Energiespeicher Kosten Nutzen

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Rechnen sich die teuren Energiespeicher?

Ein Energiespeicher ist dann wirtschaftlich, wenn er mehr Stromkosten einspart als seine Anschaffung gekostet hat. Die gute Nachricht: Kleine Speichersysteme bis 10 kWh kosteten 2020 etwa 40 % weniger als 2016. Grund dafür ist die ansteigende Produktion aufgrund einer steigenden Nachfrage. Zwar wurde die Entwicklung ab Mitte 2020 leicht abgebremst, das steigende Interesse an der E-Mobilität lässt in den kommenden Jahren jedoch eine Fortsetzung des positiven Trends erwarten. Für die Wirtschaftlichkeitsberechnung spielen zahlreiche weitere Faktoren eine Rolle.

Energiespeicher für Photovoltaikanlagen © Eyematrix, stock.adobe.com
Energiespeicher für Photovoltaikanlagen © Eyematrix, stock.adobe.com
Weniger Strom aus dem Netz dank Solarstromspeicher
Weniger Strom aus dem Netz dank Solarstromspeicher

Kosten

Bei der Abwägung pro & kontra Energiespeicher verbuchen viele Anlagenbetreiber auf der Kostenseite die reinen Anschaffungskosten. In die Kalkulation müssen aber auch die Betriebskosten einfließen.

Die Preise für Solarstromspeicher sind deutlich gesunken
Die Preise für Solarstromspeicher sind deutlich gesunken

Investitionskosten

Der größte Kostenfaktor ist natürlich der reine Kaufpreis. Überschlägig kann in Bezug auf die Photovoltaikanlage mit dem Faktor 1,5 gerechnet werden. D.h. wird eine PVA mit einem passenden Batteriespeicher ausgestattet, kommt noch einmal die Hälfte der Anlagenkosten hinzu. Die Preise variieren je nach Speichergröße und Hersteller teils sehr stark. Beim Preisvergleich kann man inkl. Installation folgendermaßen kalkulieren:

  • Preis für kleine Batteriespeicher bis 8 kWh: Bleispeicher von 250 bis 300 Euro, Lithiumspeicher von 1.000 bis 1.200 Euro pro kWh. Richtwert wäre 5.500 Euro für einen 5-kWh-Energiespeicher des Typs Lithium-Ionen.
  • Preis für mittlere Batteriespeicher von 10 bis 16 kWh: Bleispeicher von 200 bis 250 Euro, Lithiumspeicher von 800 bis 1.000 Euro pro kWh. Richtwert für einen Li-Ion-Speicher von 10 kWh wäre 10.000 Euro.
Hinweis: Die Preise für Bleispeicher sind nur auf den ersten Blick so attraktiv. In Hinblick auf die Betriebskosten ergibt sich ein völlig anderes Bild.

Förderungen für Solar-Energiespeicher werden üblicherweise als Zuschuss oder Darlehen gewährt:

  • Zuschüsse, die nicht zurückgezahlt werden müssen, erteilen nur noch einige Bundesländer. Hier heißt es: frühzeitig beantragen! Die Förderprogramme laufen oft nur kurz, weil sie schnell ausgeschöpft sind. Außerdem ändern sie sich permanent. Kunden bei Stadtwerken und Energieversorgern kommen möglicherweise ebenfalls in den Genuss einer Förderung. Nachfragen bei der Stadt- oder Gemeindeverwaltung, bei Fachbetrieben und Energieberatern kann sich also lohnen.
  • Förderdarlehen sind rückzahlungspflichtig. Anders als bei Kreditbanken sind die Konditionen für Laufzeit und Zinszahlungen jedoch attraktiv. Der Antrag ist bei speziell ausgewiesenen Banken oder der Hausbank zu stellen. Letztere reicht den Antrag dann an die KfW, die Kreditanstalt für Wiederaufbau, weiter. Für Speicherkäufer interessant ist der „KfW Kredit 270“ – mit einer 100-Prozent-Förderung der Nettokosten.
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Betriebskosten

Betriebskosten sind notwendig, um den Energiespeicher am Laufen zu halten. Diese Kosten fallen während der gesamten Speicherlebenszeit an.

