von Wohngebäuden verpachten. Manche Wohnungsbau- und Energiegenossenschaften bieten gemeinsam Mieterstrommodelle an. Sprechen Sie doch einmal mit Ihrem Vermieter, welche Möglichkeiten es in Ihrem Haus gibt.


Fazit: Lohnt sich ein Stromspeicher?

Die Anpassung des EEG 2023 macht durch die erhöhten Vergütungssätze für die Einspeisung die Produktion von nicht selbst genutztem Strom attraktiver. Zugleich wächst durch die stetig wachsenden Strompreise der wirtschaftliche Vorteil des Eigenverbrauchs. Eine Photovoltaik-Anlage ist deshalb auf jeden Fall eine wirtschaftlich sinnvolle Investition. Sie amortisiert sich im Einfamilienhaus meist innerhalb von 10 bis 15 Jahren.

Anders sieht es mit einem Batteriespeicher aus. Als alleinige Investition rechnet er sich oft nicht innerhalb seiner eigenen Lebensdauer. Allerdings werden PV-Anlage und Speicher gemeinsam kalkuliert. Dann verschlechtert der Speicher zwar in den meisten Fällen die Wirtschaftlichkeit des Gesamtsystems, es ist dank der Gewinne der PV-Anlage jedoch noch immer tragfähig, so die Einschätzung der Verbraucherzentralen. Allerdings: Je weiter die Strompreise steigen, umso wirtschaftlicher werden beide Anlagenteile.

Mit einer eigenen Solaranlage auf Ihrem Hausdach und einem Batteriespeicher im Keller profitieren Sie von diesen Vorteilen:

  • Unabhängigkeit von Strom- und Netzentgelten:
    Die Menge des dazugekauften Stroms wird auf das kleinstmögliche Maß reduziert. Während Bezugspreise für Strom, Netzentgelte und anteilige Abgaben weiter steigen, koppeln Sie sich von dieser Entwicklung ab und fixieren zumindest einen Teil Ihrer Energiekosten.
  • Sicherheit vor Netzausfall:
    Der heimische Batteriespeicher fungiert nicht automatisch als Sicherung gegen Stromausfälle des allgemeinen Netzes. Treffen Sie jedoch bestimmte technische Vorkehrungen, sind Sie bei fehlender Stromversorgung trotzdem gut gerüstet und können auf Strom aus dem Stromspeicher zurückgreifen, solange dieser gefüllt ist. Das kann auch für Haushalte interessant sein, in denen etwa für medizinische Geräte eine stabile, schwankungsfreie Stromversorgung garantiert sein muss. Bitte lassen Sie sich dazu von einem Experten beraten.
  • Wertsteigerung der Immobilie:
    Immer mehr Käufer achten auch auf die Energieeffizienz einer Immobilie. Da sind eine PV-Anlage und ein Batteriespeicher wichtige Plus-Punkte. Ihre Installation bringt automatisch eine Wertverbesserung Ihrer Immobilie.

Zudem leisten Sie durch die Nutzung von regenerativer Sonnenenergie einen Beitrag zur Energiewende und unterstützen den Klimaschutz aktiv durch klimagerechtes Bauen.


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