Der Enpal Solarcheck

Die Solarbatterie in 2020 – alles was Sie wissen müssen

vier Solarbatterien vor einer PV-Anlage
Welche Solarbatterie eignet sich für Ihren persönlichen Bedarf? Den Strom speichern oder doch ins Netz einspeisen? Welche Solarbatterietypen gibt es und wie unterscheiden sie sich? Diese und weitere Fragen werden in diesem Beitrag ausführlich geklärt.

Wenn Sie eine Photovoltaikanlage besitzen, gibt es zwei Möglichkeiten: Entweder können Sie den überschüssig erzeugten Grünstrom ins öffentliche Stromnetz einzuspeisen oder speichern ihn. In den letzten Jahren ist die Vergütung für das Einspeisen ins öffentliche Stromnetzwerk stetig gesunken. Daher lohnt es sich in vielen Fällen, den erzeugten Strom zu speichern, um ihn in einem späteren Zeitraum wiederzuverwenden.

Einige gehen sogar noch einen Schritt weiter und etablieren eine Solar-Inselanlage, um sich komplett autark mit Strom zu versorgen. Insel-Systeme haben keinerlei Verbindung zum öffentlichen Stromnetz, dafür aber Solarbatterien mit großer Speicherkapazität. Damit wird der höchste Grad der Unabhängigkeit ermöglicht.

Obwohl viele verschiedene Stromspeicher existieren, gibt es nur wenige, die sich als Solarstromspeicher eignen. Dies sind speziell für die Speicherung von Solarstrom konzipierte Akkus, die Ihnen dabei helfen können, den maximalen Ertrag aus Ihrer Solaranlage herauszuholen. Genau genommen handelt es sich bei diesen Speichern nicht um Batterien, sondern Akkus, weil nur diese wiederaufgeladen werden können. Weil Batterie aber oft als Überbegriff verwendet wird, nutzen wir Solarbatterie und Solar-Akku hier als Synonym.

Photovoltaikanlage mit oder ohne Solarbatterie nutzen?

Tagsüber, wenn die Sonneneinstrahlung am größten ist, produziert Ihre PV-Anlage am meisten Strom. Da jedoch zu dieser Zeit oft niemand zuhause ist, kann von diesem Strom nur wenig genutzt werden. Tagsüber wird meist nur für den Kühlschrank und die Gefriertruhe Elektrizität benötigt. Der überschüssige Strom wird dann für einen geringen Verdienst in das öffentliche Stromnetz eingespeist. Aktuell liegt die Einspeisevergütung bei ca. 11 Cent/kWh (Quelle).

Abends hingegen sind die meisten Menschen zu Hause und benutzen eine Vielzahl an elektrischen Geräten. Zum Kochen werden der Herd, die Mikrowelle und die Spülmaschine verwendet. Danach benutzen Sie vielleicht den Fernseher, das Licht im gesamten Haus und laden Handys und Laptops auf. Beim Wäsche Waschen und Trocknen wird ebenfalls eine Menge Strom verbraucht. Der Stromverbrauch ist abends demnach deutlich höher als tagsüber.

Wenn Sie den ganzen überschüssigen Strom bereits ins öffentliche Stromnetz eingespeist haben, bleibt Ihnen kein Strom mehr für den abendlichen Eigenverbrauch. Das bedeutet, dass Sie nun Strom aus dem öffentlichen Netz beziehen müssen, der aktuell ca. 30 Cent/kWh kostet. Wenn Sie eine Solarbatterie in Ihr Solarsystem integrieren, können Sie daher deutlich Kosten sparen. Sie speichern Ihre tagsüber erzeugte überschüssige Energie, nutzen diese zu 100 % – und das kostenlos. So muss abends weniger oder sogar gar kein externer Strom dazugekauft werden.

