Solarbatterien schon heute rentabel
Es sind nicht immer die finanziellen Aspekte, die Eigenheimbesitzer dazu veranlassen, elektrische Energie mittels einer Photovoltaikanlage zu produzieren. Unter anderem dient das stetig steigende Umweltbewusstsein als wichtiges Entscheidungskriterium für die Photovoltaik. Die immer größer werdende Auswahl an leistungsfähigen Solarspeichern fördert das Interesse am ehemaligen Nischenprodukt Öko-Strom zusätzlich. Doch welche Argumente sprechen für die Installation von Solarbatterien?
Kontinuierlich steigende Strompreise sind ein Grund, den Eigenverbrauch an Solarstrom zu erhöhen. Obwohl das Einsparpotenzial bei höherem Eigenverbrauch laut Wirtschaftlichkeitsrechnung eher moderat ist – berücksichtigt man den Wegfall der Einspeisevergütung für diese Strommenge – sind Solarspeicher mit Blick in die nahe Zukunft rentabel. Denn die Schere zwischen Strompreis und den eigenen Gestehungskosten öffnet sich immer mehr zu Gunsten des Eigenverbrauchs. Parallel dazu sinken die Preise für Solarspeicher, wodurch deren Rentabilität zusätzlich steigt. Auch eine kleinere PV-Anlage, ein sogenanntes Balkonkraftwerk, kann in Hinsicht auf den Stromverbrauch profitabel mit einem Balkonkraftwerk Speicher versehen werden.
Solarspeicher bieten jedoch mehr als rein wirtschaftliche Vorteile:
- Hoher Eigenverbrauch ist Umweltschutz
- Solarstrom ist bedarfsorientiert verfügbar
- Energiemanagement für Großverbraucher im Haushalt entfällt
- Unabhängigkeit von Energieversorgern erhöht sich
- Mit Strompreiserhöhung steigt die Wirtschaftlichkeit
Zwei Batteriespeicher-Technologien: Vor- und Nachteile
Die Aufgabe eines Speichers ist die Aufbewahrung eines Produkts bis zum Abruf durch einen Verbraucher. Bei Solarthermie-Anlagen ist ein Pufferspeicher Voraussetzung, um das Warmwasser bis zur Entnahme zu speichern. Anders zeigt sich die Situation bei der Photovoltaik-Anlage, die grundsätzlich ohne Speichermedium betrieben werden kann, da der produzierte Strom entweder sofort verbraucht oder in das öffentliche Stromnetz eingespeist wird.
Soll der Eigenverbrauch des durch die PV-Anlage produzierten Stroms produktionsunabhängig erhöht werden, ist ein Solarspeicher erforderlich. Dieser speichert die elektrische Energie und stellt sie bei Bedarf zur Verfügung.
Für diesen Zweck hat der Betreiber einer PV-Anlage die Wahl zwischen zwei unterschiedlichen Speicher-Technologien:
- Lithium-Ionen-Solarbatterien
- Blei-Säure-Solarbatterien
Bisher nahmen Blei-Säure-Akkus aufgrund des Preisunterschiedes eine Vorrangstellung ein. Durch die verstärkte Nachfrage reduzierten sich jedoch die Anschaffungskosten für Lithium-Ionen-Speicher und sie gewinnen immer mehr an Bedeutung.
Blei-Säure-Akkus sind preisgünstig in der Anschaffung, unterliegen jedoch rein funktionell betrachtet dem Lithium-Ionen-Akku in jeder Hinsicht. Daher gilt dieser bereits heute als das Solarstrom-Speichersystem der Zukunft.
Die Gegenüberstellung beider Technologien zeigt auf einen Blick die zum Teil gravierenden Unterschiede.
Technische Details zum Blei-Speicher:
- 1.500 Ladezyklen
- 50 - 60 % Entladetiefe
- 70 - 80 % Wirkungsgrad
- 10 Jahre Lebensdauer
- Erfordert Wartung
Technische Details zum Lithium-Ionen-Speicher:
- 5.000 Ladezyklen
- 70 - 95 % Entladetiefe
- 90 % Wirkungsgrad
- 20 Jahre Lebensdauer
- Wartungsfrei
Im Vergleich zum Blei-Säure-Speicher bietet der Lithium-Ionen-Speicher noch einen wichtigen Vorteil: Seine Bauweise ist wesentlich kompakter als die eines Blei-Akkus, wodurch er einfacher in bestehende Installationen zu integrieren ist.
