Photovoltaik-Speicher: Was ist die optimale Größe?

Neue Photovoltaikanlagen werden heutzutage standardisiert mit einem Stromspeicher kombiniert. Einige der häufigsten Fragen von Eigenheimbesitzer*innen lauten dabei: Wie berechne ich die optimale Speichergröße für meine PV-Anlage? Worauf ist zu achten? Welche Faktoren sind einzubeziehen?

In diesem Beitrag geben wir konkrete Antworten und bieten Faustformeln sowie hilfreiche Tipps zur bedarfsgerechten und wirtschaftlichen Dimensionierung von SENEC Speichern. Und das unabhängig von der Frage, ob Sie eine neue Photovoltaikanlage auf Ihrem Dach planen oder Ihre bestehende Anlage nachrüsten wollen.

Wissenswerte Informationen zu Aufbau, Funktion, staatlicher Förderung und Installation finden Sie übrigens in unserem Ratgeber zum Thema Stromspeicher. Wenn Sie mögen, können Sie Ihre Fragen zur optimalen Photovoltaik-Speichergröße auch direkt an unsere Expert*innen richten. 

 

Faustformel: Wie muss mein Speicher dimensioniert sein? 

Ein Stromspeicher erhöht Ihre Unabhängigkeit vom Strommarkt, denn Sie nutzen Ihren erzeugten Solarstrom zu großen Teilen selbst, anstatt ihn gegen eine geringe Vergütung ins öffentliche Stromnetz einzuspeisen, um anschließend genau dort wieder jenen Strom teurer einzukaufen, den Sie selbst benötigen.

Wie aber lässt sich Ihr Speicher bedarfsgerecht und wirtschaftlich optimal dimensionieren? 

Wichtige Bezugsgrößen dafür sind: 

• Ihr Jahresstromverbrauch 
• die Leistung Ihrer PV-Module 
• Ihr Verbrauchsverhalten 
  
   

Die erste wichtige Bezugsgröße ist Ihr Jahresstromverbrauch. Diesen misst man in Kilowattstunden, kurz kWh. Die folgende Tabelle gibt Ihnen einen Überblick zu durchschnittlichen Jahreswerten in deutschen Haushalten (Quelle: Statistisches Bundesamt). Es empfiehlt sich jedoch, Ihren individuellen Durchschnittsverbrauch mittels Ihrer drei letzten Jahresabrechnungen präzise zu ermitteln. 

 

Die zweite wichtige Kennzahl ist die Leistung Ihrer PV-Anlage. Diese misst man in der Regel in Kilowatt Peak, kurz kWp. Je größer Ihre Solaranlage im Vergleich zu Ihrem Stromverbrauch ist (zum Beispiel 10 kWp Leistung zu 4.500 kWh Verbrauch), desto mehr potenziell überschüssigen Solarstrom erzeugt sie. Dimensionieren Sie in diesem Fall Ihren Stromspeicher ausreichend groß, können Sie entsprechend viel Ihres eigenen Solarstroms selbst nutzen und Ihren Autarkiegrad von Fremdversorgern elementar erhöhen. Ist Ihre PV-Anlage eher klein dimensioniert, empfiehlt sich die Anschaffung eines entsprechend kleineren Speichers. 

Die dritte wichtige Bezugsgröße ist Ihr Verbrauchsverhalten. Hierbei stellt sich vor allem die Frage: Wann verbrauchen Sie am meisten Strom – tagsüber, wenn Ihre Anlage viel Strom erzeugt, oder abends, wenn die Solaranlage nur noch wenig bis gar keinen Strom mehr generiert? Rückschluss: Je mehr Strom Sie außerhalb der sonnenreichen Tagesstunden verbrauchen, desto größer muss Ihr Stromspeicher sein, um auch abends und nachts Ihren eigenen Solarstrom günstig nutzen zu können. Wenn Sie es präzise wissen wollen, können Sie Ihren Stromzählerstand im Frühling oder Herbst über einige Tage hinweg dokumentieren. Lesen Sie einfach morgens um 7:00 Uhr und abends um 19:00 Uhr den Stand ab. So können Sie ermitteln, was Sie tags und nachts verbrauchen. 
 

Faustformel und Musterbeispiel

Als Faustformel und Richtwert für ein Eigenheim hat sich etabliert, dass die Größe Ihres Stromspeichers etwa einer Kilowattstunde pro Kilowatt Peak Ihrer Anlagenleistung entsprechen sollte. Also: Speicherkapazität = 1 kWh pro 1 kWp Anlagenleistung. 

Wie sich ein Stromspeicher auf den Eigenverbrauchsanteil auswirkt, veranschaulichen wir Ihnen anhand unseres folgenden Musterbeispiels.

