Friese & Röver GmbH & Co. KG

Speicher

Welcher Speicher ist für meinen Bedarf der Richtige?

Wie ist der Platzbedarf für einen geeigneten Speicher?

Dem Selbstverbrauch der erzeugten elektrischen Energie kommt immer größere Bedeutung zu. Strom soll lokal verbraucht werden, damit er unsere Netze nicht belastet und der Nutzer wünscht sich mehr Unabhängigkeit vom Stromversorger bis hin zum Schutz vor Netzausfall - kurzzeitige oder auch länger dauernde.

Daher sind - politisch gewünscht? - Speicher auf dem Vormarsch. Speicherung in Bleiakkus wie wir sie aus den Autos als Starterbatterie kennen sind preisgünstig, aber mit Wartungsaufwand und begrenzter Lebensdauer verbunden. Die Akkus sind nach ca. 8 – 12 Jahren zu tauschen, der Aufstellraum muss belüftet werden und Ein- und Ausbau sind ein echter Kraftakt. Die Lebensdauer ist abhängig von der Umgebungstemperatur, der Entnahmeleistung und der Systemauslegung, die die Zyklenzahl bestimmt. Nutzbar sind lediglich 50% der Akkukapazität. Tiefentladung schädigt die Akkus. Aus diesen Gründen werden Bleiakkus kaum noch eingesetzt.

Deutlich langlebiger - ca. 20 Jahre und mehr - sind Li-Ionen-Akkus. Bisher in vielen elektronischen Haushaltsgeräten und Werkzeugen, aber auch in Elektroautos, eingesetzt, werden sie auf die Bedürfnisse der Photovoltaik abgestimmt. Aus Sicherheitsgründen konzentrieren sich viele Hersteller auf die LiFePO4(Lithium-Eisenphosphat)-Technik, da hier die Gefahr des "Durchgehens" am geringsten ist. Systeme, die später aufrüstbar sind und mit den Bedürfnissen des Nutzers wachsen, setzen sich stärker durch, da insbesondere der Wunsch nach Teilnahme an der Elektromobilität zunimmt.

Darüber hinaus werden die Akkus an verschiedenen Stellen der PV-Anlage eingebunden. Die Systeme mit DC-Kopplung haben weniger Verluste, erfordern aber eine Systemfestlegung beim Kauf, wohingegen die AC-gekoppelten Systeme aufgrund zwei zusätzlicher Wandlungsschritte etwas höhere Verluste, aber keine Beschränkungen bei der Auswahl der übrigen PV-System-Komponenten erfordern. Soweit die Theorie, aber auch eine DC-Kopplung muss intelligent ausgeführt werden, damit die DC-DC-Steller nicht den Vorteil wieder aufbrauchen.

Zu jedem Batteriespeicher gehört ein Batteriemanagementsystem, dass entweder im Speicher integriert ist oder in den Batterie-Wechselrichter ausgelagert ist. Folgende Speicherkonstellationen sind auf dem Markt:

DC-gekoppelte Systeme

  • Hochvoltspeicher mit 50 bis 250 V, der direkt in den DC-String des PV-Wechselrichters eingebunden ist, z.B. Solarwatt Matrix
  • Hochvoltspeicher mit 175 bis 460 V, der direkt mit dem PV-Wechselrichter verbunden ist, z.B. Fronius Battery, Kostal BA
  • Hochvoltspeicher mit integriertem Batteriewechselrichter, der die Anschlussspannung auf ca. 400 V hebt und darüber mit dem PV-Wechselrichter verbunden wird z.B. LG Chem mit SMA oder Solaredge
  • Vollintegrierter Kompaktspeicher, die DC-gekoppelte Speicher und PV-Speicher vereinen, z.B. E3/DC

AC-gekoppelte Systeme

  • Niedervoltspeicher mit 48 bis 52 V und externem Batteriewechselrichter, der die Gleich- auf Wechselspannung transformiert, z.B. LG Chem mit SMA Sunny Island
  • Niedervoltspeicher mit 48 bis 52 V und integriertem Batteriewechselrichter, der die Gleich- auf Wechselspannung transformiert, z.B. sonnen eco
  • Hochvoltspeicher mit 400 V und integriertem Batteriewechselrichter, der die Gleich- auf Wechselspannung transformiert z.B. Tesla Powerwall

Das zeigt, es gibt nicht DAS Speichersystem für alle Anwendungen, sondern in Abhängigkeit vom Aufbau des PV-Generators, dem Stromverbrauch im Haus und dem zur Verfügung stehenden Budget ist der passende Speicher zu wählen. Darüber hinaus sind noch Features wie Ersatzstromversorgung, Verbrauchersteuerung, Anbindung der Ladestation für das E-Auto, Flexibilität - z.B. durch Erweiterbarkeit - und weitere Dienstleistungen wie die Reststromversorgung - idealerweise als Flat - Kriterien für die Wahl des Speichers.

Als Faustformel für die erforderliche Speicherkapazität gilt der nächtliche Stromverbrauch in der Übergangszeit. Für den durchschnittlichen Verbrauch eines Einfamilienhaushalts sind dies ca. 3.500 / 1.000 = 3,5 kWh. Vor der Entscheidung sollte man sich überlegen, welche Verbraucher zukünftig dazu kommen. Z.B. ein E-Auto mit ca. 1.500 kWh, eine Wärmepumpe mit ca. 3.000 kWh oder/und die am PC spielenden Kinder mit 300 kWh.

Im ersten Fall werden ca. 5.000,- €, bei 8 kWh ca. 8.000,- € zzgl. Mwst. in den Speicher investiert.

Die meisten Speicher stehen auf dem Boden oder werden an der Wand in Bodennähe montiert. Daher sollte an der Wand eine Fläche von ca. 80 cm Breite und 160 cm Höhe für die Erhöhung der Autarkie eingeplant werden.

Zusammengefasst:

  • Es gibt DC- und AC-gekoppelte Systeme
  • Faustformel für die Speichergröße ist der Jahresstromverbrauch / 1000 in kWh
  • Beim Stromverbrauch sind zukünftige Verbraucher zu berücksichtigen
  • Speicher stehen auf dem Boden oder/und werden an der Wand befestigt
  • Speicher kosten ca. 800 bis 1.700 € je Kilowattstunde Speicherkapazität

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