Solarbatterien - umweltverträglich durch Recycling
Solarspeicher bringen den Vorteil mit sich, den Eigenverbrauch des mit der installierten PV-Anlage produzierten Solarstroms maßgeblich zu erhöhen. Dadurch steigt der Verbrauch an elektrischem Strom, der ausschließlich über den Einsatz regenerativer Energien gewonnen wird. Ein weiteres Kriterium ist die Umweltverträglichkeit dieser Speichersysteme. Diese erhöht sich kontinuierlich durch innovative Recyclingverfahren, die bereits im Einsatz sind und die darauf spezialisierte Ingenieure weiter entwickeln. So ist die Industrie heute in der Lage, mit den bestehenden Recyclingprozessen wichtige Metalle wie Kobalt, Mangan, Nickel und Lithium zur weiteren Verwendung verfügbar zu machen. Ein neuer Ansatz ist der LithoRec Recyclingprozess. Dieser hat die Rückgewinnung sämtlicher Komponenten einer Lithium-Ionen-Batterie zum Ziel.
Laut Studien übersteigt der Bedarf an Lithium 2020 erstmalig die geförderte Menge dieses für Batteriespeicher so wichtigen Grundstoffs. Ein zusätzliches Argument für die produzierende Industrie, die bereits bestehenden und sehr gut funktionierenden Recyclingprozesse zu optimieren und technologisch weiter zu entwickeln.
Die Betrachtung aus umweltverträglicher Sicht gilt ebenfalls für Solarspeicher auf Blei-Säure-Basis. Batterien dieses Speichertyps werden vollkommen recycelt. Im Rahmen des Recyclingprozesses werden alle chemischen Bestandteile dieser Speicher sorgfältig getrennt. Im Anschluss daran werden die einzelnen Stoffe als Sekundärrohstoffe ihrer weiteren Verwendung verschiedenen Produktionsprozessen zugeführt.
Welche Kosten verursachen Solarspeicher?
In welchem Rahmen sich die Kosten der Installation eines Solarspeichers bewegen, hängt vom Speichervolumen und den technischen Produktdetails ab. Vorrangig ist es wichtig, die Komponente Solarbatterie an die individuellen Bedürfnisse eines Haushalts abzustimmen, um das Kosten-Nutzen-Verhältnis zu optimieren.
Die nachfolgende Formel dient der ungefähren Berechnung der Kosten pro Kilowattstunde, da eine Entscheidung über die Wirtschaftlichkeit eines Solarspeichers ausschließlich auf dieser Basis erfolgen kann:
(Anschaffungspreis * 100) / (Nennkapazität * Ladezyklen * (Entladetiefe (DoD) / 100) * (Wirkungsgrad (Wg) / 100) )
Die nachfolgend angeführten Kennzahlen eines leistungsstarken Lithium-Ionen-Solarspeichers dienen als Grundlage zur beispielhaften Berechnung der Kosten pro Kilowattstunde, bei der Anschaffung einer Solarbatterie für die PV-Anlage:
- Anschaffungspreis: 8.000 Euro
- Nennkapazität (Kp): 13,44 kWh
- Vollzyklen/Ladezyklen: 5.000
- Entladetiefe (DoD): 80 %
- Wirkungsgrad (Wg): 96 %
Übertragen auf die Formel gestaltet sich die Berechnung folgendermaßen:
(8.000 * 100) / (13,44 * 5.000 * 0,8 * 0,96) = 15,41 Cent pro Kilowattstunde
Diese Berechnung bezieht sich auf die maximale Anzahl an Ladezyklen, für die ein Solarspeicher ausgelegt ist. Bei Inanspruchnahme von KfW- und BAFA-Fördermitteln reduziert sich der errechnete Betrag pro Kilowattstunde um bis zu 30 Prozent.
Amortisationszeit einer PV-Anlage mit Stromspeicher
Durch den raschen Preisverfall von Solarspeichern, bedingt durch die gestiegene Nachfrage und daraus resultierende höhere Produktionsraten, reduzierte sich die Amortisationszeit drastisch. Moderne Solarspeicher amortisieren sich innerhalb von maximal zehn Jahren und erbringen dadurch weit vor Ablauf ihrer Lebenszeit Reinerträge. Inwiefern die Preise weiterhin sinken, ist nicht abschätzbar.
Rein rechnerisch betrachtet ist die Installation eines Solarspeichers zum aktuellen Zeitpunkt eine wirkungsvolle Maßnahme, um den Eigenverbrauch zu erhöhen. Inwiefern die Nachinstallation eines Solarspeichers für ältere PV-Anlagen rentabel ist, muss individuell betrachtet und berechnet werden. Dies liegt vor allem an den wesentlich höheren Einspeisevergütungen, die für diese PV-Anlagen gelten.
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