Die Vor- und Nachteile einer Solarbatterie

Vorteile Nachteile
+ Höherer Nutzen der PV-Anlage - Hohe Anschaffungskosten (oft 5.000 - 10.000 €)
+ Stromkostensenkung, durch geringeren externen Verbrauch - Erhöhtes Brandrisiko bei nicht sachgemäßer Verwendung von Lithiumspeichern
+ Nutzung des Solarstroms zu jeder Tageszeit möglich - Regelmäßiger Austausch ist nötig
+ Größere Unabhängigkeit von Strompreisen - Lohnen sich erst ab großer Menge überschüssigen Stroms
+ Bei richtiger Speicherwahl ist der Eigenverbrauch rentabler als die Einspeisung - Bei nicht fachgemäßer Entsorgung können Solar-Akkus umweltschädlich sein
Wichtig anzumerken ist aber, dass sich Solarbatterien nicht für jeden Haushalt eignen. Ein durchschnittlicher Speicher mit 4 kWh Speichervolumen kostet etwa 5.000 – 6.000 €. Davon abgesehen, dass dies eine happige Investitionssumme ist, amortisiert sich der Speicher nur, wenn seine Speicherkapazität voll ausgenutzt wird, er nicht ständig gewartet und repariert werden muss und gleichzeitig eine lange Lebensdauer hat.

Weil eine Solaranlage heute eine Lebensdauer von 20 bis 35 Jahren hat, Solarbatterien dabei je nach Typ nur 5 bis 20 Jahre halten, werden Sie Ihren Stromspeicher früher oder später ersetzen müssen. Unterschätzen Sie auf keinen Fall die Kosten zusätzlicher Speicher und schauen Sie vor dem Kauf unbedingt nicht nur auf den Preis, sondern umso stärker auf die Lebensdauer!

Neben Speicherkapazität, Qualität und Lebensdauer sind aber noch andere Faktoren entscheidend. Um beim Kauf die richtige Wahl zu treffen, haben wir für Sie im nächsten Abschnitt alle wichtigen Kriterien aufgelistet.

Welche Kriterien müssen Sie beim Kauf einer Solarbatterie beachten?

zwei Solarbatterien mit blauem Himmel im Hintergrund
Wenn Sie eine Solarbatterie aussuchen, müssen Sie die folgenden Aspekte unbedingt beachten. Günstiger ist nämlich nicht immer besser, sondern bedeutet in den meisten Fällen, dass Sie in einer dieser Aspekte Kompromisse eingehen müssen. Langfristig macht sich das dann in zusätzlichen Kosten bemerkbar. Dies sind die Kriterien:

Die Speicherkapazität der Solarbatterie

die Speicherkapazität von zwei Solarbatterien als Grafik dargestellt
Die Speichergröße der Batterie gibt an, wie viel Energie sie maximal speichern kann. Gemessen wird dies in der Einheit kWh. Eigenheime brauchen in der Regel eine Solarbatterie mit Speichervolumen zwischen 3 und 10 kWh, um den täglich produzierten Solarstrom zu speichern.

Der Preis der Solarbatterie ist sehr stark von der Kapazität abhängig. Je größer die Kapazität, desto teurer ist die Batterie. Diese Faustregeln helfen Ihnen bei der Wahl der richtigen Kapazität:

Der Wirkungsgrad einer Solarbatterie

der Wirkungsgrad von zwei Solarbatterien als Grafik dargestellt
Der Wirkungsgrad beschreibt das Verhältnis zwischen der nutzbaren Energie in der Batterie und der Menge der ursprünglich zugeführten Solarenergie. Dieses Verhältnis wird in Prozent angegeben. Je höher der Wirkungsgrad der Solarbatterie, desto effizienter findet die Umwandlung von Solarstrom in gespeicherte Energie statt.

Batterien aus Blei haben einen Wirkungsgrad von etwa 70 bis 85 %, während Lithium-Batterien meistens über einen Wirkungsgrad von 90 bis 98 % verfügen. Somit sind letztere effizienter und verlieren weniger Energie in der Umwandlung.

Maximale Entladetiefe einer Solarbatterie

die maximale Entladetiefe einer Solarbatterie als Grafik dargestellt
Die maximale Entladetiefe der Solarbatterie gibt an, bis zu welchem Punkt die Batterie entladen werden kann. Komplette Entladungen würden die Batterien sehr stark beanspruchen, was die Lebensdauer der Akkus immens verkürzen würde. Um die Batterie zu schonen, bleibt also immer ein kleiner Stromrest im Speicher.

