Wie funktioniert die energiespeicherung bei der photovoltaik? Vor- und nachteile

Energiespeicher werden zu einer immer beliebteren Lösung für Besitzer von Photovoltaikanlagen. Sie ermöglichen die Speicherung von überschüssigem Strom, was zu einer größeren Energieunabhängigkeit und Effizienz des gesamten Systems beiträgt. Durch die Speicherung kann die erzeugte Energie besser verwaltet werden, was zu einem höheren Eigenverbrauch und einer Verringerung der Kosten für den Bezug von Energie aus dem Netz führt. Ist die Energiespeicherung immer sinnvoll? Wie funktioniert Photovoltaik mit einem Energiespeicher? Lohnt sich Photovoltaik mit Energiespeicher? Diese und andere Fragen werden im folgenden Artikel beantwortet.

Was ist Energiespeicherung?

Bei der Energiespeicherung handelt es sich um ein System zur Speicherung von Elektrizität, damit diese in Zeiten erhöhter Nachfrage oder geringerer Produktion genutzt werden kann. Sie umfassen Batterien, Steuersysteme und Energiewandler, die ein optimales Management der Lade- und Entladevorgänge gewährleisten.

Moderne Energiespeicher basieren häufig auf der Lithium-Ionen-Technologie, obwohl auch andere Lösungen wie Bleisäure- oder Durchflussbatterien verwendet werden. Eine wichtige Funktion der Speicherung besteht darin, die Effizienz des Eigenverbrauchs von Energie zu erhöhen, wodurch die Notwendigkeit der Rückspeisung von Überschüssen ins Netz verringert und die Auswirkungen von Tarifänderungen auf die Kosten der Nutzer minimiert werden.

Darüber hinaus kann die Speicherung bei einem Netzausfall als Notstromquelle dienen und die Energiesicherheit der Haushalte erhöhen. Besonders vorteilhaft ist ihr Einsatz in Gebieten mit instabiler Stromversorgung, in denen die Nutzer eine vollständige Energieunabhängigkeit anstreben.

Moderne Energiemanagementsysteme ermöglichen eine intelligente Steuerung des Stromflusses, wodurch der Stromverbrauch optimiert und die Lebensdauer der Speicher verlängert wird. Die wachsende Beliebtheit von Energiespeichern ist auch auf die rasche Ausweitung von Förderprogrammen und Änderungen bei den Abrechnungssystemen für Prosumer zurückzuführen, die diese Art von Lösung immer kostengünstiger machen.

Wie funktioniert die Energiespeicherung bei der Fotovoltaik?

Photovoltaik-Energiespeicher funktionieren nach dem Prinzip, dass sie den von der Photovoltaikanlage erzeugten überschüssigen Strom umwandeln und speichern, um ihn dann wieder freizugeben, wenn die Nachfrage steigt oder die Produktion reduziert wird.

Eine Schlüsselkomponente des Systems ist das Energiemanagementsystem (BMS), das die Lade- und Entladevorgänge der Batterien steuert, ihre Leistung optimiert und eine lange Lebensdauer gewährleistet. In netzgebundenen Systemen wird überschüssige Energie in den Speicher und nicht in das Netz geleitet, was einen erhöhten Eigenverbrauch und Unabhängigkeit von dynamischen Stromtarifen ermöglicht. Bei netzunabhängigen Systemen fungiert der Speicher als Hauptstromquelle und gewährleistet eine kontinuierliche Stromversorgung ohne Netzanschluss.

Wichtig ist, dass moderne Energiespeicher intelligente Managementtechnologien nutzen, die Verbrauchsprognosen und Wetterbedingungen analysieren und das Energiemanagement anpassen. Diese Systeme können auch mit dynamischen Energietarifen arbeiten, so dass die Batterien in Zeiten niedriger Energiepreise aufgeladen und in Zeiten der Spitzenbelastung des Netzes genutzt werden können. Es ist zu bedenken, dass die Effizienz der Speicherung von der Effizienz des Lade- und Entladezyklus sowie von der Art der verwendeten Batterien abhängt. Lithium-Ionen-Energiespeicher zeichnen sich durch einen hohen Wirkungsgrad und eine hohe Anzahl von Arbeitszyklen aus, weshalb sie heute die am häufigsten verwendete Lösung sind.

