Bateriespeicher Solar Was ist ein Batteriespeicher? Batterien sind chemische Speicher für elektrische Energie in Form von Gleichstrom. Zwei Arten werden unterschieden:
Primärspeicher: können nur einmal entladen werden.
Sekundärspeicher: werden auch Akkumulatoren, kurz Akku, genannt. Sie sind wiederaufladbar und können deshalb mehrmals benutzt werden.
Dieser Text befasst sich nur mit Sekundärspeichern.
Inhaltsverzeichnis
Wieso Solar?
Sonnenenergie ist kostenlos, nachhaltig und umweltfreundlich und sollte soviel es geht genutzt und gefördert werden. Die Umwandlung von Sonnenenergie in elektrische Energie wird als Photovoltaik (PV) bezeichnet. Die Stromerzeugung einer PV-Anlage korrespondiert nicht mit der typischen Tageslastkurve des Stromverbrauchs. Mit einem Batteriespeicher lässt sich Stromerzeugung und Stromverbrauch ausgleichen. Damit wird die Eigenversorgung des erzeugten Stroms erhöht und das entlastet die Versorgungsnetze in allen Spannungsebenen.
Welche Batteriespeicher für Solar gibt es?
Zur Speicherung des PV-Stroms haben sich Lithium-Ionen-Batterien (Li-Io) durchgesetzt. Sie sind aus der Elektromobilität bekannt und haben ein geringes Leistungsgewicht. Preisgünstiger sind Lithium-Eisenphosphat-Batterien (Li-FePO), die größer und schwerer sind als Li-Io-Batterien, was aber bei einer stationären Anlage nicht entscheidend ist. Außerdem werden keine wertvollen Rohstoffe, wie beispielsweise Cobalt, für die Elektroden verwendet.
Entwicklung
Die alten Blei-Akkus sind weiterentwickelt worden und sind eine preiswerte Speicheranwendung. Allerdings sind die Zykluszahlen (Anzahl der Ladungen und Entladungen) noch nicht befriedigend. Aber die Entwicklung geht weiter.
Für große PV-Anlagen im Megawattbereich, werden auch Flüssigkeitsbatterien wie Redox-Flow eingesetzt, die bereits das Prototypstadium verlassen haben und sich in der kommerziellen Anwendung befinden.
Weltweit läuft die Batterieforschung auf Hochtouren. Es gibt ermutigende Entwicklungen zu Feststoffbatterien. Die sind brandsicher, umweltfreundlich und haben eine hohe Energiedichte. Allerdings befinden sie sich noch im Laborstadium.
Vorteile zu herkömmlichen Speicher
Die Preise für Batteriespeicher sind dramatisch gesunken. Li-Io- und Li-FePO-Batterien werden überwiegend in Asien und Amerika hergestellt und sind überall erhältlich. In vielen Ländern werden große Batteriefabriken gebaut.
Wechsel- und Drehstrom lassen sich nicht direkt speichern, deshalb muss ein Umweg über andere Speicherarten gewählt werden. Die erneuerbaren Energien aus Sonne und Wind liefern einen fluktuierenden Strom, den die Stromversorger zur Leistungs-Frequenz-Regelung zwischenspeichern müssen. Herkömmliche Speicher sind:
- Pumpspeicherkraftwerke
- Druckluftspeicher
- Schwungradspeicher
- Superkondensatoren
- Power-to-Gas
- und natürlich Batteriespeicher.
Die verschiedenen Speicherarten haben ihre jeweiligen Vor- und Nachteile. Die einen werden zur Leistungsbereitstellung, die anderen zur Energiespeicherung eingesetzt.
Vermehrt drängen Batteriespeicher in allen Leistungsklassen auf den Markt. Sie sind flexibel und auch mobil einsetzbar und können schnell geregelt werden.
Speicher Privat und Gewerbe
Grundsätzlich sollte sich ein Batteriespeicher in einer überschaubaren Zeit amortisieren. Ob er das tut, hängt von vielen Faktoren und Parametern ab und muss jeweils genau untersucht werden. Es geht um den angestrebten Autarkiegrad in der Stromversorgung. Die Frage, welcher Anteil an Strom wird selbst genutzt und wieviel Strom wird ins öffentliche Netz gespeist, ist entscheidend.
Liegt die Vergütung für die PV-Einspeisung über den Tarifstrompreis (das gilt für PV-Altverträge), dann lohnt sich ein Batteriespeicher meistens nicht. Ist es aber umgekehrt, dass die PV-Vergütung niedriger als der Tarifstrompreis ist (heutige PV-Verträge), dann ist ein Speicher sinnvoll. Dies gilt sowohl für Privat, als auch für Gewerbe.