Bei einer maximalen Entladetiefe von 95 % bleibt beispielsweise 5 % der gespeicherten Energie ungenutzt im Speicher. Eine Batterie mit 10 kWh Kapazität, aber einer max. Entladetiefe von nur 70 % hat also eine kleinere nutzbare Kapazität als eine 8 kWh Batterie mit 90 % (7 kWh vs. 7,2 kWh). Achten Sie also vor einem Kauf unbedingt auf die maximale Entladetiefe bzw. die nutzbare Kapazität der Solarbatterien.

Lebensdauer und Ladezyklen einer Solarbatterie

die maximal möglichen Ladezyklen von zwei Solarbatterien als Grafik dargestellt
Die Lebensdauer einer Solarbatterie hängt immer von ihrer Qualität ab. Davon abgesehen aber auch von der verwendeten Technologie. Bei Blei-Speichern beträgt die Lebensdauer circa 10 Jahre, während man bei den Lithium-Speichern hingegen mit etwa 20 Jahren rechnen kann. Von der Technologie abhängig sind ebenfalls die maximal erzielbaren Ladezyklen.

Ein Ladezyklus ist jede vollständige Entladung der Solarbatterie bis zur maximalen Entladetiefe. Man zählt übrigens nicht nur die vollständigen Entladungen, sondern auch die aufaddierten Entladungen als ein Zyklus. Das heißt, dass ein Akku mit 80 % maximaler Entladetiefe auch einen kompletten Ladezyklus hinter sich hat, wenn er viermal um 20 % entladen wurde. Auch wenn er zwischenzeitlich wieder komplett aufgeladen wurde, zählt dies als ein Ladezyklus.

Je mehr Ladezyklen durchlaufen werden, desto mehr verringert sich die maximale Speicherkapazität und desto höher wird die Anfälligkeit für Probleme. Die Lebensdauer einer Solarbatterie ist daher auch von der Anzahl der maximal möglichen Ladezyklen abhängig.

Pro Jahr durchlebt eine Solarbatterie im Schnitt 200 Ladezyklen. Eine Lebensdauer von 2.000 Voll-Ladezyklen entsprechen also einer Nutzung von ca. 10 Jahren.

Weil PV-Anlagen auf der anderen Seite eine Lebensdauer von 20 bis 35 Jahren haben, müssen in dieser Zeit mehrere Solar-Akkus gekauft werden. Deshalb lohnt es sich durchaus, zu den Speichern mit längerer Lebensdauer zu greifen. Auch wenn der Anschaffungspreis teurer ist, sind sie auf die lange Sicht oft rentabler, da hier nur zwei Speicher statt drei bis vier benötigt werden.

Batterie Ankopplung

die Ankopplung einer Solarbatterie als Grafik dargestellt
Photovoltaikanlagen produzieren Gleichstrom, der erst durch einen Wechselrichter zu nutzbarem Wechselstrom umgewandelt wird. Um den produzierten Strom zu speichern, gibt es jetzt zwei verschiedene Möglichkeiten:

Option 1: Ein DC-Speicher (Direct Current = Gleichstrom) wird vor dem Wechselrichter angeschlossen und speichert den Gleichstrom, der direkt von den Solarpanels kommt.

Option 2: Ein AC-Speicher (Alternating Current = Wechselstrom) wird hinter dem Wechselrichter angeschlossen und speichert den Strom, den der Wechselrichter schon umgewandelt hat.

Bei DC-Speichern fließt der Gleichstrom unverändert in den Speicher und wird erst bei der Nutzung vom Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt. Bei der zweiten Option hingegen muss der schon umgewandelte Wechselstrom erst wieder zurück in Gleichstrom umgewandelt werden, um ihn speichern zu können. Vor der Nutzung wird der Strom dann noch einmal von einem eigenen Wechselrichter zu Wechselstrom umgewandelt.

