Photovoltaik-Speicher: Vorteile und Nachteile der Batteriespeicher

Etwa jede zweite neue Photovoltaikanlage wurde im Jahr 2021 mit Batteriespeicher installiert. Bundesweit waren nach Angaben des Bundesverbandes Solarwirtschaft im vergangenen Jahr 413.000 Heimspeicher in Betrieb. Diese Akkus speichern Strom, der bei Sonnenschein produziert, aber nicht sofort im Haushalt gebraucht wird. Sobald der Energieverbrauch im Haus steigt, die PV-Anlage jedoch keinen Strom erzeugt – das ist in der Regel am Abend –, stellt der Photovoltaik-Speicher die Energie zur Verfügung.

Ohne Solarstromspeicher dagegen werden in einem durchschnittlichen Haushalt etwa 75 Prozent des selbst erzeugten Stromes ins öffentliche Stromnetz eingespeist. Dafür gibt es die gesetzlich festgelegte Einspeisevergütung, die von Jahr zu Jahr sinkt. Die Einspeisetarife sind im Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) verankert.

Sind Batteriespeicher also die Lösung, um die geförderte Photovoltaik wirtschaftlicher zu machen? Und: Sind sie auch gut für Klima und Umwelt? Wir nennen euch die wichtigsten drei Vorteile und Nachteile der Photovoltaik-Speicher und wagen uns an ein Fazit.

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Vorteil 1: Höherer Eigenverbrauchsanteil dank Photovoltaik-Speicher

Grundsätzlich gilt: Wenn ihr den selbst produzierten Strom im Haus speichert, nützt das nicht nur euch, sondern auch der Energiewende. Ihr leistet nämlich einen Beitrag dazu, Einspeisespitzen zu glätten und das öffentliche Netz zu entlasten. Gleichzeitig erhöht ihr durch den PV-Speicher signifikant den Eigenverbrauch des selbst produzierten Stroms.

Weil Stromproduktion und -bedarf im Haushalt zeitlich auseinanderklaffen, können ohne Speicher nur etwa 25 Prozent des PV-Stroms im eigenen Haus verbraucht werden. Mit einem Batteriespeicher sind 60, manchmal sogar bis zu 80 Prozent möglich.

Mit dem Unabhängigkeitsrechner, einem kostenlosen Online-Rechner der HTW Berlin, könnt ihr den Eigenverbrauchsanteil abschätzen. Dazu müsst ihr neben dem jährlichen Stromverbrauch die installierte Photovoltaikleistung und die nutzbare Speicherkapazität eingeben.

Vorteil 2: Mehr Unabhängigkeit von Stromversorger und Strompreisen

Mit einem Batteriespeicher ist ein höherer Grad an Unabhängigkeit möglich. Das heißt, dass ihr einen größeren Teil eures Strombedarfs selbst abdeckt und der künftigen Strompreisentwicklung gelassener entgegensehen. Den Autarkiegrad könnt ihr ebenfalls mit dem oben erwähnten Unabhängigkeitsrechner einschätzen.

Das kann sich lohnen, weil selbst erzeugter Solarstrom euch nur etwa 11 bis 13 Cent je Kilowattstunde kostet, während Neukunden beim Energieversorger laut dem Vergleichsportal Verivox knapp 50 Cent zahlen (Stand: Oktober 2022). Je weiter die Strompreise klettern, desto mehr lohnt sich ein Photovoltaik-Speicher.

Und auch wenn Deutschland sehr sichere Stromnetze hat – im Zuge des Ukraine-Krieges ist auch bei uns die Versorgungssicherheit zum Thema geworden. Eine PV-Anlage mit einem Speicher könnt ihr mit Hilfe eines spezifischen Wechselrichters so gestalten, dass sie als Notstromsystem oder Ersatzstromsystem funktioniert.

Vorteil 3: Fortschritte in der Speichertechnologie

Die ersten Stromspeicher für Privathäuser waren riesige Bleisäure-Akkus mit mehreren Hundert Kilo Gewicht und einem Wirkungsgrad von 70 bis 80 Prozent. Heute kommen überwiegend die kleineren und leichteren Lithium-Ionen-Akkus zum Einsatz. Sie erreichen Wirkungsgrade in einer Größenordnung zwischen 89 und 95 Prozent.

Die neueste Entwicklung sind modulare Speicher, die ihr entsprechend eurem Leistungsbedarf im Baukastenprinzip zusammenstellen könnt. Technik, die begeistert.

