Finden Sie hier einen Gastbeitrag der Onlineredakteurin Kerstin Bruns / kesselheld.de:

Solarstrom speichern

Lohnt sich der Einsatz einer Solarbatterie? Vorteile für PV- Besitzer und Fördermittel im Überblick

Ende Januar 2016 sind bereits 34.000 Batteriespeicher in der Bundesrepublik Deutschland installiert worden. Zu diesem Ergebnis kommt die RWTH Aachen in ihrem Jahresbericht zum Speichermonitoring 2016^[1]. Auch das Bonner Marktforschungsinstitut EuPD Research weist mit seinen aktuellen Ergebnissen aus dem Endkunden Monitor 6.0 daraufhin, dass Potenzial für die Nachrüstung von PV-Anlagen mit einer Solarbatterie vorhanden ist. So streben 56 Prozent der befragten PV-Anlagen Besitzer die Anschaffung eines Speichersystems an, um möglichst hohe Eigenverbrauchsquoten für den produzierten Solarstrom zu erzielen.^[2]

Diese Studienergebnisse sowie sinkende Einspeisevergütungen und der Wunsch nach Autarkie in der Stromversorgung sind Grund genug sich einmal genauer mit dem Einsatz von Batteriespeichern auseinanderzusetzen. Dabei ist ebenfalls interessant welchen Beitrag Batteriespeicher bei der effizienten Beheizung des Eigenheims, zum Beispiel beim Einsatz einer Wärmepumpe, leisten können. Diese und viele weitere Fragen rund um das Thema Energiespeicher mit Solarbatterien beantworten wir im Folgenden.

Einspeisevergütung für Solarstrom sinkt

Photovoltaikanlagen erzeugen in den sonnenintensiven Tageszeiten große Mengen Solarstrom. Während dieser Zeitspannen sind die Hausbewohner jedoch in der Regel außer Haus, sodass der Strom nicht genutzt, sondern in das öffentliche Stromnetz eingespeist wird. Konkret bedeutet dies, dass tagsüber ca. 30 Prozent des erzeugten Stroms auf den Direktverbrauch im Haushalt entfallen. Die restlichen 70 Prozent speist die Anlage in das öffentliche Stromnetz ein.^[3] Im Gegenzug erhalten Photovoltaik-Besitzer eine Einspeisevergütung, die jedoch seit ihrer Einführung im Jahre 2004 stetig gesunken ist. Das zeigt auch folgende Vergütungsüberblick des Solarenergie Fördervereins e.V. So erhalten Bauherren für die Produktion von Solarstrom eine Einspeisevergütung von 12,31 Cent pro Kilowattstunde Strom (Stand Juni 2016). Im Juli 2012 betrug diese noch 19,11 Cent pro Kilowattstunde.^[4] Seit 2011 liegt die Einspeisevergütung unterhalb des Strompreises beim öffentlichen Grundversorger, sodass der Eigenverbrauch von Solarstrom für Bauherren zunehmend interessanter wird. Insbesondere für neu errichtete Solaranlagen sinken die Vergütungssätze stetig. Denn je mehr Anlagen bundesweit auf den Dächern installiert werden, desto stärker sinken die Einspeiseentgelte. Erreichen die in Deutschland montierten Solarmodule ein Gesamtvolumen von 52 Gigawatt wird die Vergütung ganz eingestellt. Diese Fördergrenze sieht das Erneuerbare Energien Gesetz in seiner aktuellen Fassung vor.

Warum Photovoltaikanlagen mit einem Batteriespeicher rentabel bleiben

Aufgrund der sinkenden Einspeisevergütungen für Solarstrom erlangen höhere Eigenverbrauchsquoten beim Einsatz einer PV-Anlage mehr Aufmerksamkeit. Denn Eigenheimbesitzer profitieren bei steigendem Eigenverbrauch von einer Unabhängigkeit von schwankenden Strompreisen öffentlicher Grundversorger und erlangen je nach Gebäudetyp verschiedene Autarkiegrade in der Stromversorgung. Die angestrebten Eigenverbrauchssteigerungen sind mit dem Einsatz einer PV-Anlage mit einer Solar Batterie effizient realisierbar. Denn das Batteriesystem speichert den über den Bedarf hinausgehenden Solarstrom und stellt ihn immer genau dann zur Verfügung, wenn er benötigt wird. So können Bauherren den kostenlosen Ökostrom fortan ebenfalls zu den Abendzeiten oder in den Wintermonaten für den Betrieb diverser Haushaltsgeräte nutzen. Auch für die Heizung lässt sich der erzeugte Ökostrom bedarfsgerechter einsetzen. Somit führt ein Photovoltaik Batteriespeicher zu einer steigenden Wirtschaftlichkeit der eigenen Stromversorgung.

Wie lädt die Batterie?

