Ist eine Solaranlage ohne Speicher sinnvoll?

Mit der zunehmenden Beliebtheit und aufgrund der Ausbreitung von Photovoltaik-Anlagen wie Balkonkraftwerken kommen immer mehr Fragen nach der Sinnhaftigkeit von Zusatzkomponenten auf. 

Eine der optionalen Zusatzkomponenten ist der Stromspeicher, oder auch: Batteriespeicher. In diesem wird der selbst erzeugte Strom gespeichert, falls Du diesen nicht sofort selbst verbrauchst. Während der Nacht oder bei schlechtem Wetter, wenn die Leistung Deiner PV-Anlage zu gering ist oder die Anlage gar keinen Strom erzeugt, kannst Du auf den gespeicherten Strom zurückgreifen.

In Anbetracht der zusätzlichen Kosten für die Anschaffung von Batteriespeichern ist für BetreiberInnen von Photovoltaikanlagen von Belang, wie rentabel eine Solaranlage mit oder ohne Speicher ist. 

In diesem Artikel klären wir auf, anhand welcher Kriterien Du Dich für oder gegen die Anschaffung eines Speichers entscheiden kannst.

PV-Anlage mit oder ohne Speicher: Alle Faktoren auf einen Blick!

Zu den entscheidungsrelevanten Faktoren, ob eine PV-Anlage mit oder ohne Speicher sinnvoll ist, zählen insbesondere die folgenden Aspekte:

• Kosten des Speichers
• Lebensdauer des Speichers
• Steigerung des Eigenverbrauchs und der Autarkie
• Ersparnis durch Nutzung des gespeicherten Stroms
• Individueller Stromverbrauch

Die Kosten eines Speichers variieren. Dies liegt zum einen daran, dass es auf dem Markt Batteriespeicher mit verschiedenen Technologien gibt. Zum anderen sind die Kosten aufgrund der verschiedenen Speicherkapazitäten und technischen Eigenschaften der Speicher variabel.

Unsere Speicher gehören zu den preiswertesten Systemen am Markt. Im Lieferumfang enthalten sind neben dem Speicher auch alle Kabel, die Du für den Aufbau benötigst.

Bei unserem Stromspeicher profitierst Du von einer Speicherkapazität von 960 Wh (0,96 kWh). Darüber hinaus geben wir Dir eine zehnjährige Garantie auf den Stromspeicher. Mindestens 10 Jahre wird er Dir also bei der Speicherung Deines selbst erzeugten Stroms treue Dienste erweisen, doch mit diesen 10 Jahren ist es nicht vorbei: Die Erfahrung zeigt, dass Lithium-Ionen-Akkus äußerst lange Lebensdauern verzeichnen und die Garantiezeiten überdauern. Bei unserem Speichersystem Zendure SolarFlow handelt es sich sogar um eine ganz besondere Art dieser Akkutechnologie, nämlich um einen Lithium-Eisenphosphat-Akku (LiFePo4-Akku). Diese Lithium-Akkus sind die langlebigsten Batteriespeicher und können sogar eine Lebensdauer von 15-20 Jahren erreichen.

Der höhere Eigenverbrauch verrät Dir, ob Photovoltaik ohne Speicher sinnvoll ist oder nicht!

Was feststeht, ist, dass Du durch die Nutzung eines Speichersystems definitiv Deinen Eigenverbrauch erhöhst. Erklären lässt sich das wie folgt: Deine Photovoltaik-Anlage erzeugt Strom. Über den Wechselrichter wird der Strom in das Stromnetz Deines Hauses oder Deiner Wohnung eingespeist. Deine Geräte ziehen bevorzugt den Strom aus Deiner PV-Anlage. Sollte dieser Strom nicht ausreichen, so beziehst Du zusätzlich Strom aus dem öffentlichen Netz. Falls Du hingegen weniger Strom verbrauchst, als Du erzeugst, wird bei einer Photovoltaikanlage ohne Speicher der überschüssige Strom ins öffentliche Netz eingespeist.

Immer dann, wenn Dein Stromverbrauch geringer ist als die Menge des erzeugten Solarstroms, wandert der Strom ins öffentliche Netz. Eventuell erhältst Du für den eingespeisten Strom eine Einspeisevergütung, was Dir einen leichten finanziellen Profit verschafft. 

