Wie sein Name schon verrät, ist der Stromspeicher ein Werkzeug, mit dem man Elektrizität speichern kann. Stellen Sie sich einmal folgendes Szenario vor: Sie haben eine Photovoltaikanlage und erzeugen tagsüber Strom. Weil die Solaranlage aber keinen Strom speichern kann, muss der Solarstrom auch immer gleichzeitig verbraucht werden. Wenn mehr Strom erzeugt wird als genutzt wird, geht der ungenutzte Strom verloren.
Jetzt gibt es zwei Möglichkeiten, um das Problem zu lösen. Entweder Sie speisen den überschüssigen Strom ins Netz ein und erhalten eine Vergütung oder Sie nutzen einen Stromspeicher. Letzterer ermöglicht Ihnen, 100% Ihres Stroms zu nutzen und das jederzeit. Der überschüssige Strom wird im Stromspeicher bis zur Nutzung aufbewahrt. So kann der selbst erzeugte Strom z. B. auch frühmorgens oder nachts verwendet werden.
Wie funktionieren Stromspeicher?
Weil sich die Arten der Stromspeichern stark unterscheiden können, gibt es hier keine pauschale Antwort. Die häufigste Art von Solarstromspeichern sind Solarbatterien, die den Solarstrom in chemische Energie umwandeln und dann speichern. Andere hingegen wandeln den Strom in Höhenenergie oder sogar Wasserstoff um.
Unabhängig von der Art des Stromspeichers funktionieren alle grundlegend gleich: Während des Tages wird ein Teil der produzierten Solarenergie direkt im Haus verbraucht. Der überschüssige Strom fließt zum Speicher, wo er in eine andere Energieart umgewandelt wird. Erst wenn die Solaranlage weniger Energie produziert als verbraucht wird, wird Strom aus dem Speicher entnommen. So kann der Solarstrom auch nachts oder bei einer dicken Wolkendecke weitergenutzt werden.
Die Stromspeicher ermöglichen also eine größere Ausbeute der eigenen Stromproduktion. So muss kein oder zumindest weniger zusätzlicher Strom von externen Anbietern genutzt werden. Die meisten Haushalte speisen Ihren überschüssigen Strom entweder ohne Speicher komplett ein oder speisen dann Strom ein, sobald der Speicher voll ist.
Im Falle einer Solar-Inselanlage wird die Unabhängigkeit noch ein ganzes Stück weitergeführt. Haushalte mit Insel-System sind nämlich überhaupt nicht mit dem Stromnetz verbunden, was zum einen den höchsten Grad der Autarkie ermöglicht, aber auch Risiken mit sich bringt.
Stromspeicher: Pro und Kontra
Bevor wir ins Detail gehen, hier erst mal eine schnelle Übersicht der Vor- und Nachteile:
Welche Vorteile habe ich durch Stromspeicher?
Das Offensichtliche zuerst: Wer seinen Strom speichert, erzielt eine größere Ausbeute aus seiner Stromproduktion. Außerdem schaffen Stromspeicher eine zeitliche Unabhängigkeit, da der Solarstrom rund um die Uhr zur Verfügung steht.
Dies hat viele vorteilhafte Konsequenzen:
Zu aller erst ermöglicht dies, seine Stromkosten zu senken. Ohne Speicher müssten Haushalte nachts oder bei Wolken auf kostenpflichtigen, externen Strom zurückgreifen. Da dieser oft aus Kohle oder Atomenergie gewonnen wird, hilft der Stromspeicher hier, mehr Grünstrom nutzbar zu machen und die Umwelt zu schützen.
Der nächste Punkt ist die Unabhängigkeit von Stromanbietern und deren Preisen. Haushalte ohne Stromspeicher sind von ihren Stromanbietern sehr abhängig. Da der Markt und die Anbieter selbst die Preise bestimmen, haben Haushalte gar keine Kontrolle und müssen immer das zahlen, was verlangt wird.
Wer sich einen Stromspeicher anschafft, spart zudem eine Menge Kosten bei der Stromrechnung. Nicht nur, weil weniger externer Strom gekauft werden muss. Die Einspeisevergütung liegt mit ca. 7 Cent/kWh deutlich unter dem Marktpreis für Strom, der aktuell ca. 36 Cent/kWh kostet (Stand: April 2022). Das bedeutet, dass Haushalte ohne Stromspeicher überschüssigen Strom tagsüber verkaufen, aber in der Nacht und bei Wolken Strom wieder zum Marktpreis einkaufen müssen. Die Differenz ist der Verlust, den man mit einem Stromspeicher vermeiden kann.