Was sind die Vorteile der Energiespeicherung mit Photovoltaik?

1. Steigerung des Eigenverbrauchs von Energie

Einer der wichtigsten Vorteile der Energiespeicherung besteht darin, die von der PV-Anlage erzeugte Energie für den Eigenverbrauch zu nutzen. In Systemen ohne Speicherung wird überschüssige Energie in das Netz eingespeist, oft zu ungünstigen Tarifen, und dann wieder eingekauft, was die Rentabilität des Gesamtsystems verringert. Die Energiespeicherung vermeidet diesen Prozess, indem sie den Grad des Direktverbrauchs durch den Nutzer erhöht.

2. Unabhängigkeit vom Stromnetz

Die Energiespeicherung verringert die Abhängigkeit von den Stromnetzbetreibern. Für Haushalte, die mit netzunabhängigen oder hybriden Systemen ausgestattet sind, ermöglicht die Energiespeicherung, dass sie auch dann funktionieren, wenn das Stromnetz ausfällt. Dies ist besonders wichtig in Gebieten, in denen es häufig zu Stromausfällen kommt.

3. Schutz vor steigenden Energiepreisen

Steigende Strompreise stellen für Haushalte, landwirtschaftliche Betriebe oder Unternehmen eine erhebliche Belastung dar. Die Energiespeicherung verringert die mit dynamischen Tarifänderungen verbundenen Kostenschwankungen erheblich und ermöglicht die Nutzung des gespeicherten Stroms zu Zeiten der größten Nachfrage, wenn die Preise am höchsten sind. Diese Lösung sorgt für eine bessere Vorhersehbarkeit der Betriebskosten.

4. Möglichkeit der Notstromversorgung

Ein weiterer Vorteil von Energiespeichern ist, dass sie als Notstromversorgung genutzt werden können. Auf diese Weise werden wichtige Geräte wie Alarmanlagen, Wärmepumpen oder medizinische Geräte geschützt. Moderne Systeme können automatisch auf Inselbetrieb (off-grid) umschalten und so eine ununterbrochene Energieversorgung wichtiger Verbraucher ermöglichen.

5. Optimierung der Energiekosten

Energiespeichersysteme können mit dynamischen Tarifen arbeiten, d. h. die Batterien können zu Zeiten geladen werden, in denen der Strom billiger ist, und zu Zeiten mit höheren Preisen genutzt werden. Diese Lösung garantiert auf lange Sicht erhebliche Einsparungen.

6. Unterstützung der Netzstabilität

Die wahllose Nutzung erneuerbarer Energiequellen kann zu Engpässen und Instabilität im Stromnetz führen. Energiespeicher helfen, das System auszugleichen, indem sie überschüssige Energie lokal speichern und nach und nach freisetzen, wodurch sie das Netz entlasten und zu seiner Stabilität beitragen.

7. Möglichkeit der Integration mit intelligenten Energiemanagementsystemen

Moderne Energiemanagementsysteme ermöglichen eine intelligente Steuerung des Speichers und passen die Lade- und Entladevorgänge an die Wetterbedingungen, den voraussichtlichen Energieverbrauch und die Energiemarktpreise an. Dadurch kann der Nutzer die Einsparungen und die Effizienz des gesamten Systems maximieren.

8. Ökologische Vorteile

Die Energiespeicherung unterstützt die Dekarbonisierung und die Entwicklung erneuerbarer Energiequellen, indem sie den Bedarf an kohle- und gasbefeuerten Kraftwerken zu Spitzenzeiten reduziert. Diese Lösung trägt zur Verringerung der CO₂-Emissionen und zur Verbesserung der Luftqualität bei und unterstützt damit die globalen Klimaziele.

9. Langfristige Einsparungen

Obwohl die anfänglichen Kosten für die Installation von Photovoltaik-Energiespeichern hoch sind, können die langfristigen Einsparungen durch die geringere Netzabhängigkeit und den optimierten Energieverbrauch die Investition lohnenswert machen. In Verbindung mit Subventionsprogrammen und steigenden Energiepreisen kann sich die Investition in Energiespeicher schneller amortisieren als ursprünglich angenommen.