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Die aktuell und auch zukünftig sehr hohen Strompreise liegen allerdings so weit über der Einspeisevergütung, dass die Rechnung einfach ist: Eine Einspeisevergütung ist weniger profitabel als die Nutzung des eigenen Stroms.

Daher solltest Du alles daran setzen, Deinen Eigenverbrauch zu steigern und Dir die Kosten von im Schnitt ca. 37 Cent pro Kilowattstunde bei Deinem Energieversorger zu sparen. Ein Stromspeicher verhilft Dir dazu, den Eigenverbrauch zu steigern.

Berechnung der Wirtschaftlichkeit von Speichern

Insbesondere bei Stecker-Solaranlagen, die in der Regel aus 2-4 Solarmodulen bestehen und weitaus weniger Solarenergie erzeugen als große Photovoltaikanlagen mit einem Dutzend an Solarmodulen, ist wegen deren geringerer Leistung eine theoretische Inanspruchnahme einer Einspeisevergütung nichts lohnenswert. Verzichte wie andere BetreiberInnen von Stecker-Solaranlagen bewusst auf die Einspeisevergütung und nutze stattdessen einen Stromspeicher, um durch den höheren Eigenverbrauch stärker zu profitieren und mehr Geld zu sparen! So stellt sich das rechnerisch dar:

1. Nutze den Unabhängigkeitsrechner der Hochschule für Wirtschaft und Technik in Berlin (HTW Berlin). 
2. Trage im Unabhängigkeitsrecher Deinen jährlichen Stromverbrauch (in kWh) ein, den Du der letzten Jahresschlussrechnung Deines Stromanbieters entnimmst.
3. Fülle außerdem die Felder mit der Leistung Deiner PV-Anlage (in kWh) und der Speicherkapazität (in kWh) aus.
4. Nun wird Dir angezeigt, wie hoch Dein Autarkiegrad und Dein Eigenverbrauchsanteil sind.

Bereits aus den Angaben zum Autarkiegrad kannst Du errechnen, ob unter finanziellen Gesichtspunkten für Dich eine Solaranlage mit oder ohne Speicher am sinnvollsten ist. Wir führen ein Beispiel hierzu an: Bei einem Jahresstromverbrauch von 6.000 kWh, einer Anlagenleistung von 0,8 kWh und einer Speicherkapazität von 960 Wh (0,96 kWh) erhältst Du einen Autarkiegrad von 13 % und einen Eigenverbrauchsanteil von 98 % angezeigt. Zum Autarkiegrad liefert Dir der Unabhängigkeitsrechner folgende Daten:

• 87 % Strombezug aus dem öffentlichen Stromnetz
• 11,1 % Direktverbrauch des selbst erzeugten Sonnenstroms
• 1,9 % Strombezug aus dem Batteriespeicher

Der Autarkiegrad von 13 % bedeutet, dass Du 13 % Deines Strombedarfs durch den Strom aus Deiner Photovoltaikanlage deckst. Die verbleibenden 87 % deckst Du durch Strombezug aus dem öffentlichen Netz. Die Batterieentladung als Teil des Autarkiegrades gibt darüber Auskunft, wie hoch der Anteil der selbst genutzten Solarenergie ist, der aus dem Stromspeicher stammt. 1,9 % Batterieentladung bedeuten, dass (6.000 kWh Jahresgesamtverbrauch x 0,019 % Anteil an Solarstrom aus der Batterie) rund 114 kWh an Strom jährlich aus dem Speicher kommen.

Nun kannst Du die wirtschaftliche Rentabilität Deines Speichers berechnen. Hierfür multiplizierst Du den Anteil an Strom, die Du aus Deinem Stromspeicher beziehst, mit Deinem Strompreis, der beispielsweise bei 37,3 Cent pro Kilowattstunde liegen könnte. Das Speichersystem beschert Dir bei einem solchen Strompreis und einer Batterieentladung von 114 kWh pro Jahr eine zusätzliche Ersparnis in Höhe von ca. 42,52 € jährlich. Auf 10 Jahre gerechnet reduzierst Du Deine Stromkosten dank des Speichersystems in diesem Beispiel um rund 425 € und auf 20 Jahre gerechnet senkst Du Deine Stromkosten um ca. 850 €.

Wann rechnet sich ein Speicher für Photovoltaik?

Ein PV-Speicher rechnet sich dann, wenn Du die Anschaffungskosten für den Speicher innerhalb von 10-20 Jahren durch die zusätzlichen Stromersparnisse wieder erwirtschaftest. Ob das gelingt, hängt von mehreren Faktoren (Anlagenleistung, eigenes Verbrauchsverhalten, etc.) ab.