Somit sparen DC-Systeme im Vergleich zum AC-Systemen zwei Umwandlungen. Weil bei jeder Umwandlung etwas Energie verlogen geht, wirkt sich dies bei den DC-Speichern somit meistens in einer höheren Energieausbeute aus.

Arten von Solarbatterien

Arten von Solarbatterien: Blei vs. Lithium in Form von zwei Batterien und PV-Anlage im Hintergrund dargestellt
Jede Solarbatterie funktioniert nach demselben Prinzip. Es wird Elektrizität in chemische Energie umgewandelt. Dieses Konzept erfolgt umgekehrt, wenn es um die Entladung geht. Beide Vorgänge setzen Wärme frei und ein Teil der Energie geht verloren. Solarbatterien unterschieden sich in der Art der Füllung. Aktuell werden hauptsächlich zwei verschiedene Batteriearten verwendet: Blei-Säure-Batterien und Lithium-Ionen-Batterien.

Blei-Säure-Batterie

Eine stilisierte Blei-Säure-Batterie
Der ältere Batterietyp auf dem Markt, der sich über die Jahre als Standard etabliert hat, ist die Blei-Säure-Batterie. Diese wird unter anderem auch in Autos verwendet. Die Vorteile dieses Batterietyps sind die kostengünstige Anschaffung und eine lange Reihe historischer Erfahrungswerte. Ideal ist dieser Solarbatterie-Typ für kleine bis mittlere Belastungen. Dieser kostengünstige Batterietyp schneidet dafür in Sachen Lebensdauer, Wirkungsgrad und Entladetiefe schlechter ab, als die Lithium-Version.

Eine Weiterentwicklung der Blei-Säure-Batterie ist die Blei-Gel-Batterie. Diese sind im Vergleich etwas robuster und müssen nicht so oft gewartet werden. Daher sind die Blei-Gel-Batterien auch ein wenig teurer.

Obwohl die Blei-Säure-Batterien im Vergleich zu den Lithium-Akkus oft schlecht dastehen, sind sie seit Jahrzehnten getestet und als verlässlich und sicher eingestuft. Weil die Lithium-Batterien erst seit einen paar Jahren vermehrt zum Einsatz kommen, gibt es hier erst wenige Langzeiterfahrungsberichte. Angaben zu Wirkungsgrad und Lebensdauer sind bei Blei-Batterien also ziemlich akkurat, während sie bei den Lithium-Akkus tatsächlich etwas abweichen können.

Lithium-Ionen-Batterie

Drei Lithiumbatterien in diversen Farben nebeneinander
Wenn Sie sich für wartungsfreie Solarbatterien mit hoher Leistung und Lebensdauer interessieren, ist die Lithium-Ionen-Batterie die richtige Wahl für Sie. Als neuere Technologie sind die Lithium-Batterien besonders in den letzten Jahren immer bekannter geworden.

Die vermehrte Verwendung liegt darin begründet, dass diese Batterien generell leistungsstärker sind und die Lithium Preise stark gefallen sind. Heutzutage werden diese in Smartphones, Laptops sowie Elektroautos verwendet. Punkten kann die Solarbatterie aus Lithium mit 5.000 – 7.000 Voll-Ladezyklen (vs. 2.000 bis 4.000 Zyklen bei Blei-Batterien) und einer sehr langen Lebensdauer von ca. 20 Jahren (bei Blei sind es ca. 10 Jahre).

Außerdem sind Lithiumspeicher mit 90 bis 98 % Wirkungsgrad weitaus effizienter als Blei-Akkus (70 bis 85 %). Noch dazu haben Solarbatterien mit Lithium eine nutzbare Kapazität von 80 – 100 %, wohingegen die Blei-Alternativen je nach Akku nur bis zu 60 – 80 % entladen werden können.

Trotz der höheren Anschaffungskosten sind Lithium-Ionen-Batterien definitiv auf dem Vormarsch und werden Jahr für Jahr beliebter. Bereits in 2015 waren 90 % der geförderten Speichersysteme Lithium-Batterien.