Familie Mustermann hat einen durchschnittlichen Jahresstromverbrauch von 4.000 kWh. Die installierte Solaranlage hat eine Leistung von 4 kWp, was einem kWp je Megawattstunde Stromverbrauch (1 MWh = 1.000 kWh) entspricht. Ohne Stromspeicher liegt der Eigenverbrauchsanteil bei 30 % des erzeugten Solarstroms. Erweitert Familie Mustermann ihre Anlage um einen Photovoltaikspeicher mit einer nutzbaren Speicherkapazität von 4 kWh, was einer kWh pro MWh Jahresbedarf entspricht, erhöht sich der Eigenverbrauchsanteil der PV-Anlage auf rund 60 %, während der Autarkiegrad von 30 % auf gute 55 % steigt. 

Lassen Sie sich von Expert*innen beraten

Unsere Musterrechnung soll Ihnen lediglich das generelle Wirkungsprinzip vermitteln. Grundsätzlich gilt: Jede Immobilie ist individuell und die optimale Speichergröße sollte immer von Fachleuten berechnet werden. Faktoren wie etwa der Neigungswinkel zur Sonne sowie die Ausrichtung Ihrer Solarmodule haben darauf ebenso Einfluss wie Ihr individuelles Verbrauchsverhalten. So erzeugt eine rein nach Süden ausgerichtete Photovoltaikanlage in den Mittagsstunden einen höheren Stromüberschuss als etwa eine Ost-West ausgerichtete Solaranlage. Letztere kann insbesondere höhere Verbräuche in den Morgen- und Abendstunden besser direkt versorgen als eine rein nach Süden ausgerichtete PV-Anlage. 

Ein weiterer Faktor ist die sogenannte nutzbare Speicherkapazität, die schon bei so manchen PV-Anlagenbesitzer*innen zu unliebsamen Überraschungen geführt hat. Damit verhält es sich folgendermaßen: Die Kapazität eines Stromspeichers gibt an, wie viel Strom bei einer Vollaufladung der Batterie gespeichert werden kann. Die tatsächlich nutzbare Speicherkapazität aber liegt häufig nur bei circa 70 % Entladetiefe der nominellen Speichergröße. Das hat zur Folge, dass ein 4 kWh-Speicher häufig nur etwa 2,8 kWh Strom bereitstellen kann. Entsprechend muss Ihr Stromspeicher in der Regel größer dimensioniert sein, als es die nominelle Speicherkapazität vieler Batterien verspricht. 

Die gute Nachricht: SENEC ist der derzeit einzige Anbieter, der Ihnen 100 % der Kapazität in den ersten zehn Jahren garantiert. Und das bei allen Speichergrößen von 2,5 bis 70 kWh.
 

Wichtig: die wirtschaftlichen Voraussetzungen beachten

Die richtige Dimensionierung Ihres Photovoltaikspeichers hängt jedoch nicht allein von den bereits skizzierten Bezugsgrößen Stromverbrauch, Anlagenleistung, Verbrauchsverhalten, Anlagenausrichtung sowie Neigungswinkel der Solarmodule ab. Auch rein wirtschaftliche Voraussetzungen und Aspekte spielen eine Rolle. 

Vor dem Hintergrund, dass PV-Anlagen mit einer Lebenszeit von circa 20 Jahren und mehreren tausend Be- und Entladezyklen geplant werden, fließen hier zusätzliche Faktoren mit ein, die sich mittel- und langfristig ändern werden. Dazu gehören neben den vermutlich sinkenden Fördermitteln für Photovoltaikanlagen und der Stromkostenentwicklung vor allem: 

• Anschaffungskosten für PV-Anlagen 
• Kostenentwicklung für Lithium-Ionen-Speicher
• Die Höhe der Einspeisevergütung ins öffentliche Stromnetz
  
   

Prognosen zur künftigen Entwicklung dieser Kostenfaktoren

Aktuell sind PV-Anlagen ohne Photovoltaikspeicher nur noch dann wirtschaftlich rentabel, wenn sie sehr groß sind. Im Normalfall aber lohnen sich PV-Anlagen schon heute vor allem, wenn Sie möglichst viel Solarstrom selbst verbrauchen. Entsprechend fördert der Bund aktuell nur noch PV-Anlagen mit Speicher und wird die Einspeisevergütung aller Voraussicht nach mittel- und langfristig stetig senken. Die Berechnung einer bedarfsgerechten Speichergröße ist daher ein zentraler Faktor für die Wirtschaftlichkeit Ihrer Solaranlage. 

Kann man Photovoltaikanlagen mit einem Heimspeicher nachrüsten?

