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Titelbild für Einführung in Solarstromspeicher

Photovoltaik Solarstromspeicher

Mehr Unabhängigkeit durch eigene Energie

Immer mehr Haushalte und Unternehmen setzen auf Photovoltaikanlagen, um eigenen Solarstrom zu erzeugen. Doch was passiert, wenn die Sonne nicht scheint? Hier kommen Solarstromspeicher ins Spiel. Sie speichern überschüssige Energie aus der Photovoltaikanlage und stellen sie dann zur Verfügung, wenn sie gebraucht wird, etwa abends oder an bewölkten Tagen.

Warum ein Solarstromspeicher?

Ein Photovoltaik-Speicher erhöht den Eigenverbrauch des selbst erzeugten Stroms erheblich. Ohne Speicher wird ungenutzter Solarstrom ins öffentliche Netz eingespeist, oft zu geringen Vergütungssätzen. Mit einem Speicher kann dieser Strom gespeichert und dann genutzt werden, wenn die Sonne nicht scheint. Das reduziert die Stromkosten und macht unabhängiger von steigenden Energiepreisen.

Wie funktioniert ein Photovoltaik-Speicher?

Erstens erzeugen die Solarmodule elektrische Energie aus Sonnenlicht. Zweitens wird der überschüssige Strom in der Batterie gespeichert, anstatt ins öffentliche Netz eingespeist zu werden. Drittens kann der gespeicherte Strom dann genutzt werden, wenn keine direkte Sonneneinstrahlung verfügbar ist.

Welche Vorteile bieten Solarstromspeicher?

Ein Solarstromspeicher ermöglicht eine höhere Nutzung des selbst erzeugten Stroms und verringert die Abhängigkeit von Energieversorgern. Das führt zu einer langfristigen Kostenersparnis und trägt gleichzeitig zur Reduzierung von CO₂-Emissionen bei. Zudem bieten einige Speicher eine Ersatzstromfunktion, die bei Stromausfällen eine Notstromversorgung ermöglicht.

Welche Arten von Solarstromspeichern gibt es?

  • Lithium-Ionen-Speicher sind die am häufigsten verwendete und effizienteste Technologie, da sie eine hohe Lebensdauer und gute Speicherleistung bieten.
  • Blei-Akkus sind eine günstigere Alternative, jedoch mit einer kürzeren Lebensdauer und höherem Wartungsaufwand.
  • Salzwasserspeicher sind eine umweltfreundliche Option mit hoher Sicherheit, jedoch derzeit weniger verbreitet.

Lohnt sich ein Solarstromspeicher?

Ein Solarstromspeicher lohnt sich besonders für Haushalte und Unternehmen, die ihren Eigenverbrauch maximieren und langfristig Energiekosten sparen möchten. Aufgrund sinkender Preise für Batteriespeicher und verfügbarer Förderprogramme wird die Investition immer rentabler.

Der Schlüssel zur solaren Energieunabhängigkeit

Ein Photovoltaik-Solarstromspeicher ist eine sinnvolle Ergänzung zur Solaranlage. Er steigert die Effizienz, macht unabhängiger von Energieversorgern und schützt vor steigenden Strompreisen. Wer heute auf einen Solarstromspeicher setzt, sichert sich eine nachhaltige und zukunftssichere Energieversorgung.

Photovoltaik Solarstromspeicher – Unabhängig mit eigener Energie

Die Nutzung von Solarstrom nimmt stetig zu, da immer mehr Haushalte und Unternehmen auf erneuerbare Energien setzen. Eine Photovoltaikanlage erzeugt tagsüber Energie, doch ohne einen passenden Speicher geht ein Großteil dieses Stroms ungenutzt verloren oder wird ins Netz eingespeist. Ein Solarstromspeicher ermöglicht es, diesen Strom zu speichern und dann zu nutzen, wenn die Sonne nicht scheint – beispielsweise in den Abendstunden oder an bewölkten Tagen.

Warum ist ein Solarstromspeicher sinnvoll?