10. Skalierbarkeit des Systems

Moderne Energiespeicher lassen sich skalieren und an den sich ändernden Energiebedarf des Nutzers anpassen. Dank ihres modularen Aufbaus ist es möglich, weitere Speichereinheiten hinzuzufügen, was eine schrittweise Erhöhung der Kapazität und eine flexible Anpassung des Systems an den wachsenden Energiebedarf ermöglicht.

Was sind die Nachteile der Energiespeicherung?

Trotz ihrer zahlreichen Vorteile haben die Energiespeicher auch einige Nachteile. An erster Stelle stehen die hohen Anschaffungs- und Installationskosten, die sich auf mehrere zehntausend Zloty belaufen können. Außerdem ist die Lebensdauer der Batterien begrenzt, was bedeutet, dass sie nach einigen oder mehreren Jahren ausgetauscht werden müssen. Die Energiespeicherung ist auch mit gewissen Effizienzverlusten verbunden, da der Prozess des Ladens und Entladens der Batterien nicht zu 100 % effizient ist. Auch der wirtschaftliche Aspekt ist nicht zu vernachlässigen. Nicht für alle Haushalte wird sich diese Investition lohnen – vor allem dann nicht, wenn das Energieabrechnungssystem die Rückspeisung von Überschüssen ins Netz begünstigt.

Ist die Energiespeicherung sinnvoll?

Ob eine Energiespeicherung sinnvoll ist, hängt von den individuellen Bedingungen des Nutzers ab. Schauen wir uns die wichtigsten Faktoren genauer an:

• Analyse des Energieverbrauchsprofils

Die Beurteilung, ob eine Investition in einen Energiespeicher sinnvoll ist, sollte mit einer Analyse des Energieverbrauchsprofils des Haushalts oder Unternehmens beginnen. Wird der Großteil der Energie tagsüber verbraucht, wenn die Photovoltaikanlage Strom erzeugt, ist eine Speicherung möglicherweise nicht erforderlich. Fällt der Verbrauch dagegen hauptsächlich in den Abend- und Nachtstunden an, wenn die Energieerzeugung durch die Paneele begrenzt ist, kann die Speicherung den Eigenverbrauch erheblich steigern und Geld sparen.

• Energieunabhängigkeit und Ausfallsicherheit

Einer der Hauptgründe, warum sich Investoren für die Energiespeicherung entscheiden, ist der Wunsch nach Unabhängigkeit vom Stromversorger. An Standorten, an denen es häufig zu Stromausfällen kommt, können Energiespeicher als Notstromversorgung dienen und den Betrieb von Haushalts- oder Produktionsanlagen sicherstellen. In hybriden Systemen, bei denen die Energiespeicher mit dem Stromnetz zusammenarbeiten, kann der Nutzer den Stromverbrauch dynamisch entsprechend den aktuellen Tarifen und seinem eigenen Bedarf steuern.

• Optimierung der Energiekosten

Für Haushalte, die Net-Billing oder dynamische Tarife nutzen, ermöglicht die Energiespeicherung, den Strom dann zu speichern, wenn er am günstigsten ist, und ihn zu Zeiten der höchsten Nachfrage zu nutzen.

• Finanzielle Bedingungen und Amortisationszeit

Die Kosten für die Anschaffung und Installation von Energiespeichern für die Photovoltaik sind ein weiterer wichtiger Faktor, der die Wirtschaftlichkeit beeinflusst. Obwohl die Batteriepreise stetig sinken, stellen sie immer noch einen erheblichen Kostenfaktor dar. Daher sollte der Investitionsentscheidung eine Rentabilitätsanalyse vorausgehen, bei der die Installationskosten, die Einsparungen bei den Energierechnungen und die verfügbaren Subventionsprogramme berücksichtigt werden.

• Unterstützung der Netzstabilität

Im Rahmen der Energiewende und des steigenden Anteils erneuerbarer Energiequellen spielen Energiespeicher eine immer wichtigere Rolle bei der Stabilisierung des Stromnetzes. In Zukunft können sie dazu genutzt werden, Dienstleistungen für Netzbetreiber zu erbringen, z. B. durch die Abfederung von Nachfragespitzen.