  • Wartungskosten: Während die älteren Bleispeicher recht wartungsintensiv sind, lassen sich Lithiumspeicher weitgehend wartungsfrei betreiben. Mit dem Internet verbundene Speicher können bequem per Smartphone-App kontrolliert werden. Empfehlenswert ist eine Prüfung im Zuge des regelmäßigen Checks der Photovoltaikanlage.
  • Energieverluste: Auch wenn die Forschung ständig bemüht ist, die Energieverluste zu minimieren – beim Laden, Entladen und Speichern von Strom in der Solarbatterie entstehen sie unweigerlich. Wie hoch die Energieverluste eines Energiespeichers sind, gibt der Speicher-Wirkungsgrad an.
  • Strombedarf der Elektronik: Im Winter- und Standby-Betrieb verbrauchen Energiespeicher jährlich 200 bis 400 KWh Strom. Dieser muss von der eigenen PV-Anlage oder aus dem Netz bezogen werden.
  • Versteckte Kosten: Ein Blick ins Kleingedruckte der Garantiebedingungen schadet nicht. Häufig ist die umfangreiche Elektronik des Speichersystems ausgeschlossen. Die Kostenrisiken werden von den Herstellern manchmal gerne auf die Betreiber abgewälzt.
Tipp: Wie für die gesamte Photovoltaikanlage empfiehlt es sich, Rücklagen für eventuelle Reparaturen zu bilden. Defekte Komponenten ziehen immer Einbußen der Solarstromerträge mit sich.
Hinweis: Bei der Berechnung sollten auch die Kapitalkosten mit einfließen. Entgangene Zinsgewinne könnten in Zukunft wieder eine größere Rolle spielen.

Nutzen

Der Hauptnutzen eines Stromspeichers ist zweifellos die Steigerung des Eigenverbrauchs . Hierzu gehört neben der optimalen Dachausrichtung auch die Integration des Stromspeichers in das Photovoltaiksystem. Damit Betreiber ihre PV- Anlage bestmöglich nutzen können, haben wir eine ganze Reihe von Tipps zur Erhöhung des Eigenverbrauchs zusammengestellt.

Erhöhung von Eigenverbrauchsquote und Autarkiegrad

Da diese zwei Begriffe nicht leicht voneinander zu trennen sind, hier in Kürze die Erläuterungen:

  • Eigenverbrauchsquote: Der Eigenverbrauch gibt den von der PVA gewonnenen und selbst verbrauchten Strom an. Der Eigenverbrauchsgrad setzt diese beiden Größen ins Verhältnis. Werden 1.500 kWh von 4.000 kWh erzeugtem Strom selbst verbraucht, beträgt die Eigenverbrauchsquote 37,5%. Wie viel Strom hinzugekauft werden muss, hängt vom Stromverbrauch des Haushalts ab. Die restlichen 2.500 kWh werden ins Stromnetz eingespeist. Merke: Die Eigenverbrauchsquote ist der Anteil des selbst genutzten Stroms am selbst produzierten Strom.
Eigenverbrauchsanteil © Prof. Dr. Volker Quaschning
Eigenverbrauchsanteil © Prof. Dr. Volker Quaschning
Hinweis: Die Abbildung macht deutlich, welchen Einfluss Speicherkapazität und Generatorgröße auf den Eigenverbrauch haben. Um diese Größen unabhängig vom Jahresstromverbrauch darstellen zu können, sind sie normiert auf 1 MWh. Der Wert „1,0“ auf der x-Achse würde z.B. eine 4,5 kWp-Anlage und einen Jahresstromverbrauch von 4.500 kWh abbilden. Ohne Batterie (nutzbare Speicherkapazität „0,0“) läge der Eigenverbrauchsanteil bei 30%, mit 4,5-kWh-Batterie (nutzbare Speicherkapazität „1,0“) bei knapp 60%.
  • Autarkiegrad: Der Autarkiegrad berücksichtigt bei dieser Rechnung auch den Strombezug aus dem Netz. Basis für die Berechnung ist der gesamte Stromverbrauch. Liegt dieser bei 4.500 kWh und werden 1.500 kWh davon selbst genutzt, beträgt der Autarkiegrad 33%. Wie viel Strom ins Netz eingespeist wird, hängt von der eigenen Stromproduktion ab. Es ist ein Zukauf von 3.000 kWh erforderlich. Merke: Der Autarkiegrad ist der Anteil des selbst genutzten Stroms am gesamten Stromverbrauch.
Hinweis: Formeln bringen es auf den Punkt:

  • Eigenverbrauchsquote = Eigenverbrauch / Produktion *100
  • Autarkiegrad = Eigenverbrauch / Gesamtverbrauch *100

Die Beispiele machen es besonders deutlich: Ein Batteriespeicher würde den Eigenverbrauch und damit beide Quoten steigern. Ausgehend von einer Brutto-Speicherkapazität von 5 kWh, einer Effizienz von 90% und einem Standard-Eigenverbrauchsanteil von 70%, würden 4,5*0,7*1000 = 3.150 kWh selbst genutzt. Der Autarkiegrad bzw. die Netzunabhängigkeit würde auf 70% steigen und der Zukauf auf 1.350 kWh fallen. Ersparnis bei einem kW-Preis von 32 Cent: 528 Euro pro Jahr.

Im Internet gibt es mehrere Tools zur Bestimmung von Eigenverbrauchsanteil und Autarkiegrad. Ein Beispiel hierfür ist der Unabhängigkeitsrechner der htw Berlin.

Teurer Strom vom Netzbetreiber. Nur wenn der Speicher leer ist
Teurer Strom vom Netzbetreiber. Nur wenn der Speicher leer ist

Bei Stromausfall nicht im Dunkeln stehen

Ohne Batteriespeicher müssen Betreiber von Photovoltaikanlagen immer zusätzliche Energie aus dem öffentlichen Stromnetz beziehen. Fällt dieses kurzfristig aus, tun es auch die Beleuchtung, der Fernseher, der Computer, der Herd und vieles mehr. Die gute Nachricht: Bei einigen Heimspeichern gehört die Ersatz- bzw. Notstromversorgung in Form einer Notstromsteckdose zum Funktionsumfang. Speicher, die automatisch auf Ersatzstrombetrieb umschalten und die Hausstromversorgung ohne merkliche Unterbrechung aufrechthalten, sind allerdings sehr teuer. Sie lohnen sich nur in Gegenden mit häufigen Stromausfällen.

Tipp: Soll nicht nur das Licht weiter brennen, sondern zudem der Herd in Betrieb bleiben, muss die Notstromanlage das Hausnetz dreiphasig versorgen. Mit einer nur einphasigen Versorgung reicht die gespeicherte Energie natürlich länger.

Strom-Tankstelle nutzen

Stromspeicher unterstützen die Verkehrswende. Natürlich kann ein Elektroauto auch ausschließlich in der sonnenintensiven Mittagszeit aufgeladen werden – zumindest wenn der Wagen im heimischen Carport oder der Garage stehen kann. Energiespeicher erhöhen die Unabhängigkeit beim Tanken jedoch deutlich – und steigern damit auch die Wirtschaftlichkeit. Und: Da sie beim künftigen Schnellladenetz für E-Autos eine wichtige Pufferfunktion übernehmen, tragen Batteriespeicher zur Entlastung des lokalen Stromnetzes bei.

Tipp: Sie möchten nicht in einen Energiespeicher investieren? Mit einem Energiemanagementsystem können Sie die Ladegeschwindigkeit des Autos auch an die aktuelle Leistung der Photovoltaikanlage anpassen. Der Wagen wird dann langsamer betankt, wenn weniger Solarleistung vorhanden ist als die Verbraucher im Haushalt benötigen.