Ein Photovoltaik-Speicher steigert den Eigenverbrauch des selbst erzeugten Stroms erheblich. Ohne einen Speicher wird überschüssiger Solarstrom ins öffentliche Netz eingespeist, wofür die Einspeisevergütung oft gering ausfällt. Mit einem Speicher bleibt dieser Strom verfügbar und reduziert die Notwendigkeit, teuren Netzstrom zu beziehen. Dadurch sinken die Stromkosten und die Unabhängigkeit vom Energieversorger wächst.

Wie funktioniert ein Solarstromspeicher?

  • Stromerzeugung: Die Solarmodule wandeln Sonnenenergie in elektrische Energie um.
  • Speicherung: Überschüssiger Strom wird in einer Batterie zwischengespeichert, anstatt ins öffentliche Netz eingespeist zu werden.
  • Nutzung: Sobald die Sonne nicht mehr scheint, wird die gespeicherte Energie genutzt, um Verbraucher mit Strom zu versorgen.

Welche Arten von Solarstromspeichern gibt es?

Lithium-Ionen-Speicher

Lithium-Ionen-Batterien sind die am häufigsten verwendeten Speicher für Photovoltaikanlagen. Sie bieten eine hohe Energiedichte, lange Lebensdauer und sind besonders effizient. Diese Technologie ist derzeit die bevorzugte Wahl für private Haushalte und Unternehmen.

Blei-Säure-Akkus

Blei-Säure-Batterien sind eine kostengünstigere Alternative, haben jedoch eine kürzere Lebensdauer und geringere Effizienz im Vergleich zu Lithium-Ionen-Speichern. Sie werden häufig in Inselanlagen eingesetzt, wo niedrige Anschaffungskosten wichtiger sind als langfristige Effizienz.

Blei-Gel-Akkus

Blei-Gel-Batterien sind eine Weiterentwicklung der klassischen Blei-Säure-Batterien. Sie sind wartungsfrei, haben eine längere Lebensdauer als herkömmliche Blei-Akkus und sind für kleinere Solaranlagen geeignet.

Salzwasserspeicher

Salzwasser-Batterien sind eine umweltfreundliche Alternative zu herkömmlichen Batteriespeichern. Sie enthalten keine giftigen Chemikalien, sind vollständig recycelbar und besonders sicher. Allerdings sind sie noch nicht weit verbreitet und haben eine geringere Energiedichte.

Redox-Flow-Batterien

Redox-Flow-Speicher nutzen flüssige Elektrolyte, um Energie zu speichern. Sie sind langlebig und ideal für große Speicherlösungen, jedoch aufgrund ihrer Größe und Kosten weniger für Privathaushalte geeignet.

Wasserstoff-Speicher

Wasserstoffspeicher sind eine zukunftsweisende Lösung, bei der überschüssiger Solarstrom genutzt wird, um durch Elektrolyse Wasserstoff zu erzeugen. Dieser kann später wieder in Strom umgewandelt werden. Die Technologie ist aktuell noch sehr teuer und hauptsächlich für industrielle Anwendungen relevant.

Welche Vorteile bieten Solarstromspeicher?

  • Erhöhung des Eigenverbrauchs und Reduzierung der Stromkosten

  • Unabhängigkeit von Energieversorgern und steigenden Strompreisen

  • Nachhaltige Nutzung von selbst erzeugtem Strom und Reduzierung der CO₂-Emissionen

  • Möglichkeit zur Notstromversorgung bei Stromausfällen

  • Flexible Speicherlösungen für verschiedene Anwendungen

Lohnt sich die Investition in einen Solarstromspeicher?

Ob sich ein Solarstromspeicher lohnt, hängt von individuellen Faktoren wie dem eigenen Stromverbrauch, der Größe der Photovoltaikanlage und den aktuellen Strompreisen ab. Da die Preise für Batteriespeicher in den letzten Jahren gesunken sind und es staatliche Förderprogramme gibt, wird die Investition zunehmend attraktiver.

Fazit: Der Weg zur Energieunabhängigkeit

Ein Photovoltaik-Solarstromspeicher ist eine sinnvolle Ergänzung zur Solaranlage. Er erhöht den Eigenverbrauch, reduziert die Stromkosten und sorgt für mehr Unabhängigkeit von Energieversorgern. Wer heute in einen Speicher investiert, setzt auf eine nachhaltige, zukunftssichere Energieversorgung.

