Warum er Sinn macht: Wir wollen ihn, wir brauchen ihn, wir müssen ihn haben … den Stromspeicher

Im folgenden Artikel geht es um Wissenswertes über Stromspeicher, was ein Stromspeicher ist, warum er nützlich ist, wie viel er kostet, wann sich die Verknüpfung einer Photovoltaikanlage mit einem Stromspeicher auszahlt und mit welchen Kosten man beim Kauf zu rechnen hat.

Was macht ein Stromspeicher?

Ein Stromspeicher oder Energiespeicher in Wohn-, Gewerbe- aber auch in Industriegebäuden dient in der Regel dazu, den überschüssigen Strom aus einer Photovoltaikanlage am Dach des Gebäudes oder von einem Windrad zu speichern. Dieser gespeicherte Strom findet dann Verwendung, wenn kein oder wenig Strom aus den erneuerbaren Energiequellen zur Verfügung steht.

Warum sind Stromspeicher nützlich?

Stromspeicher helfen, die Schwankungen in der Stromproduktion auszugleichen, die durch die volatile Natur erneuerbarer Energiequellen verursacht werden. Sie tragen damit zur Stabilität des Stromnetzes bei, indem sie Frequenz- und Spannungsschwankungen des öffentlichen Stromnetzes ausgleichen. Mit einem Stromspeicher speichern Sie also nicht nur Ihren selbst produzierten Strom und verwenden ihn bei Bedarf, Sie unterstützen auch die Allgemeinheit, indem Sie das Stromnetz zu entlasten bzw. stabilisieren helfen. Doch damit nicht genug – die Technologie bietet auch Perspektiven für die nahe Zukunft: Ab 2025 sind Energieversorger verpflichtet, ihren Kundinnen und Kunden dynamische Stromtarife anzubieten. Bisher waren diese Tarife fast ausschließlich für autarke Betriebe verfügbar. Derzeit haben die meisten Verbraucher einen konstanten Tarif, der für ein bis zwei Jahre festgelegt wird. Bei dynamischen Stromtarifen ist dies anders: Der Börsenstrompreis variiert im Laufe des Tages kontinuierlich. Ein dynamischer Stromtarif wird alle 15 bis 60 Minuten auf Basis des aktuellen Börsenpreises neu berechnet. Er ist somit weitaus flexibler als die bekannten flexiblen Stromtarife, die beispielsweise drei Preise für verschiedene Tageszeiten anbieten.

Wie helfen Stromspeicher, Stromkosten zu senken?

Zwar sind Stromspeicher nicht billig, doch mittel- und langfristig betrachtet amortisieren sie sich. Wie? Es ist durch ein gutes Energiemanagement möglich, die Stromnutzung während der Spitzenlastzeiten zu reduzieren (sogenanntes Peak Shaving). Dies geschieht, indem der gespeicherte Strom dann automatisiert genutzt wird, wenn der Strompreis am höchsten ist (in der Regel in der Früh und am Abend). Man kann davon ausgehen, dass Energiemanagement in Zukunft ausgeklügelter und eine immer größere Rolle spielen wird und sich dadurch die Preise am Strommarkt dynamischer verhalten werden. Es empfiehlt sich dennoch, für das individuelle Projekt eine Kosten-Nutzen-Analyse durchzuführen, um sicherzustellen, dass die Investition in einen Stromspeicher über einen längeren Zeitraum wirtschaftlich sinnvoll ist. Während man bei einer Photovoltaikanlage ohne Stromspeicher einen Eigenverbrauchsgrad von rund 45 % hat, kann sich dieser durch die Verknüpfung mit einem Batteriespeicher auf 80 % und mehr erhöhen.

Sich unabhängig machen und das Stromnetz entlasten helfen

Für viele Menschen genauso wichtig wie das Senken der Stromkosten ist die Unabhängigkeit von Stromanbietern. Durch das gezielte Verschieben der Batterieladung in die Mittagszeit kann zudem wie erwähnt eine signifikante Entlastung des Stromnetzes erreicht werden. Es ist jedoch zu beachten, dass in der Regel die Batterie im System vorrangig bei Überschussstrom von der Photovoltaikanlage geladen wird. Dies führt dazu, dass die Batterie insbesondere im Sommer bereits zur Mittagszeit vollständig aufgeladen ist. Der überschüssige Strom wird dann ins Netz eingespeist. Diese Einspeisung erfolgt zu einer Tageszeit (Mittag), in der die PV-Anlagen die höchste Stromproduktion erreichen. Folglich speisen zu diesem Zeitpunkt viele PV-Anlagen ihren überschüssigen Strom gleichzeitig ins Netz ein, was zu einem Lastspitzenwert führt. Ein solcher Peak kann das Stromnetz belasten und zu einer Überbeanspruchung führen. Im Extremfall könnte dies sogar die Netzbetreiber dazu zwingen, dass Kraftwerke abgeschaltet werden müssen, um die Netzstabilität zu gewährleisten.