Nachteile der Stromspeicher:
Stromspeicher sind generell ein gutes Werkzeug, um mehr Strom aus seiner nachhaltigen Erzeugung generieren und nutzen zu können. Dies wirkt sich eigentlich positiv auf die Umwelt aus. Jedoch sind einige Stromspeicher (Blei- und Lithiumbatterien) sowohl in der Produktion, als auch in der Entsorgung nicht ganz umweltfreundlich.
Ein weiterer Nachteil der Stromspeicher ist, dass die meisten recht teuer sind und sich daher nur lohnen, wenn der Stromüberschuss am Tag und die Gesamtleistung der Anlage wirklich signifikant sind. Bei geringem Stromverbrauch und nur kleiner PV-Anlage rentiert sich ein Speicher meist nicht.
Zu guter Letzt muss man ebenso die Kosten eines Stromspeichers beachten. Je nach Speicherkapazität kosten durchschnittliche Speicher zwischen 5.000 € und 9.000 €. Daher ergibt es in vielen Fällen Sinn, sich einen Speicher im Komplettpaket zu holen. Bei Enpal gibt es die PV-Anlage inkl. Speicher, Wallbox, Beratung, Planung, Installation, Wartung, Reparatur und Versicherung ohne Anschaffungskosten.
Welche Stromspeicher Arten gibt es?
Wenn es generell darum geht, Energie zu speichern, gibt es mechanische, elektrische, thermische und chemische Speicher. Für Haushalte und den Privatgebrauch eignen sich in den meisten Fällen nur die mechanischen und chemischen Speicher. Deshalb werden hier nur Stromspeicher dieser Arten vorgestellt.
Batterien und Akkus
Batterien und Akkus sind Beispiele für chemische Speicher. Als wohl bekannteste Art von Stromspeichern haben sie sich über die Jahre hinweg bewährt. Nicht nur Armbanduhren werden durch Batterien betrieben. Mittlerweile nutzen eine ganze Reihe von Technologien den Strom aus Batterien und Akkus. Nicht zuletzt sogar Autos, Musikanlagen, Rasenmäher und Staubsauger. Während traditionelle Akkus aus Blei hergestellt werden, sind Lithium-Ionen Batterien auf dem Vormarsch. Und das aus gutem Grund:
- Zu aller erst halten Blei Akkus nur 5 bis 10 Jahre. Lithium Akkus hingegen haben durch ihre neue, verbesserte Technologie Lebensdauer von 10 - 15 Jahren und stellen damit eine deutliche Verbesserung dar.
- Dann haben sie einen deutlichen Vorteil in puncto Kapazität: Blei Akkus dürfen nur um 50% entladen werden, während die Lithium Alternative die 100-prozentige Entladung ermöglicht. So kann ein Lithium Akku trotz gleichem Speichervermögen etwa das Doppelte an Strom bereitstellen.
- Der letzte Punkt ist die Effizienz (auch Wirkungsgrad genannt). Blei Akkus speichern 70 % der zugeführten Energie, während ganze 30 % im Prozess als Wärme verloren geht. Lithium Akkus hingegen sind da effizienter. Sie verlieren im Prozess nur etwa 10 % Energie und speichern damit 90 % der zugeführten Energie. Dies ist im Vergleich mit anderen Stromspeichern die absolute Bestleistung.
Stärken und Schwächen der Batterien und Akkus:
Strom Cloud
Eine Strom Cloud ist eine Art virtuelles Netzwerk aus einzelnen, privaten Batterien. Überschüssig produzierter Strom z. B. von einer PV-Anlage wird ins Netzwerk eingespeist und in anderen Batterien gespeichert.
Die Idee hinter der Strom Cloud ist einfach: Ähnlich wie bei einem Sparkonto können PV-Anlagen Betreiber ungenutzten Strom auf Ihr „Strom-Sparkonto“ gutschreiben. Anschließend kann der Strom ganz flexibel wieder aus dem Netz bezogen werden. Die Art und der Umfang eines solchen Strom-Sparkontos orientiert sich dabei an drei Faktoren: Ihrem persönlichen Stromverbrauch, der Größe Ihrer Solaranlage und dem von Ihnen gewählten Tarif.
Die Stärken und Schwächen einer Strom Cloud:
Mehr über das Thema Strom Cloud können Sie hier erfahren: Strom Cloud - die Komplettübersicht
Wasserstoffspeicher
Wasserstoffspeicher sind zwar auch eine Art der chemischen Stromspeicher, sind aber recht unbekannt. Hier wird eine Technologie eingesetzt, die Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff umwandelt (Elektrolyse).
Der Solarstrom fließt hier durch zwei Elektroden, die das Wasser positiv und negativ laden. Dies verursacht eine Redoxreaktion, die das Wasser dann in seine Elemente spaltet. Der vom Sauerstoff getrennte Wasserstoff wird separat gespeichert. Bei Strombedarf wird der Wasserstoff dann durch eine Brennzelle wieder mit Sauerstoff in Verbindung gebracht. Hierbei wird eine Menge Energie freigesetzt und es entsteht wieder Wasser.