Alle Photovoltaik Stromspeicher-Technologien im Überblick

Photovoltaik-Stromspeicher ermöglichen es, überschüssige Solarenergie zu speichern und bei Bedarf wieder abzugeben. Sie erhöhen den Eigenverbrauch, reduzieren die Abhängigkeit vom Stromnetz und senken langfristig die Energiekosten. Je nach Anwendung stehen unterschiedliche Speichertechnologien zur Verfügung.

Elektrochemische Stromspeicher (Batteriespeicher)

Diese Technologie wandelt elektrische Energie in chemische Energie um und gibt sie bei Bedarf wieder ab.

Lithium-Ionen-Batterien

  • Die am häufigsten eingesetzte Speichertechnologie für Photovoltaikanlagen

  • Hohe Energiedichte, kompakt und effizient

  • Lange Lebensdauer von 10 bis 15 Jahren

  • Hoher Wirkungsgrad von bis zu 95 Prozent

  • Verschiedene Zellchemien verfügbar, z. B. Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt (NMC) oder Lithium-Eisenphosphat (LiFePO4)

Lithium-Eisenphosphat-Batterien (LiFePO4)

  • Sicherer als herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien, da thermisch stabil

  • Höhere Lebensdauer und mehr Ladezyklen

  • Enthält keine kritischen Rohstoffe wie Kobalt

Blei-Säure-Batterien

  • Kostengünstige, aber veraltete Technologie

  • Kürzere Lebensdauer und niedrigerer Wirkungsgrad als Lithium-Ionen-Batterien

  • Hoher Wartungsaufwand, daher für langfristige Anwendungen weniger geeignet

Blei-Gel-Batterien

  • Weiterentwicklung der klassischen Blei-Säure-Technologie

  • Wartungsfrei und langlebiger als herkömmliche Blei-Batterien

  • Geringere Energiedichte und Ladezyklen im Vergleich zu Lithium-Ionen

Salzwasser-Batterien

  • Umweltfreundliche, ungiftige Alternative

  • Keine Überhitzungsgefahr, wartungsfrei

  • Längere Lebensdauer, aber geringere Energiedichte als Lithium-Ionen-Speicher

  • Noch relativ teuer und wenig verbreitet

Redox-Flow-Batterien

  • Energiespeicherung in flüssigen Elektrolyten

  • Sehr lange Lebensdauer (über 20 Jahre)

  • Besonders für große Anlagen und Gewerbebetriebe geeignet

  • Hoher Platzbedarf und höhere Anschaffungskosten

Mechanische Stromspeicher

Mechanische Speicher wandeln elektrische Energie in potenzielle oder kinetische Energie um und stellen sie später wieder als Strom bereit.

Schwungradspeicher (Flywheel Energy Storage, FES)

  • Speichert Energie in Form von rotierender Masse

  • Sehr schnelle Lade- und Entladezeiten

  • Besonders für kurzfristige Energiespeicherung geeignet

Druckluftspeicher (Compressed Air Energy Storage, CAES)

  • Strom wird genutzt, um Luft unter Druck zu setzen

  • Spätere Stromerzeugung durch kontrollierte Entspannung der Luft

  • Effizienz niedriger als bei Batteriespeichern

Chemische Stromspeicher

Hierbei wird elektrische Energie in chemischen Prozessen gespeichert und später durch Umwandlung wieder freigesetzt.

Wasserstoffspeicher (Power-to-Gas)

  • Überschüssiger Strom wird zur Elektrolyse von Wasser genutzt

  • Wasserstoff kann gespeichert und später in Strom umgewandelt werden

  • Hohe Speicherkapazität, aber derzeit noch geringe Effizienz

  • Besonders für Langzeitspeicherung und industrielle Anwendungen geeignet

Methanisierung

  • Weiterentwicklung der Wasserstoffspeicherung

  • Wasserstoff wird mit CO₂ zu Methan umgewandelt

  • Kann ins bestehende Erdgasnetz eingespeist und später verstromt werden

Welche Speicherlösung ist die beste für Photovoltaik?

