Photovoltaik mit Speicher: Ab welcher Größe der Nutzen abflacht
Ein Stromspeicher hebt den Eigenverbrauch einer Photovoltaikanlage von rund 30 auf 60 bis 70 Prozent und den Autarkiegrad von 30 auf 55 bis 70 Prozent. Als Auslegungsregel gelten 1 bis 1,5 Kilowattstunden nutzbare Kapazität je Kilowatt Peak Anlagenleistung. Eine 10-Kilowatt-Peak-Anlage mit 10-Kilowattstunden-Speicher kostet rund 20.300 Euro, also etwa 6.000 Euro mehr als dieselbe Anlage ohne Speicher.
Wann lohnt sich ein Stromspeicher zur Photovoltaikanlage?
Ein Speicher lohnt sich, wenn der Haushalt mindestens 3.500 Kilowattstunden im Jahr verbraucht, der Verbrauch überwiegend abends anfällt und die Anlage groß genug ist, um regelmäßig Überschuss zu erzeugen. Bei kleinen Anlagen unter 5 Kilowatt Peak bleibt zu wenig zu speichern.
Die Wirtschaftlichkeit ergibt sich aus der Differenz zwischen Strombezugspreis und Einspeisevergütung. Jede Kilowattstunde, die der Speicher vom Mittag in den Abend verschiebt, spart 32 Cent Netzbezug und kostet 7,78 Cent entgangene Einspeisevergütung, bringt also rund 24 Cent.
Diese Differenz ist der einzige wirtschaftliche Hebel des Speichers, und sie steigt mit dem Strompreis. Sinkt der Strompreis oder steigt die Einspeisevergütung, verschlechtert sich die Rechnung entsprechend.
Aus der Nutzungsmenge folgt unmittelbar die richtige Größe.
Wie groß sollte der Stromspeicher sein?
Als Richtwert gelten 1 bis 1,5 Kilowattstunden nutzbare Speicherkapazität je Kilowatt Peak Anlagenleistung, alternativ etwa 1 Kilowattstunde je 1.000 Kilowattstunden Jahresstromverbrauch. Für ein Einfamilienhaus mit 10 Kilowatt Peak sind damit 8 bis 12 Kilowattstunden sinnvoll.
Ein größerer Speicher bringt kaum zusätzlichen Nutzen, weil er im Sommer ohnehin täglich voll wird und im Winter zu wenig Überschuss bekommt. Die zusätzliche Kapazität wird schlicht nicht durchgeladen, verursacht aber Kosten.
Unterschieden werden Nennkapazität und nutzbare Kapazität. Ein Speicher mit 10 Kilowattstunden Nennkapazität und 90 Prozent Entladetiefe liefert 9 Kilowattstunden. Vergleichen Sie Angebote immer über die nutzbare Kapazität, weil nur sie im Alltag ankommt.
Rechenbeispiel
Einfamilienhaus mit 4.500 Kilowattstunden Jahresverbrauch, 10-Kilowatt-Peak-Anlage mit 9.500 Kilowattstunden Ertrag, Speicher mit 10 Kilowattstunden nutzbarer Kapazität. Ohne Speicher werden 2.850 Kilowattstunden selbst verbraucht, mit Speicher rund 6.200. Die zusätzlichen 3.350 Kilowattstunden ersetzen Netzstrom zu 32 Cent statt Einspeisung zu 7,78 Cent, was einen jährlichen Zusatznutzen von rund 810 Euro ergibt. Bei Speicherkosten von 6.000 Euro amortisiert sich der Speicher nach etwa siebeneinhalb Jahren.
Die Rechnung setzt allerdings voraus, dass der Speicher die kalkulierte Zyklenzahl auch erreicht.
Wie verändert ein Speicher Eigenverbrauch und Autarkie?
Ein Speicher hebt den Eigenverbrauch von 25 bis 35 auf 60 bis 70 Prozent und den Autarkiegrad von rund 30 auf 55 bis 70 Prozent. Beide Werte steigen mit der Speichergröße, allerdings mit abnehmendem Zusatznutzen je weiterer Kilowattstunde.
| Speichergröße | Eigenverbrauch | Autarkiegrad | Zusatznutzen je Jahr |
|---|---|---|---|
| ohne Speicher | 25 bis 35 Prozent | rund 30 Prozent | Bezugswert |
| 5 Kilowattstunden | 45 bis 55 Prozent | 45 bis 55 Prozent | rund 480 Euro |
| 10 Kilowattstunden | 60 bis 70 Prozent | 55 bis 65 Prozent | rund 810 Euro |
| 15 Kilowattstunden | 65 bis 75 Prozent | 60 bis 70 Prozent | rund 900 Euro |
| 20 Kilowattstunden | 68 bis 78 Prozent | 63 bis 72 Prozent | rund 940 Euro |
Der Sprung von 5 auf 10 Kilowattstunden bringt rund 330 Euro zusätzlich, der Sprung von 15 auf 20 nur noch 40 Euro. Genau dieser Verlauf begrenzt die sinnvolle Speichergröße nach oben.