Erzeugen die Solarzellen mehr Energie als benötigt wird, beginnt der Batteriespeicher Ökostrom zu speichern und zu einem späteren Zeitpunkt wieder verfügbar zu machen. Ein intelligenter Stromzähler registriert dabei, wann der Batteriespeicher vollgeladen ist. Tagsüber wird der überschüssig produzierte Solarstrom also nicht in das Netz eingespeist, sondern in der Solarbatterie zwischengelagert. Nach wenigen Stunden intensiver Sonneneinstrahlung ist der Batteriespeicher bereits komplett mit Ökostrom geladen. Auch Produktionsspitzen der PV-Anlage während der Mittagszeit gelangen in den Batteriespeicher, sodass dieser die öffentlichen Stromnetze entlastet. Wie hoch der Preis für einen Photovoltaik Batteriespeicher ist hängt von der Speicherkapazität ab. Für eine Kilowattstunde die gespeichert werden soll fallen Kosten von etwa 200 Euro für einen Bleispeicher an. Lithium-Ionen Speicher kosten etwa 20 – 25 % mehr.

Förderung für Solar Batterien

Seit dem 01. Mai 2013 können umweltbewusste Bauherren bei Ihrer Hausbank eine KfW-Förderung für den eigenen Batteriespeicher aus dem KfW-Programm 275 beantragen. Diese Solar Batterie Förderung gilt zunächst bis Ende 2018. Das für diesen Zeitraum angesetzte Fördervolumen beläuft sich auf 30 Mio. Euro. Bis Ende 2014 sind bereits ca. 8.300 Solarbatterien gefördert worden, die in Kombination mit einer PV-Anlage auf dem Dach installiert wurden.^[5]

Ihr Speichersystem ist förderfähig, wenn die Photovoltaikanlage eine Leistung von 30 kWp nicht überschreitet. Zudem werden nur solche Anlagen gefördert die seit dem 01.01.2013 in Betrieb genommen wurden. Das KfW-Programm vergibt ebenfalls Tilgungszuschüsse, die bis 2018 weiter absinken und vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie finanziert werden. Ab dem 01.07.2016 beträgt der Zuschuss 22 Prozent der förderfähigen Kosten. Dieser ist gültig bis zum 31.12.2016. Jedes halbe Jahr sinkt dieser Zuschuss dann bis 2018 um weitere drei Prozent.

Das KFW Programm 275 – Konditionen im Überblick

Kondition	Betrag / Prozentsatz
Förderhöhe	bis zu 100 % der Nettoinvestionskosten
Laufzeit	5 Jahre (1 tilgungsfreies Jahr) 10 Jahre (2 tilgungsfreie Jahre) 20 Jahre (3 tilgungsfreie Jahre)
festgeschriebener Zins	bei mehr als 10- jähriger Kreditlaufzeit
Tilgung	in vierteljährlichen Raten
Höhe des Zinssatzes	kundenindividuell, in Abhängigkeit der Kreditwürdigkeit

Mehr Anlageneffizienz für Wärmepumpen mit einem Batteriespeicher

Wärmepumpen nutzen für die Erzeugung von Wärme, je nach Art der Wärmepumpe Luft, Wasser oder das Erdreich als Wärmelieferant. So entziehen sie diesen erneuerbaren Energieträgern Wärme, um dies in einem ersten Wärmetauscher an ein Sole-Wassergemisch abzugeben, das bei diesem Vorgang verdampft. Um die Temperatur des Kältemittels bis auf die Vorlauftemperatur der Heizung anzuheben ist ein elektrisch betriebener Motor, der sogenannte Kompressor, notwendig. Je höher die Differenz zwischen der Temperatur der Wärmequelle und der Vorlauftemperatur der Heizung ausfällt, umso mehr Stromleistung ist nötig, um die gewünschte Heiztemperatur zu erreichen. Daher geraten Wärmepumpen mit hohem Stromverbrauch immer wieder in die Kritik, die sich in Diskussionen zur Nachhaltigkeit und Umweltfreundlichkeit einer Wärmepumpe äußern. Mit einer Solarbatterie für PV-Anlagen erzielen Bauherren hinsichtlich der Stromversorgung Gewinne für die Umwelt und den eigenen Geldbeutel. Denn selbst wenn beispielsweise die Luftwärmepumpe aufgrund der kalten Außenluft in den Wintermonaten mehr Strom benötigt, steht im Batteriespeicher produzierter Ökostrom der Photovoltaikanlage bereit, der die Wärmepumpe bei Stromengpässen anstelle des Haushaltstroms mit Solarstrom versorgt.

Interessante Fakten und Informationen zu Einsatzmöglichkeiten und Vorteilen einer Wärmepumpe erhalten Sie auch auf der Internetseite von Kesselheld.