In der Regel profitieren BetreiberInnen von PV-Anlagen finanziell am meisten von einem Stromspeicher, wenn sie morgens, abends und nachts einen höheren Verbrauch als tagsüber haben, weil sie dann auf den gespeicherten Solarstrom aus dem Speicher als Alternative zum teureren Strom aus dem öffentlichen Stromnetz zurückgreifen können.

Vorsicht: Jede Berechnung zur Rentabilität von Batteriespeichern ist individuell!

Rechenbeispiele wie das obige müssen oft dafür herhalten, dass unter finanziellen Gesichtspunkten eine PV-Anlage ohne Speicher sinnvoll ist und eine PV-Anlage mit Speicher nur Zusatzkosten verursacht, da sie nicht mal bei einer optimistisch kalkulierten Lebensdauer von 20 Jahren die Mehrkosten von 1.176 Euro für den Stromspeicher einspielt.

Doch es gibt reichlich Szenarien, in denen der Speicher den Eigenverbrauch bei einer Photovoltaik-Anlage derart steigert, dass sogar 172 € jährliche Ersparnis vorliegen. Zudem zahlen einige Personen mehr als die durchschnittlichen 37,3 Cent pro Kilowattstunde für Strom aus dem Netz, sodass der Batteriespeicher pro Kilowattstunde eine höhere Ersparnis beschert. Wer beispielsweise weniger Strom verbraucht als in unserem oberen Rechenbeispiel und eine leistungsstärkere Anlage betreibt, wird von dem Batteriespeicher umso mehr profitieren. Hier ein weiteres Rechenbeispiel:

• Jahresstromverbrauch: 4.000 kWh
• Anlagenleistung: 1,2 kW
• Speicherkapazität: 0,96 kWh
• Batterieentladung: 6,8 % = 272 kW
• Zusätzliche Ersparnis durch Batteriespeicher: 272 kW x 0,373 € = 101,46 €
• Ersparnis in 10 und in 20 Jahren: 1.014,60 € bzw. 2.029,20 €

In diesem Rechenbeispiel holst Du die Anschaffungskosten für den Speicher binnen 20 Jahren nicht nur rein, sondern erhältst ein Plus von über 800 €. Neben Deinem individuellen Verbrauch und der Leistung Deiner Anlage spielt bei der Rentabilitätsberechnung zudem Dein eigenes Verbrauchsverhalten eine wesentliche Rolle. Falls Du Deinen selbst erzeugten Solarstrom nur zum Teil tagsüber nutzt und der Strombedarf Deines Haushalts morgens, abends und nachts höher ist, wirst Du von dem Batteriespeicher umso mehr profitieren.

Morgens und abends erzeugt Deine Photovoltaikanlage nämlich weniger Solarstrom als zur Mittagszeit, nachts erzeugt Deine Photovoltaikanlage sogar gar keinen Strom. BetreiberInnen von Anlagen, bei denen der Stromverbrauch tagsüber gering ist, speisen einen äußerst großen Teil des selbst erzeugten Solarstroms ins öffentliche Netz ein und beziehen dafür morgens, abends und nachts eine hohe Menge an Strom gegen Bezahlung aus dem öffentlichen Netz. Bei diesem Verbrauchsverhalten lohnt sich eine Photovoltaikanlage ohne Stromspeicher überhaupt nicht. Ein Speicher steigert den Eigenverbrauch von Solarstrom morgens, abends und nachts derart stark, dass sich dessen Anschaffung finanziell voll rentiert.

Der Stromspeicher als Lifestyle-Komponente Deiner Photovoltaik-Anlage

Sich Photovoltaik mit oder ohne Speicher anzuschaffen, bedeutet nicht nur, die eigenen Stromkosten zu senken und langfristig Geld einzusparen. Wer sich an der Solarstromerzeugung beteiligt, beteiligt sich zugleich auch an der Energiewende. Einige BetreiberInnen von Stecker-Solargeräten sowie großen Photovoltaikanlagen sind aus Gründen des Umweltschutzes und der Beteiligung an der Energiewende stolz darauf, eine PV-Anlage samt Komponenten zu besitzen. So wird die Photovoltaikanlage samt der Zusatzausstattung zu einem Lifestyle-Produkt.