Autarkiegrad und Eigenverbrauchsquote werden häufig verwechselt. Der Eigenverbrauch beschreibt, welcher Anteil des erzeugten Stroms im Haus bleibt, der Autarkiegrad, welcher Anteil des Verbrauchs aus eigener Erzeugung stammt. Beide Kennzahlen und ihre Grenzen sind im Beitrag zur Bedeutung von Autarkie aufgeschlüsselt.
Auch mit großem Speicher bleibt der Winter das ungelöste Problem.
Warum hilft ein Speicher im Winter kaum?
Ein Speicher verschiebt Strom innerhalb eines Tages, nicht zwischen den Jahreszeiten. Im Dezember liefert eine 10-Kilowatt-Peak-Anlage an vielen Tagen weniger als 5 Kilowattstunden, sodass der Speicher gar nicht erst voll wird.
Der Jahresverlauf ist eindeutig. Zwischen Mai und August erzeugt eine Anlage in Deutschland rund 60 Prozent ihres Jahresertrags, zwischen November und Februar etwa 12 Prozent. Der Verbrauch verteilt sich dagegen gleichmäßiger, bei Häusern mit Wärmepumpe sogar gegenläufig.
Ein saisonaler Ausgleich wäre nur mit Speichergrößen im Bereich mehrerer Hundert Kilowattstunden möglich, was technisch und wirtschaftlich ausscheidet. Wasserstoffspeicher für Einfamilienhäuser lösen dieses Problem theoretisch, kosten aber 40.000 Euro und mehr bei niedrigem Wirkungsgrad.
Für Haushalte mit Wärmepumpe bedeutet das eine nüchterne Erwartung: Der Speicher senkt die Stromrechnung, macht aber nicht unabhängig. Wie viel Solarstrom eine Wärmepumpe tatsächlich aufnimmt, steht im Beitrag zur Kombination aus Wärmepumpe und Photovoltaik.
Welche Betriebsstrategien gibt es für Stromspeicher?
Verbreitet sind drei Strategien: die einfache Überschussladung, die prognosebasierte Ladung anhand der Wettervorhersage und die Ladung nach dynamischem Stromtarif. Die prognosebasierte Ladung erhöht den Nutzen um 3 bis 8 Prozent.
Die einfache Überschussladung lädt, sobald mehr erzeugt als verbraucht wird. An sonnigen Sommertagen ist der Speicher dadurch bereits mittags voll, und der Überschuss der Nachmittagsstunden geht vollständig ins Netz.
Die prognosebasierte Ladung verzögert den Ladevorgang, wenn für den Nachmittag hohe Erträge vorhergesagt sind. Der Speicher wird dadurch später voll, und die Mittagsspitze wird zur Eigennutzung abgefangen statt eingespeist.
Bei dynamischen Stromtarifen kommt eine dritte Möglichkeit hinzu: Der Speicher lädt in Stunden mit niedrigem Börsenpreis aus dem Netz. Ob das zulässig ist, hängt am Förder- und Vergütungsrahmen der Anlage und sollte vor der Umstellung geprüft werden.
Wo wird ein Stromspeicher aufgestellt?
Ein Stromspeicher gehört in einen trockenen, frostfreien Innenraum mit Temperaturen zwischen 5 und 30 Grad und ausreichender Belüftung. Keller und Hauswirtschaftsraum sind die üblichen Standorte, Garagen ohne Heizung sind wegen der Wintertemperaturen ungeeignet.
Temperatur ist der wichtigste Faktor für die Lebensdauer. Lithium-Zellen altern bei dauerhaft über 30 Grad deutlich schneller, bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt lässt sich der Speicher gar nicht laden.
Der Platzbedarf liegt bei Wandgeräten bei rund 0,6 mal 0,8 Metern Wandfläche, bei Standgeräten bei etwa 0,5 Quadratmetern Stellfläche. Vor dem Gerät ist ein Wartungsabstand von 0,8 bis 1 Meter einzuhalten.
Welche Zelltechnologien es gibt, wie viele Ladezyklen ein Speicher aushält und welche Sicherheitsanforderungen gelten, ist im Ratgeber zum Stromspeicher im Einzelnen beschrieben.
Planen Sie den Speicher von Anfang an mit ein, auch wenn er erst später angeschafft wird. Ein hybridfähiger Wechselrichter kostet bei der Erstinstallation wenige Hundert Euro mehr, eine spätere Nachrüstung mit separatem Batteriewechselrichter dagegen 1.500 bis 2.500 Euro.