Blei vs. Lithium Batterien

Kriterien Blei-Säure Lithium-lonen
Lebensdauer 5 - 15 Jahre ca. 20 Jahre und mehr
Ladezyklen 2.000 - 4.000 5.000 - 7.000
Wirkungsgrad 70 - 85% 80 - 98%
Entladetiefe 60 - 80% 80 - 100%
Wartung regelmäßig alle paar Jahre keine Wartung notwendig
Sicherheit keine Bedenken Brandgefahr bei unsachgemäßer Nutzung

Alte Batterien aus Elektroautos

Ein Elektroauto mit Batterie
Die dritte Möglichkeit der Solarbatterie ist die Verwendung von Batterien aus Elektroautos. Oftmals werden Batterien aus Elektroautos aussortiert, weil die Kapazität nicht mehr den Ansprüchen gerecht wird. Als Solarbatterien eignen sich diese aussortierten Batterien hervorragend. Meist weisen die Batterien aus Elektroautos noch 70 – 80 % der ursprünglichen Kapazität auf.

Der große Vorteil dieser Batterien ist der günstige Preis. Da es sich um gebrauchte Batterien handelt, ist der Preis deutlich günstiger als fabrikneue Blei-Säure- oder Lithium-Ionen-Batterien. Nicht überschätzen sollten Sie jedoch die vergleichsweise geringe Lebensdauer dieser Batterien. Weil sie schon jahrelang genutzt wurden, halten sie maximal fünf bis zehn weitere Jahre, bevor eine neue her muss.

Welche Solarbatterie benötige ich?

drei verschiedene Solarbatterien mit Solaranlage im Hintergrund
Jetzt stellt sich bei Ihnen vielleicht die Frage, für welche der drei Batteriearten Sie sich entscheiden sollen. Vorerst ist wichtig anzumerken, dass die Solarbatterie zu Ihrem Solarsystem passen muss. Wenn die Menge des überschüssigen Stroms bei Ihnen nicht sehr groß ist, fahren Sie oft sogar ohne Solarbatterie besser. Dann speisen Sie Ihren Strom einfach nur ein, erhalten die Vergütung und sparen sich die Anschaffungskosten einer teureren Batterie.

Ausschlaggebend ist hier vor allem die Leistung Ihrer PV-Anlage und die Menge des überschüssigen Stroms.

Achten Sie unbedingt auf die Kriterien für den Kauf einer Solarbatterie (im oberen Abschnitt zu finden), nutzen Sie die Faustregeln und wenden Sie sich an einen kompetenten Solarteur. Wenn Sie Ihre PV-Anlage lange nutzen werden, greifen Sie am besten zu Lithium-Ionen-Batterien, deren Lebenszeiten deutlich länger sind. Blei-Batterien sind hingegen nur bei im Falle einer vergleichsweise hohen Leistung und Lebensdauer bei niedrigem Preis zu empfehlen. Hier sind einmal die entscheidenden Kriterien als Übersicht:

Letzte Tipps:

Eine gelbe Glühbirne mit schwarzem Haken, die zusammen das Fazit symbolisieren
Damit sich eine Solarbatterie für Sie lohnt, muss sie günstig sein und eine lange Laufzeit haben. Aber auch andere Faktoren wie Speicherkapazität, nutzbare Kapazität, Wirkungsgrad und Entladetiefe sind wichtig. Ganz wichtig: Unterschätzen Sie nicht die Kosten zusätzlicher Speicher, wenn Ihre PV-Anlage eine weitaus längere Laufzeit haben sollte.

Wenn Sie sich eine Solarbatterie anschaffen möchten, lassen Sie sich vorher unbedingt ausführlich beraten und holen Sie mehrere Angebote ein.

In Bayern, Sachsen, Nordrhein-Westfalen und Thüringen sowie in einigen Städten können Sie sich gegebenenfalls auf Fördermittel für Solarbatterien bewerben. Diese reduzieren Ihre Kosten der Anschaffung und können den ausschlaggebenden Unterschied machen, sodass sich ein teurer Speicher für Sie auf einmal doch lohnt.

Sollten Sie noch keine Solaranlage besitzen, dann können Sie sich hier informieren und prüfen, inwiefern sich eine PV-Anlage für Sie lohnt:
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