Obwohl Wasserstoffspeicher im Gegensatz zu den Batterien in der Produktion und in der Entsorgung sehr umweltfreundlich sind, haben sie ein paar andere Schwächen. Zum einen liegt der Wirkungsgrad aktuell bei nur 70 % – 80 % und zum anderen ist Wasserstoff hoch explosiv. Wer sehr fahrlässig mit seinem Wasserstoffspeicher umgeht, bringt sich und andere schnell in Gefahr.
Stärken und Schwächen der Wasserstoffspeicher:
Pumpspeicherkraftwerke
Pumpspeicher sind ein klassisches Beispiel für mechanische Energiespeicher. Anders als Batterien, Akkus oder Wasserstoff wird die Energie nämlich nicht durch chemische Umwandlung gespeichert. Stattdessen wird der Strom in Höhenenergie (auch Lageenergie genannt) umgewandelt.
Pumpspeicherkraftwerke haben zwei miteinander verbundene Wasserbecken, die sich auf unterschiedlicher Höhe befinden. Bei einem Stromüberschuss werden elektrische Pumpen betätigt, die das Wasser in das höhere Becken pumpen. Dort verweilt es dann, bis Strom benötigt wird. In diesem Fall öffnet sich das Becken und das Wasser treibt beim Abwärtsfließen Turbinen an. Gerade weil Energie nur durch die Bewegung des Wassers gespeichert und wieder umgewandelt wird, ist dieser Speicher viel umweltfreundlicher als z. B. eine Batterie.
Ursprünglich wurden Pumpspeicherkraftwerke in erster Linie als Notreserve bei Stromausfällen genutzt. Heutzutage eignen sie sich in vielen Fällen in Kombination mit Solaranlagen und Windkrafträdern. Obwohl sie langfristig bewährt und zuverlässig sind, haben sie ebenfalls einige Schwächen. Einerseits sind sie sehr groß und benötigen gerade auch nach oben hin viel Platz und zum anderen liegt der Wirkungsgrad nur bei 75 % bis 85 %.
Stärken und Schwächen der Pumpspeicherkraftwerke:
Was kostet ein Stromspeicher?
Günstige Stromspeicher mit bis zu 6 kWh Speicherkapazität kosten je kWh zwischen 900 und 1.900 €. Größere Geräte mit bis zu 14 Kilowattstunden Speicherkapazität sind mit etwa 600 € je kWh auf die Leistung gerechnet deutlich günstiger.
Bei diesen Preisen handelt es sich um herkömmliche Solarstromspeicher, die in Form von Batterien oder Akkus speziell für PV-Anlagen gebaut werden.
Anbieter von Stromspeichern:
Da für den Haushalt geeignete Stromspeicher fast ausschließlich Batterien oder Akkus sind, haben wir in dieser Übersicht nur einen einzigen Anbieter für Wasserstoffspeicher. Dieser ist Fronius, der neben Solarbatterien auch neuartige Wasserstoffspeicher für den Haushalt entwickelt.
Generell aber sind die meisten Anbieter dabei, ihre Technologien zu verbessern und Speicherkapazität und Leistung ihren Akkus zu erhöhen. Besonders die Anbieter Solarwatt und Sonnen bieten leistungsstarke Lithium-Ionen-Batterien an, die sehr gut für den Haushalt geeignet sind.
Unsere Empfehlung:
Aktuell gibt es nur eine Stromspeicher-Art, die für PV-Anlagen geeignet sind: Die Solarbatterien. Pumpspeicherkraftwerke sind in den meisten Fällen zu groß und Wasserstoffspeicher sind für den Haushalt selten ausgelegt.
Generell sind Stromspeicher sehr teuer und lohnen sich erst ab einer größeren Menge erzeugtem Strom. Bessere, kleinere und günstigere Stromspeicher sind zwar gerade in der Entwicklung. Bis diese jedoch marktreif werden, sind Lithium Akkus die beste Wahl. Mit einer längeren Haltbarkeit, einer größeren Kapazität und mehr Effizienz sind sie den Blei Akkus in allen Punkten überlegen.
Deutliche Nachteile der Batterien sind jedoch, dass sie ausgetauscht werden müssen, in der Herstellung manchmal nicht sehr umweltfreundlich sind und ziemlich viel kosten.
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Bei Haushalten mit geringem Stromverbrauch und kleinen Solaranlagen (oft Single- oder 2-Personen Haushalte) muss geprüft werden, ob sich ein Speicher lohnt oder eine Einspeisung rentabler ist.
Hier finden Sie heraus, ob sich eine PV-Anlage inkl. Speicher und Wallbox für Sie lohnt:
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