Wie viel kostet ein Stromspeicher?

Das hängt natürlich von der Leistung und der Kapazität des Geräts, aber auch von der Marke und der Batterietechnologie ab. Für einen qualitativ hochwertigen Stromspeicher basierend auf Lithium-Ionen-Technologie mit 5 kW-Leistung muss man mit Kosten von 4.000 bis 9.000 € für Premiumgeräte rechnen. Schnäppchenjäger finden bei Rabattaktionen aber sicher Modelle unter 4.000 €.

Was kann man mit 5 kW gespeichert in einem Stromspeicher machen?

Haben Sie einen Stromspeicher mit 5 kW-Leistung, so können Sie folgende elektrische Geräte für die angegebene Dauer in Betrieb setzen (natürlich handelt es sich um ungefähre Werte, die je nach Gerät variieren können):

• 75 Stunden mit einem LED-Fernseher fernsehen
• 25 Stunden mit einem PC arbeiten
• fünf Mal mit der Waschmaschine die Wäsche bei 60 °C waschen
• 450 Stunden eine Energiesparlampe mit 11 W benutzen
• fünf Abendessen für 4 Personen kochen

Müssen Sie im Nachhinein feststellen, dass Ihr Stromspeicher zu wenig Kapazität für Ihren Bedarf hat: Viele Stromspeicher sind modular konstruiert, das heißt, sie können bei Bedarf erweitert werden. Dies sollte allerdings innerhalb der ersten zwei Betriebsjahre geschehen, da die Batterien sonst zu große Kapazitätsunterschiede aufweisen.

Wird der Kauf von Stromspeichern von der Politik gefördert?

Ja! Um die Stromversorgung Österreichs bis 2030 bilanziell auf 100 Prozent aus erneuerbaren Energieträgern umzustellen, fördert die Politik den Ausbau von PV-Anlagen und Stromspeichern finanziell, denn sie spielen eine wichtige Rolle bei der Energiewende. Allerdings sind die Fördercalls mit einem gewissen Betrag dotiert, der aufgebraucht werden kann und nur in gewissen Zeiträumen verfügbar. Der 3. Fördercall (und nach aktuellem Stand letzte in diesem Jahr) wird zwischen 7. – 21. Oktober 2024 stattfinden. Für Speicher gilt dabei ein fixer Fördersatz von 200 € pro kWh. Details finden Sie hier: eag-abwicklungsstelle.at. Weiters gibt es noch von Bundesland zu Bundesland verschiedene Landesförderungen, eine gute Übersicht mit Filtermöglichkeiten bei der Suchfunktion bietet folgende Seite: https://pvaustria.at/foerderungen/.

Um die Stromversorgung Österreichs bis 2030 vollständig auf erneuerbare Energien umzustellen, fördert die Politik den Ausbau von PV-Anlagen und Stromspeichern finanziell (Adobe Stock)

Sicherheitsmaßnahmen

Die Technik heutiger Stromspeicher beruht meist auf der Lithium-Eisenphosphat-Technologie. Sie sind aufgrund ihrer chemischen Stabilität sicherer als andere Lithium-Ionen-Batterien, weniger anfällig für Überhitzung und haben ein geringeres Risiko für thermisches Durchgehen. Man braucht also keine Bedenken zu haben, einen solchen Speicher in den Keller zu stellen. Dennoch sollte man hinsichtlich der Sicherheit einiges bedenken: Im Bereich Brandschutz sollte ein geeigneter Feuerlöscher griffbereit sein. Die elektrische Sicherheit wird durch die fachmännische Isolierung aller Anschlüsse, den Einsatz von Kurzschlussschutz und eine korrekte Erdung des Geräts gewährleistet. Weiterhin ist es ratsam, ein Batteriemanagementsystem (BMS) zu implementieren, das den Ladezustand, die Temperatur und andere kritische Parameter überwacht. Schließlich sind regelmäßige Inspektionen und Wartungen gemäß den Herstellervorgaben notwendig, um die Funktionsfähigkeit und Sicherheit des Speichers zu gewährleisten.