  • Für Privathaushalte: Lithium-Ionen- oder Lithium-Eisenphosphat-Batterien

  • Für Gewerbe und Industrie: Redox-Flow-Batterien oder Wasserstoffspeicher

  • Für kurzfristige Netzstabilisierung: Schwungradspeicher oder Druckluftspeicher

  • Für langfristige Speicherung: Wasserstoff- oder Methanisierungssysteme

Zukunftssichere Stromspeicher für Photovoltaik

Die Wahl des richtigen Photovoltaik-Speichers hängt von den individuellen Anforderungen ab. Während Lithium-Ionen-Batterien die gängigste Lösung für Privathaushalte sind, gewinnen Redox-Flow-Batterien, Wasserstoffspeicher und mechanische Speicher zunehmend an Bedeutung.

Ein geeigneter Stromspeicher optimiert den Eigenverbrauch, sorgt für Unabhängigkeit vom Netz und macht die Nutzung von Solarstrom effizienter und nachhaltiger.

Wirtschaftlichkeit von Photovoltaik-Speichern

Die Investition in einen Stromspeicher ist nicht nur eine Frage der Technologie, sondern auch der Wirtschaftlichkeit. Die wichtigsten Faktoren, die die Rentabilität beeinflussen, sind:

  • Anschaffungskosten: Lithium-Ionen-Speicher sind derzeit am teuersten, bieten jedoch die längste Lebensdauer und den höchsten Wirkungsgrad. Blei-Akkus sind günstiger, aber weniger effizient und langlebig.

  • Lebensdauer und Zyklenfestigkeit: Während Lithium-Ionen-Batterien bis zu 6.000 Ladezyklen erreichen, liegen Blei-Gel- oder Salzwasser-Batterien deutlich darunter. Eine hohe Zyklenzahl bedeutet eine längere Nutzung des Speichers und damit eine bessere Wirtschaftlichkeit.

  • Einspeisevergütung vs. Eigenverbrauch: Da die Einspeisevergütung in den letzten Jahren stark gesunken ist, lohnt es sich, den Solarstrom selbst zu verbrauchen. Ein Speicher maximiert den Eigenverbrauch und reduziert den Netzstrombezug.

  • Strompreissteigerung: Die Kosten für Netzstrom steigen kontinuierlich. Wer seinen Solarstrom speichert, ist weniger von diesen Preissteigerungen betroffen.

  • Staatliche Förderungen: In vielen Ländern gibt es Förderprogramme für Batteriespeicher, die die Anschaffungskosten senken und die Wirtschaftlichkeit verbessern.

Dimensionierung eines Solarstromspeichers

Ein Speicher muss passend zur Photovoltaikanlage und zum Stromverbrauch ausgelegt sein. Eine zu kleine Batterie kann nicht genügend Energie speichern, eine zu große verursacht unnötige Kosten.

Faustformel zur Berechnung der Speichergröße:

  • Ein-Personen-Haushalt: 3-5 kWh Speichergröße

  • Vier-Personen-Haushalt: 5-10 kWh Speichergröße

  • Gewerbliche Nutzung: 10-100 kWh je nach Strombedarf

Die optimale Größe hängt davon ab, wie viel Strom tagsüber produziert und nicht direkt verbraucht wird.

Ersatzstrom- und Notstromfunktion bei Speichern

Viele moderne Batteriespeicher bieten eine Notstrom- oder Ersatzstromfunktion.

  • Notstrom: Versorgt bei einem Stromausfall nur bestimmte Verbraucher im Haus.

  • Ersatzstrom: Kann das gesamte Haus über einen längeren Zeitraum versorgen und eine vollständige Insellösung ermöglichen.

Besonders in Kombination mit einem Hybrid-Wechselrichter kann ein Batteriespeicher auch netzunabhängig betrieben werden.

Photovoltaik-Speicher und dynamische Stromtarife

Mit der Einführung von dynamischen Stromtarifen wird es zunehmend attraktiver, einen Speicher intelligent zu steuern:

  • Niedrige Strompreise nutzen: In Zeiten günstiger Netzstrompreise kann der Speicher gezielt geladen werden.