Weitere Informationen zur solaren Tankstelle und zum Energiemanagement von Elektroautos liefert unsere Beitragsreihe zur E-Mobilität.

Tipp: Auch ein Elektroauto ist ein Energiespeicher – mit dem zusätzlichen Vorteil, mobil zu sein. Genießen Sie das Privileg, im Homeoffice arbeiten und Ihr E-Mobil über eine optimal ausgerichtete Solaranlage während der Mittagsstunden aufladen zu können, wäre dies ein alternatives Stromspeicherkonzept. Es ist allemal wirtschaftlicher als den Überschussstrom zu wenig attraktiven Konditionen ins öffentliche Stromnetz einzuspeisen.

Beitrag zum Umwelt- und Klimaschutz

Stromspeicher unterstützen die Energiewende. Unser erklärtes Ziel ist die weitgehende Unabhängigkeit von fossilen Ressourcen und Atomkraft – zugunsten erneuerbarer Energien. Das Hauptproblem dabei ist die Bereithaltung der erzeugten Energie bis zu dem Zeitpunkt, in dem sie benötigt wird. Das geht natürlich nicht ohne geeignete Speicher. Woran im großen Maßstab noch gearbeitet wird, hat sich für den Hausgebrauch erfreulicherweise bereits etabliert.

Um die Wirtschaftlichkeit von Batteriespeichern zu ermitteln, müssen sehr viele Faktoren in Betracht gezogen werden. Daher kann sie nicht unumstritten mit „ja“ oder „nein“ beantwortet werden. Außer Zweifel steht dagegen, dass Photovoltaikanlagen einen entscheidenden Beitrag zur regenerativen Stromerzeugung leisten. Wird der Überschuss zudem gespeichert, verpufft er nicht, sondern reduziert den prozentualen Anteil der im Sinne der Energiewende unerwünschten Energie.

Fazit

Die Schere geht immer weiter auseinander: Einerseits steigen die Stromkosten kontinuierlich an, andererseits sinkt die Einspeisevergütung für neue Photovoltaikanlagen beständig. Dies ist genau die Situation, die Speicher für Solarstrom attraktiv machen. Je mehr PV-Anlagen-Betreiber dies erkennen, desto mehr Speicher werden produziert und desto positiver wirkt sich dies auf die Speicherpreise aus.

Hinweis: Ob sich das Nachrüsten einer bestehenden PV-Anlage mit einem Batteriespeicher lohnt, hängt von zwei Faktoren ab: Wann wurde die Anlage installiert bzw. welche Einspeisevergütung ist noch garantiert? Welche „Nebenkosten“ verursachen mögliche Änderungen, z.B. am Zählerschrank? Gegebenenfalls ist es sinnvoll, kommende Preissenkungen bei den Energiespeichern abzuwarten.

Doch Vorsicht: Sinkende Speicherkosten verleiten zur Überdimensionierung. Große Speicher steigern zwar den Eigenverbrauch stärker, sind aber teurer in der Anschaffung und selten maximal ausgelastet. Durch ein häufigeres Laden und Entladen ist die Effektivität eines kleineren Speichers deutlich höher. Mal ganz abgesehen davon, dass sich dieses Vorgehen positiv auf seine Lebensdauer auswirkt. Gut gemanagt, kann ein Lithium-Energiespeicher durchschnittlich 15, manchmal sogar 20 Jahre durchhalten.

Und wenn es nicht allein auf den eigenen Geldbeutel ankommt: Volkswirtschaftlich betrachtet, entlastet jede dezentrale Solarstromspeicherung die öffentlichen Stromnetze. Da weniger abgeregelt werden muss (70-%-Regelung), leistet jeder Energiespeicher einen wertvollen Beitrag zum Erreichen der Klimaziele.

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