Dieser Aspekt ist bei der Entscheidung für oder gegen den Kauf von Speichern nicht zu vernachlässigen. Einigen Personen geht es beim Kauf einer PV-Anlage nicht nur darum, finanziell Profit zu machen und im Vergleich zum alleinigen Bezug von Strom aus dem Netz zu sparen. Zahlreiche Personen kaufen eine Photovoltaikanlage aus Überzeugung, das Richtige für die Umwelt zu tun, und aus dem Streben nach mehr Autarkie vom Energieversorger. Diese Faktoren sind nicht nur beim Kauf von PV-Anlagen relevant, sondern auch beim Kauf von Speichern für die Solaranlage.

Wir empfehlen Dir deswegen, dass Du Dir vor dem Kauf eines Speichers durch den Kopf gehen lässt, ob für Dich nur die Wirtschaftlichkeit Deiner PV-Anlage relevant ist, oder ob Du auch einer höheren Autarkie vom Energieversorger und der CO2-Einsparung eine große Bedeutung beimisst. Je wichtiger für Dich ein höherer Autarkiegrad und der Beitrag zur Energiewende sind, umso mehr ist ein Batteriespeicher eine kluge Anschaffung für Dich.

Außerdem haben wir anhand der Rechenbeispiele gesehen, dass ein Speichersystem die Wirtschaftlichkeit von PV-Anlagen nicht immer schwächt. In reichlich Anwendungsfällen steigert der Speicher bei einer Lebensdauer von bis zu 20 Jahren die Wirtschaftlichkeit einer PV-Anlage. Rechne daher mit Deinen Daten individuell durch, inwiefern die Kosten für den Kauf eines Batteriespeichers durch den höheren Eigenverbrauch refinanziert werden und wäge anschließend ab, wie wichtig Dir neben der Wirtschaftlichkeit außerdem der gute Dienst für die Umwelt und die stärkere Autarkie sind.

Lithium-Ionen-Batterien haben die beste Speichertechnologie für Deine Photovoltaik-Anlage!

Auch wenn die bisherigen Inhalte den Eindruck vermittelt haben mögen, sie würden für Batteriespeicher im Allgemeinen gelten, ist dem keineswegs so. Die Anschaffung von Batterien zur Speicherung von Solarstrom lohnt sich lediglich dann, wenn Du auf Lithium-Ionen-Batterien setzt. Lithium-Ionen-Batterien und Lithium-Eisenphosphat-Batterien haben gegenüber der aktuell einzigen für den Privateinsatz marktreifen Alternative, den Bleibatterien, deutliche Vorteile.

Lithium-Ionen-Batterien sind besser als Bleibatterien

Bleibatterien haben eine ältere Batterietechnologie, doch kommen sie aufgrund ihrer spezifischen Eigenschaften immer noch in diversen modernen Anwendungen und in so manch einem neuen Gerät zum Einsatz. Wer einen Solarakku zu geringen Kosten sucht, wählt vorzugsweise den Bleiakku. Vor allem in Anwendungsbereichen, wo der Strombedarf nicht so hoch ist, macht die tendenziell geringe Speicherkapazität der Bleibatterien kaum etwas aus. So sind Bleibatterien bei kleinen Photovoltaik-Inselanlagen äußerst beliebt.

Im Haushalt ist der Strombedarf allerdings hoch. Dementsprechend ist eine hohe Speicherkapazität vonnöten. Zudem möchten die wenigsten AnwenderInnen eine klobige, schwere und große Bleibatterie bei sich zuhause stehen haben. Somit scheidet die Bleibatterie als Stromspeicher für PV-Anlagen mit einer Netz-Anbindung aus.

Stattdessen kommt der Lithium-Ionen-Batteriespeicher ins Spiel, der im Vergleich zu Bleibatterien folgende Eigenschaften hat:

• Hohe Speicherkapazität bei verhältnismäßig geringem Eigengewicht
• Ermöglicht bis kurz vor der Entladung die konstante Entnahme von Solarstrom in hohen Mengen bzw. in hoher Stromstärke
• Im Vergleich zu Bleibatterien mit bis zu 20 Jahren eine enorme Lebensdauer
• Weitaus höhere Kosten als bei einer Bleibatterie, die sich jedoch durch die lange Lebensdauer und die vorteilhaften Nutzungseigenschaften refinanzieren
• Höchste Sicherheit durch weitaus geringere Brandanfälligkeit

Letztlich sind Lithium-Ionen-Batterien im Vergleich zu Bleibatterien langfristig kostengünstiger und zugleich für die Nutzung bei einer PV-Anlage vorteilhafter. Wenn Du Solarstrom sicher speichern, hin und wieder in hohen Mengen und bei intensivem Verbrauch aus dem Speicher beziehen möchtest und für den Batteriespeicher langfristig möglichst wenig Geld ausgeben möchtest, ist die Lithium-Ionen-Batterie im Vergleich zur Bleibatterie bei Deiner PV-Anlage die deutlich bessere Wahl.