  • Hohe Strompreise umgehen: Bei teuren Netzstromtarifen wird der eigene Solarstrom genutzt.

Moderne Energiemanagementsysteme ermöglichen eine optimale Nutzung dieser Tarife und steigern die Wirtschaftlichkeit eines Speichers zusätzlich.

Lohnt sich ein Photovoltaik-Speicher?

Ein Stromspeicher lohnt sich für Haushalte und Unternehmen, die ihren Eigenverbrauch erhöhen und ihre Energiekosten senken möchten. Durch die Kombination von Solaranlage, Speicher und intelligentem Energiemanagement kann eine weitgehende Unabhängigkeit vom Stromversorger erreicht werden.

Mit der richtigen Speichertechnologie lässt sich Solarstrom effizient speichern und nutzen, was nicht nur wirtschaftlich vorteilhaft ist, sondern auch einen Beitrag zur nachhaltigen Energieversorgung leistet.

Notstrom- und Ersatzstromfunktion bei Photovoltaik-Speichern

Ein wichtiger Aspekt bei der Wahl eines Photovoltaik-Speichers ist die Notstrom- und Ersatzstromfunktion. Während ein Speicher primär dazu dient, den Eigenverbrauch zu erhöhen und Stromkosten zu senken, kann er auch als Stromquelle dienen, wenn das öffentliche Stromnetz ausfällt.

Unterschied zwischen Notstrom- und Ersatzstromfunktion

Viele Hersteller bieten Stromspeicher mit einer Notstrom- oder Ersatzstromfunktion an, doch diese Begriffe werden oft synonym verwendet, obwohl sie deutliche Unterschiede haben.

Funktion
Notstrom
Ersatzstrom
Versorgung im Stromausfall
Ja, aber nur für ausgewählte Verbraucher
Ja, kann das gesamte Haus versorgen
Automatische Umschaltung
Meistens manuell oder mit begrenzter Umschaltzeit
Vollautomatische Umschaltung auf Insellösung
Laufzeit bei Stromausfall
Kurzfristig für wenige Stunden
Längerfristig, je nach Batteriekapazität und Solarertrag
Benötigt spezielle Hardware
Meistens nicht, Standard-Speicher kann genutzt werden
Ja, Hybrid-Wechselrichter und Netztrennung erforderlich
Einspeisung in das Hausnetz
Meistens nur über eine separate Steckdose oder kleine Notstromkreise
Kann das komplette Hausnetz betreiben
Integration mit Photovoltaik
Selten, in den meisten Fällen nur Batteriebetrieb
Ja, kann mit Solarmodulen weiter Strom erzeugen

Notstromfunktion: Die einfache Lösung für Stromausfälle

Bei der Notstromfunktion wird bei einem Stromausfall nur ein begrenzter Teil des Haushalts mit Energie versorgt.

  • In der Regel sind nur bestimmte Steckdosen oder Geräte angeschlossen (z. B. Kühlschrank, Router, Licht im Wohnbereich).

  • Häufig ist eine manuelle Umschaltung erforderlich, es gibt jedoch auch Modelle mit automatischer Umschaltung.

  • Laufzeit: Die Dauer hängt von der Größe des Speichers ab. Kleinere Speicher mit 5-10 kWh können Haushalte für einige Stunden versorgen.

  • Einschränkung: Die PV-Anlage kann während eines Stromausfalls oft nicht weiter genutzt werden, da Standard-Wechselrichter eine Netzverbindung benötigen.

Ersatzstromfunktion: Die vollwertige Backup-Lösung

Die Ersatzstromfunktion ist eine leistungsfähigere Variante der Notstromversorgung.

  • Bei einem Stromausfall kann der Speicher das gesamte Hausnetz übernehmen, sodass alle Verbraucher wie gewohnt weiterlaufen.

  • Die Umschaltung erfolgt vollautomatisch über einen Hybrid-Wechselrichter mit Netztrennung.