Die Aufstellung des Stromspeichers

Die Auswahl des richtigen Standorts ist entscheidend für die Leistung und Sicherheit des Stromspeichers. Eine gute Belüftung verhindert Überhitzung, während ein Schutz vor extremen Temperaturen und Feuchtigkeit die Lebensdauer des Speichers verlängert. Es ist auch wichtig, dass der Speicher leicht zugänglich ist, um Wartungsarbeiten und Notabschaltungen zu erleichtern. Der Boden sollte eben und stabil genug sein, um das Gewicht des Speichers zu tragen, weiters bieten feuerfeste und isolierende Unterlagen zusätzlichen Schutz.

Den (passenden) Wechselrichter nicht vergessen

Genauso wie man einen Wechselrichter benötigt, der den von der PV-Anlage erzeugten Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) umwandelt, damit elektronische Geräte in Betrieb gesetzt werden können oder der erzeugte Strom ins Stromnetz eingespeist werden kann, wird ein Wechselrichter für einen Stromspeicher benötigt.

Dabei gibt es verschiedene Arten von Wechselrichtern:

• String-Wechselrichter: Diese werden häufig für PV-Anlagen ohne Batteriespeicher verwendet. Sie wandeln den von den Solarmodulen erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom um.
• Hybrid-Wechselrichter: Diese können sowohl den Strom von den Solarmodulen als auch von einem Batteriespeicher umwandeln. Sie sind eine Kombination aus PV-Wechselrichter und Batterie-Wechselrichter und daher eine gute Wahl, wenn du sowohl eine PV-Anlage als auch einen Batteriespeicher installieren möchtest.

In vielen Fällen ist der Hybrid-Wechselrichter die effizienteste Lösung für ein System mit PV-Anlage und Batteriespeicher, da er beide Funktionen in einem Gerät vereint und somit den Installationsaufwand und die Kosten reduzieren kann.

Nicht jeder kann mit jedem

Aber Achtung: Nicht jeder Stromspeicher funktioniert mit jedem Wechselrichter, Folgendes gilt es zu beachten:

1. Spannungskompatibilität: Die Batteriespannung des Stromspeichers muss zum Spannungsbereich des Wechselrichters passen. Einige Systeme arbeiten mit Hochvoltbatterien (z. B. 200–500 V), während andere mit Niedervoltbatterien (z. B. 48 V) arbeiten.
2. Kommunikation: Moderne Batteriespeicher und Wechselrichter benötigen oft eine Kommunikationsschnittstelle, um effizient miteinander zu arbeiten. Die Geräte müssen in der Lage sein, Informationen wie Ladezustand, Temperatur und Betriebsmodi auszutauschen. Dafür werden häufig proprietäre Kommunikationsprotokolle verwendet, die sicherstellen, dass nur bestimmte Kombinationen kompatibel sind.
3. Leistung und Kapazität: Der Wechselrichter muss in der Lage sein, die Leistung und Kapazität des Batteriespeichers zu handhaben. Ein zu kleiner Wechselrichter kann den Batteriestrom nicht vollständig nutzen, während ein zu großer Wechselrichter die Batterie überlasten könnte.
4. Zertifizierungen und Freigaben: Einige Hersteller geben nur bestimmte Kombinationen von Wechselrichtern und Batterien frei, die sie getestet und zertifiziert haben. Dies kann auch für Garantieansprüche relevant sein.
5. Anwendungsbereich: Je nach Einsatzgebiet (z. B. netzgekoppelt oder netzunabhängig) können unterschiedliche Anforderungen an die Systemkomponenten bestehen.

Es ist somit ratsam, sich vor dem Kauf eines Batteriespeichers und eines Wechselrichters genau zu informieren, welche Kombinationen kompatibel sind. Viele Hersteller bieten auf ihrer Homepage Kompatibilitätslisten an, die eine Orientierungshilfe bieten. Zudem kann die Beratung durch einen Fachmann sinnvoll sein, um sicherzustellen, dass das Gesamtsystem optimal funktioniert.