Doch trotz aller Vorteile – wirtschaftlich und nachhaltig sind die Batteriespeicher nicht zwangsläufig.

Nachteil 1: Hohe Investitionskosten bei Photovoltaik-Speichern

Die Preise für die mittlerweile am weitesten verbreiteten Lithium-Ionen-Akkus sind zwar in den letzten Jahren deutlich zurück gegangen, in den vergangenen Monaten jedoch aufgrund der hohen Nachfrage wieder angezogen. Je nach Speicherkapazität, Installationsart, Funktionsumfang und Region müsst ihr zwischen 1.000 und 2.000 Euro pro Kilowattstunde Lagerkapazität rechnen.

Beachtet bitte auch, dass zusätzlich Kosten für Installation und Wartung auf euch zukommen können. Außerdem braucht auch der Speicher für seinen Betrieb Strom. Die Verbraucherzentralen schätzen, dass in einem durchschnittlichen Einfamilienhaushalt etwa 1.500 kWh Solarstrom pro Jahr fließen und davon rund 20 Prozent verloren gehen.

Angesichts der Investitionskosten ist eine fundierte Wirtschaftlichkeitsberechnung auf jeden Fall empfehlenswert. Dazu empfehlen wir euch die Hilfe eines Energieberaters. Mit ihm klärt ihr die Frage, wann sich der Eigenverbrauch des Sonnenstroms lohnt.

Nachteil 2: Hoher Aufwand an "grauer Energie", große Effizienzunterschiede

Photovoltaik-Module haben nach Angaben des Umweltbundesamtes je nach Bauweise eine energetische Amortisationszeit von 1,6 beziehungsweise 2 Jahren. In dieser Zeit sparen sie im Betrieb so viel Energie ein, wie zur Herstellung aufgewendet wurde. Stromspeicher hingegen erzeugen keine eigene Energie. Die für ihre Herstellung notwendige Energie verschlechtert also die Gesamt-Ökobilanz der PV-Anlage.

Darüber hinaus erreichen leider nicht alle Photovoltaik-Speicher den optimalen Wirkungsgrad. Forscher von der Hochschule für Wirtschaft und Technik in Berlin haben in ihrer Studie "Stromspeicher-Inspektion" verschiedene Speicher untersucht und sind auf enorme Unterschiede gestoßen. Ihr Urteil: Ein sehr effizienter Speicher kann jährlich bis zu 35 Kilogramm CO2 einsparen, ein ineffizienter aber mehr als 90 Kilogramm zusätzliche Emissionen verursachen.

Nachteil 3: Großer Platzbedarf bei Photovoltaik-Speichern

Photovoltaik-Speicher beanspruchen je nach Bauweise unterschiedlich viel Platz im Haus. Bleispeicher benötigen generell mehr Platz, da ihre Speicherkapazität geringer ist. Außerdem ist eine Entlüftung erforderlich.

Geringer fallen die Nachteile bei Lithium-Ionen-Stromspeichern aus: Sie brauchen weniger Platz, für ein Einfamilienhaus entsprechen die Maße etwa denen eines Kühlschranks. Allerdings müsst ihr Lithium-Ionen-Speicher an einem Ort installieren, wo die Umgebungstemperatur weder hoch noch sehr niedrig ist. Ein trockener Kellerraum ist ein idealer Standort.

Fazit: Lohnen sich Photovoltaik-Speicher?

Die Bilanz der Batteriespeicher fällt sowohl wirtschaftlich wie energetisch gemischt aus. Wenn ihr eure Photovoltaikanlage mit einem Speicher ergänzen wollt, solltet ihr ein hocheffizientes Modell mit einem Wirkungsgrad von über 95 Prozent wählen.

Die immer noch hohen Investitionskosten können durch Photovoltaik-Förderung gemildert werden. Ein bundesweites Förderprogramm der KfW-Bank für Batteriespeicher gibt es zwar nicht mehr, dafür gewähren einige Bundesländer und Kommunen Zuschüsse.

Nicht zu vergessen ist der Umweltaspekt. Solarstrom, der gespeichert und abends verbraucht wird, ersetzt dann den "schmutzigeren" Netzstrom und spart damit CO2-Emissionen. Das belegen Untersuchungen der Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW) in Berlin.

Lest auch: Solarpflicht in Deutschland: Was gilt in welchem Bundesland?

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Quellen: Studie: Stromspeicher-Inspektion 2019 (PDF)