Steigende Autarkie

Der Autarkiegrad einer Wärmepumpe unter Einsatz eines Batteriespeichers mit einer Kapazität von 6 kWh erhöht sich um 10 bis 20 Prozentpunkte gegenüber einer Wärmepumpe ohne Speicher. Dies zeigt eine Simulationsrechnung des Projekts Energiemanagement und Optimierung von Batterie- und Wärmespeichern der HTW Berlin in Zusammenarbeit mit dem Bundesministerium für Wirtschaft und Energie.^[6] Dabei herausgekommen ist ebenfalls, dass modernisierte Altbauten mit einer Wohnfläche von 140 Quadratmetern bei vollkommener Nutzung einer Solarfläche mit einer Leistung von 10 Kilowatt peak (kWp) und einem Batteriespeicher 50 Prozent ihres Energiebedarfs für Strom und Wärme selbst decken können.

Wie funktioniert die Kommunikation zwischen Batteriespeicher und Wärmepumpe?

Damit sich die Wärmepumpe in das Haushaltsstromnetz integrieren lässt, muss sie über einen digitalen Eingang verfügen. So kann sie mit anderen Geräten wie Energiemanagern oder Batteriespeichern kommunizieren. Vielfach werden dafür SG-Ready Schnittstellen verwendet.

Neben vielen weiteren Anbietern ist E3/DC ein Hersteller für Speicherbatterien. Dessen entwickelte Solarbatterie kommuniziert mittels einer ModBus TCP Verbindung mit der Wärmepumpe. Über diese Verbindung können die Geräte mit verschiedenen Mess- und Regelsystemen verbunden werden. Das Display des E3/DC Speichersystems zeigt die gesamten Energieflüsse des Hauses an. Dazu zählt beispielsweise jene Energiemenge, die das Haus verbraucht oder der Anteil, der dem Batteriespeicher zufließt.

Viele Hersteller bieten Solarbatterien in Kombination mit einem Datenlogger an, der als Energiemanager fungiert. Das Produkt Solar Log Smart Energy ermittelt die verfügbare Energiemenge und bietet die Möglichkeit die Reihenfolge der Stromversorgung festzulegen. Dieser Energiemanager berücksichtigt gleichzeitig Wetterprognosen und verwaltet den eigenen PV-Strom. Auch die Wärmepumpe lässt sich mit dem Datenlogger steuern.

Fazit

Mit dem Einsatz einer Solarbatterie lässt sich die Stromversorgung im Eigenheim noch bedarfsgerechter nutzen und der Eigenverbrauch des Stroms steigern. Bauherren nehmen die Energiewende bei einer Kombination von PV-Anlage, Wärmepumpe und Solarbatterie selbst in die Hand und machen sich unabhängig von steigenden Energiepreisen. Denn mit einer solch effizienten Anlagentechnik wird die Verfeuerung fossiler Brennstoffe vermieden. Dies schont nicht nur die Umwelt, sondern auch den eigenen Geldbeutel. Zum aktuellen Zeitpunkt konzentriert sich die Branche darauf Speichersysteme noch flexibler, effizienter und leistungsstärker anzubieten. Bauherren dürfen daher auch in Zukunft auf weitere Entwicklungen gespannt sein.

Beschreibung Autorin und Kesselheld 

Warum geraten Batteriespeicher bei der eigenen Stromerzeugung auf dem Dach immer mehr in den Fokus? Und welchen Beitrag leisten sie bei der Beheizung, zum Beispiel bei der Inbetriebnahme einer Wärmepumpe? Antworten auf diese Fragen und viele weitere Informationen gibt Kerstin Bruns, Online Redakteurin bei Kesselheld.

Das Start Up Kesselheld bringt die Digitalisierung in das Handwerk. Online geben Nutzer Eckdaten zu Ihrer Immobilie sowie der künftig gewünschten Heizungsart an. Anhand dieser Daten ermittelt Kesselheld ein unverbindliches Heizungsangebot inklusive Installation durch einen lokalen Heizungsbauer. Während des gesamten Kaufprozesses unterstützt und berät Kesselheld den Kunden- angefangen bei der Erstberatung bis hin zur Förderung und Montage der Heizungsanlage.

^[1] Quelle: http://www.speichermonitoring.de/fileadmin/user_upload/Speichermonitoring_Jahresbericht_2016_Kairies_web.pdf

^[2] Quelle: http://www.eupd-research.com/de/mediathek/downloads/pressemitteilungen/press-single/archive/2016/july/article/auslaufen-der-einspeiseverguetung-ist-treiber-fuer-speichernachruestungen.html?tx_ttnews%5Bday%5D=21&cHash=b40dc7ef5b9ccf317153b40bacdb2241

^[3] Quelle: http://www.senec-ies.com/stromspeicher

^[4] Quelle: http://www.sfv.de/lokal/mails/sj/verguetu.htm

^[5] Quelle: http://www.bee-ev.de/fileadmin/Publikationen/BEE_HM_FENES_Kurzstudie_Der_positive_Beitrag_von_Batteriespeichern_2015.pdf

^[6]Quelle: http://pvspeicher.htw-berlin.de/wp-content/uploads/2015/06/TJADEN-2015-PV-Systeme-mit-W%C3%A4rmepumpen-ideal-betreiben.pdf