Die besonderen Vorteile eines LiFePO4-Akkus für Deine PV-Anlage

Der Stromspeicher Zendure SolarFlow ist ein Lithium-Eisenphosphat-Akku (kurz: LiFePO4-Akku). Dieser ist ein bestimmter Typ des Lithium-Akkus, der größtenteils auf der Technologie eines Lithium-Ionen-Akkus basiert. Er unterscheidet sich aber durch das verwendete Kathodenmaterial, was dem LiFePO4-Akku und ebenso dem Zendure SolarFlow auf unserer Website im Vergleich zu anderen Lithium-Batterien folgende Eigenschaften verleiht:

• Höhere Leistung
• Leicht verringerte Energiedichte
• Gesteigerte Sicherheit durch höhere Temperaturesistenz
• Längere Lebensdauer

Der LiFePO4-Speicher hält im Betrieb auch den widrigsten Bedingungen stand. Bei kalten Witterungsverhältnissen entlädt er sich langsamer als ein herkömmlicher Lithium-Ionen-Akku, bei Hitze ist die Brandgefahr stark reduziert. 

Die leicht verringerte Energiedichte von LiFePO4-Akkus hat zur Folge, dass pro Kilogramm Speichergewicht weniger Solarstrom gespeichert werden kann. Während eine Lithium-Ionen-Batterie ca. 140 bis 260 Wh/kg an Energiedichte hat, speichert eine LiFePO4-Batterie pro kg gerade mal 80-140 Wh an Solarstrom. Das ist im Vergleich zum Bleiakku mit dessen Energiedichte von 30-60 Wh/kg dennoch deutlich mehr!

Wir haben uns trotz der geringen Energiedichte im Vergleich zur herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterie für eine LiFePO4-Batterie als Stromspeicher entschieden, da dieser nach wie vor genug Strom speichert, um Stecker-Solargeräte mit ausreichend Speicherkapazität zu ergänzen - die Energiedichte ist dabei im Vergleich zur Lithium-Ionen-Batterie in einem vertretbaren Rahmen verringert, sodass der Speicher nicht allzu groß ausfällt und in Deinem Haushalt optisch nicht negativ ins Gewicht fallen wird.

Zur Temperaturresistenz und längeren Lebensdauer trägt die besondere Zellchemie des LiFePO4-Akkus bei. Ein thermisches Durchgehen und eine Membranschmelzung, wie sie bei herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien im Betrieb vorkommen können, sind bei LiFePO4-Akkus prinzipiell auszuschließen.

Fazit: In unseren Augen ist ein Stromspeicher für Photovoltaik-Anlagen sinnvoll!

Stromspeicher steigern die Eigenverbrauchsquote bei Deiner PV-Anlage: Das bedeutet, dass Du mehr Solarstrom selbst verbrauchst als ohne einen Speicher. Batterien speichern den überschüssigen Solarstrom zur späteren Nutzung ein - anders ist es bei einer Photovoltaikanlage ohne Speicher, bei der es zu einer Einspeisung des Stromüberschusses ins öffentliche Stromnetz kommt. Dafür bekommst Du bei großen Solaranlagen zwar eine Vergütung, diese liegt aber weit unter dem durchschnittlichen Strompreis. Eigenverbrauch lohnt sich mehr als Einspeisevergütung.

Aber nicht nur aus wirtschaftlichen Gründen kaufen immer mehr EigenheimbesitzerInnen, MieterInnen und weitere BetreiberInnen von Photovoltaikanlagen einen Stromspeicher dazu. Das liegt schlichtweg daran, dass neben der wirtschaftlichen Attraktivität zwei weitere große Vorteile zubuche stehen: Zum einen verschaffen Dir PV-Anlagen mit Batterien einen höheren Grad an Autarkie von Deinem Stromanbieter. Zum anderen profitierst Du dank der Batterien von einer höheren CO2-Einsparung.