Private Nutzung
Für reine private Nutzung kann es sogar sinnvoll sein, auf die Einspeisung ins öffentliche Netz zu verzichten. Denn mit der Einspeisung wird eine unternehmerische Tätigkeit ausgeübt. Und da kommt das Finanzamt ins Spiel. Die PV-Anlage und der Batteriespeicher sollten so dimensioniert sein, dass möglichst der gesamte erzeugte Strom selbst verbraucht wird.
Für Elektrogeräte im Haus, Aufladen eines Elektroautos, Aufladen eines E-Fahrrads, Aufladen eines E-Rasenmähers. Selbst den Strom für Warmwasser oder Heizung zu nutzen kann sinnvoller sein, als ihn ins öffentliche Netz einzuspeisen. Dies ist alles technisch möglich, wirtschaftlich machbar und ökologisch sinnvoll. Nur dem Staat/Finanzamt entgehen dann Steuern, Abgaben und Umlagen, die den heutigen Strompreis mit 55% belasten.
Es gibt bereits einige Landwirtschaftliche Betriebe, die eine völlig autarke Stromversorgung haben und zwar mit PV-Anlagen, Windenergieanlagen, Batteriespeicher und Biogasanlagen.
Nachrüsten
Eine Nachrüstung lohnt sich immer dann, wenn die Vergütungsverträge mit dem Netzbetreiber nach 20 Jahren (siehe EEG) auslaufen. Die Einspeisung ins öffentliche Netz ist dann nicht mehr sinnvoll. Der von der PV-Anlage erzeugte und eingespeiste Strom müsste dann über den Tarifzähler für etwa das dreifache zurückgenommen werden. Das macht natürlich überhaupt keinen Sinn. Ergo, den gesamten erzeugten Strom selbst verbrauchen.
Speicher und Preise
Vor einigen Jahren lagen die spezifischen Kosten für Batteriespeicher noch bei € 1.000,- pro kWh, heute liegen sie bei etwa € 600,- pro kWh. Die technische Entwicklung der Batterien ist noch lange nicht abgeschlossen, so dass die Preise weiter fallen werden. Bis 2020 wird der Preis um weitere 30% fallen, prognostizieren Branchenexperten.
Der Tarifstrompreis dagegen wird weiter steigen, während die Einspeisevergütung weiter sinken wird. Das alles spricht für einen Batteriespeicher Solar.
Erwerb von Batteriespeicher
Der Markt für Batteriespeicher ist unüberschaubar. Generell sollte eine unabhängige Beratung genutzt werden, die das Eigenversorgungsprojekt plant. Dazu gehören PV-Anlage, Speicher, Umrichter, Batterie-Management-System und App für ein Smartphone. Batteriespeicher-Komplettsysteme gibt es, um nur einige zu nennen, von:
- Sonnen (Eco 8/X)
- Tesla (Powerwall)
- SENEC (Home)
- LG Chem (RESU 6.4 Ex)
- Solarworld (SunPac Li-On)
- Varta (Engion)
- RWE (Storage Flex)
- Solarwatt (MyReserve)
Die großen Batteriehersteller kommen aus Asien und den USA. Allerdings werden komplette Speicher mit Software, Management, Schutz, Überwachung, Messung und einem ansprechenden Design in Deutschland hergestellt. In Europa sollen erst in den nächsten Jahren Batteriefabriken gebaut werden.
Tesla errichtet die weltgrößte Batteriefabrik in der Wüste von Nevada. Es sollen dort Batterien für Elektromobilität, Batteriespeicher für Privat und Gewerbe sowie Großspeicher für Stromversorger hergestellt werden. Auch die chinesische Firma BYD ist ein großer Batteriehersteller.
Welche Erfahrungsberichte gibt es?
Die Erfahrungen mit Batteriespeichern in Verbindung mit einer PV-Anlage sind überwiegend positiv. Ob es immer wirtschaftlich ist, sei dahingestellt. Allein das gute Gefühl etwas für die Nachhaltigkeit und Umwelt zu tun, ist es wert einen Batteriespeicher Solar einzusetzen.
Ein Batteriespeicher ist auch eine USV-Anlage und eine Ersatzstromversorgung bei einem Netzausfall. Außerdem gibt es Synergieeffekte zwischen Batteriespeicher und Elektromobilität.