Fotovoltaik mit Energiespeicherung – lohnt sich das?

Die Entscheidung über die Anschaffung von Energiespeichern sollte von mehreren Schlüsselfaktoren abhängen. In erster Linie lohnt es sich, die Struktur des Energieverbrauchs und die Art und Weise, wie Überschüsse verbucht werden, zu analysieren. In Systemen, in denen der Verkauf von Energie an das Netz unrentabel oder durch gesetzliche Vorschriften eingeschränkt ist, ermöglicht die Energiespeicherung eine größere Unabhängigkeit von wechselnden Tarifen und Rabattsystemen. Ein weiterer Vorteil ist die Stabilität der Stromversorgung – der Nutzer kann die in den Batterien gespeicherte Energie bei Stromausfällen aus dem Netz nutzen.

Auch technologische Aspekte sind zu berücksichtigen: Moderne Energiespeicher sind mit intelligenten Managementsystemen ausgestattet, die den Lade- und Entladevorgang optimieren und so die Betriebseffizienz erhöhen. Auch die Prognosen für steigende Energiepreise sind nicht unerheblich, was die Investition in Speicher langfristig rentabler machen kann. Darüber hinaus lohnt es sich, die verfügbaren Subventionen und günstigen Finanzierungsbedingungen zu prüfen, die die Kosten für den Kauf und die Installation eines Speichers erheblich senken und die Rentabilität der Investition beschleunigen können.

Lohnt sich Photovoltaik mit Energiespeicherung?

Im Jahr 2023 lagen die durchschnittlichen Kosten für einen 10-kWh-Energiespeicher bei etwa 30-40 Tausend Zloty, aber es wird vorhergesagt, dass diese Preise bis 2026 aufgrund des technologischen Fortschritts und der zunehmenden Produktionsgröße um weitere 10-20 % sinken könnten. Gleichzeitig sind die Strompreise in Europa in den letzten fünf Jahren um etwa 30 % gestiegen, so dass die Energiespeicherung immer kosteneffizienter wird.

Darüber hinaus gibt es in Polen Subventionsprogramme wie My Current„ und Clean Air“, die Subventionen in Höhe von bis zu 50 % des Wertes der Energiespeicherung ermöglichen, was die anfänglichen Investitionskosten erheblich reduziert. Marktanalysen zeigen, dass die Amortisationszeit für Photovoltaikanlagen mit Energiespeichern zwischen 8 und 12 Jahren liegen kann, je nach Grad des Eigenverbrauchs und den örtlichen Stromtarifen. Je größer der Anteil der vor Ort verbrauchten Energie, desto schneller die Amortisation.

Zu beachten sind auch die regulatorischen Aspekte: In einigen europäischen Ländern werden Gebühren für die Rückspeisung überschüssiger Energie in das Netz eingeführt, wodurch die Stromspeicherung rentabler wird als der Verkauf von Energie zu niedrigen Tarifen. Es ist daher zu erwarten, dass die Energiespeicherung in den kommenden Jahren ein Standardbestandteil moderner Photovoltaikanlagen sein wird.

Energiespeicherung mit Fotovoltaik – Zusammenfassung

Stellen wir uns noch einmal die Frage: Ist die Energiespeicherung sinnvoll? Die Antwort auf diese Frage hängt von einer Reihe von Faktoren ab, wie z. B. dem Energieverbrauchsprofil, der Verfügbarkeit von Subventionen sowie den künftigen Energiemarktvorschriften. Zweifellos ist die Photovoltaik mit einer Energiebank eine Lösung, die den Eigenverbrauch und die Unabhängigkeit vom Netz erhöht, aber eine größere Anfangsinvestition erfordert. Es ist von entscheidender Bedeutung zu verstehen, wie Photovoltaik mit Energiespeicherung funktioniert und welche langfristigen finanziellen und betrieblichen Vorteile damit verbunden sind. Die Entscheidung für ein System – Photovoltaik mit oder ohne Energiespeicher – sollte daher auf einer gründlichen Analyse der Wirtschaftlichkeit und der künftigen Energiepreisentwicklung beruhen.