  • Die Photovoltaikanlage kann weiter Strom erzeugen, sodass eine autarke Versorgung über längere Zeiträume möglich ist.

  • Moderne Systeme ermöglichen eine Priorisierung von Verbrauchern, um die Energie effizient zu nutzen.

Welche technischen Voraussetzungen gibt es?

Ein Speicher allein reicht nicht aus, um eine vollwertige Ersatzstromversorgung zu gewährleisten. Folgende Komponenten sind notwendig:

  • Hybrid-Wechselrichter mit Netztrennung: Er sorgt dafür, dass das Haus vom öffentlichen Netz getrennt wird, damit keine Einspeisung ins Netz erfolgt. Dies ist aus Sicherheitsgründen notwendig.

  • Notstromfähig konfigurierter Batteriespeicher: Nicht alle Speicher sind für Ersatzstrom geeignet. Modelle mit Wechselrichtern von Victron, SMA, RCT Power oder Huawei bieten diese Funktion.

  • Zusätzlicher Netzumschalter oder Backup-Box: Bei vielen Systemen wird ein Umschalter benötigt, um das Hausnetz vollständig von der öffentlichen Stromversorgung zu trennen.

Welche Verbraucher können im Not- oder Ersatzstrombetrieb versorgt werden?

Je nach Speichergröße und Wechselrichterleistung können unterschiedliche Geräte betrieben werden.

Im Notstrombetrieb:

  • Kühlschrank

  • WLAN-Router

  • Licht in einzelnen Räumen

  • Ladegeräte für Mobilgeräte

Im Ersatzstrombetrieb:

  • Heizungssteuerung (z. B. für Wärmepumpen)

  • Haushaltsgeräte wie Waschmaschine, Herd oder Backofen

  • Elektromobilität (je nach Batteriekapazität)

  • Klimaanlagen oder industrielle Verbraucher

Ein wichtiger Faktor ist die Leistungsbegrenzung des Wechselrichters. Ein typischer Hybrid-Wechselrichter für Haushalte bietet eine Ersatzstromleistung zwischen 3 kW und 10 kW. Größere Verbraucher wie Wärmepumpen oder Elektrofahrzeuge benötigen oft spezielle Konfigurationen.

Welche Speicher bieten eine Not- oder Ersatzstromfunktion?

Viele moderne Batteriespeicher haben Notstrom- oder Ersatzstromoptionen. Hier sind einige beliebte Modelle:

Notstromfähige Speicher:

  • SMA Sunny Boy Storage (mit Backup-Box)

  • Huawei LUNA2000

  • Growatt ARK-Serie

Ersatzstromfähige Speicher:

  • Victron Energy mit MultiPlus/Quattro-Wechselrichter

  • SMA Sunny Island (Off-Grid-fähig)

  • RCT Power Storage DC & AC

  • BYD Battery Box mit Fronius GEN24 Hybrid-Wechselrichter

Lohnt sich ein Not- oder Ersatzstromspeicher?

Ob sich eine Notstrom- oder Ersatzstromlösung lohnt, hängt von den individuellen Anforderungen ab.

  • Für Haushalte, die nur wenige Geräte sichern wollen, reicht oft eine einfache Notstromlösung mit Steckdose.

  • Für Haushalte mit höheren Anforderungen oder in Regionen mit häufigen Stromausfällen kann sich eine Ersatzstromlösung lohnen, um vollständig unabhängig zu sein.

  • Für Unternehmen oder kritische Infrastrukturen (z. B. medizinische Einrichtungen) ist eine professionelle Ersatzstromlösung oft unerlässlich.

Notstrom oder Ersatzstrom – Was ist die richtige Wahl?

  • Wer nur kurzfristig einige wichtige Geräte sichern will, kann auf einen einfachen Notstromspeicher setzen.

  • Wer langfristige Autarkie und eine sichere Energieversorgung bei Netzausfällen wünscht, sollte in eine vollwertige Ersatzstromlösung investieren.

Mit einer gut geplanten Speicherlösung ist nicht nur eine höhere Unabhängigkeit vom Stromnetz möglich, sondern auch eine nachhaltige und zukunftssichere Energieversorgung.