Das Nachrüsten von Solaranlagen ist ein vielschichtiges Thema. Wenn Sie bereits eine PV-Anlage besitzen und sie um einen Batteriespeicher erweitern wollen, um künftig Ihren Eigenverbrauchsanteil signifikant zu erhöhen, empfehlen wir unseren Blogbeitrag Photovoltaikspeicher nachrüsten: Worauf muss ich achten? 

 

Ganz gleich, ob Nachrüstung oder neue Solaranlage – bitte lassen Sie sich von Expert*innen zur tatsächlich benötigten Anlagenkapazität sowie Speichergröße beraten. Denn wenn Sie mit einem zu kleinen System starten, müssen Sie gegebenenfalls teuer nachrüsten.

Bedenken Sie zusätzlich zu Ihrem aktuellen Stromverbrauch auch künftige Verbraucher in Ihrem Haushalt und beziehen Sie diese bereits jetzt in Ihre Überlegungen mit ein. Wollen Sie beispielsweise anstelle einer Öl- oder Gasheizung eine Wärmepumpenheizung installieren? Dann wollen Sie diese vermutlich zu einem möglichst großen Anteil mit eigenem Photovoltaikstrom betreiben. Oder planen Sie, ein Elektrofahrzeug anzuschaffen? Dann sollten Sie jetzt schon die Voraussetzung schaffen, um dieses kostengünstig, klimaneutral und bequem an der hauseigenen Wallbox mit dem heimischen Solarstrom aufladen zu können. 

Übrigens: Der Gedanke, einfach die Speicherkapazität zu verdoppeln und somit entsprechend die doppelte Menge Solarstrom selbst nutzen zu können, ist schön, aber leider nicht realistisch. Warum nicht? Wie Sie in unserem obigen Musterbeispiel sehen konnten, beträgt der Eigenverbrauchsanteil einer passend zum Jahresstromverbrauch gewählten PV-Anlage (z. B. 4 kWp Leistung bei 4.000 kWh Verbrauch) ohne Speicherbatterie bereits circa 30 %. Erweitern Sie ihr PV-Anlage um einen Stromspeicher mit einer nutzbaren Speicherkapazität von 4 kWh, so erhöht sich Ihr Eigenverbrauchsanteil auf rund 60 %. Verdoppeln Sie jetzt einfach die nutzbare Speicherkapazität auf 8 kWh, steigern Sie Ihren Eigenverbrauchsanteil lediglich um weitere 10-15 %. Gleichzeitig aber erhöhen sich Ihre Gesamtanschaffungskosten, sodass sich Ihre PV-Anlage erst entsprechend später amortisieren wird. Rein ökologisch betrachtet, ist ein maximaler Eigenverbrauchsanteil selbstverständlich immer sinnvoll. 

Wie Sie ökologisch und ökonomisch sauber Ihr eigener Stromversorger werden, erfahren Sie bei SENEC.360 – die flexible Komplettlösung für die Strom-Eigenversorgung inklusive Cloud-Angebot. 

 

Zukunft: Wird die Größe meines Speichers noch reichen?

Mit einem Wort: Ja. Vorausgesetzt Sie haben bereits künftige Stromverbraucher im Haushalt, Ihre Elektromobilität sowie ein regeneratives Heizsystem in Ihren Strombedarf einkalkuliert. Sollte Ihr SENEC Speicher nach circa 15 Jahren nicht mehr die nötige Leistung bringen, tauschen Sie ihn einfach gegen einen (dann aller Voraussicht nach) deutlich günstigeren sowie noch effizienteren und langlebigeren Batteriespeicher der gleichen Größe aus. Haben Sie Ihren Photovoltaikspeicher im Vergleich zum tatsächlichen Stromverbrauch zu gering gewählt, werden Sie hingegen leider nachrüsten müssen. Entsprechend wichtig ist es, dass Sie sich in diesem Punkt von erfahrenen Expert*innen beraten lassen, die Ihnen ein maßgeschneidertes System gemäß Ihren jetzigen und künftigen Anforderungen erarbeiten.  

 

Nachhaltigkeit und Größe

Der Bedarf an immer größeren Lithium-Ionen-Speicherbatterien wächst und wächst. Nicht nur Smartphones, Laptops, E-Bikes und unzählige andere Geräte verwenden die innovativen Akkus, sondern auch Photovoltaikspeicher und E-Auto-Batterien. Die darin verbauten Rohstoffe wie Kobalt, Nickel und vor allem Lithium sind entsprechend begehrt. Die derzeit weltweit geförderte Lithiummenge beispielsweise wird bei weitem nicht ausreichen, um die künftige Nachfrage zu decken. 

Nachhaltige Fördermethoden, CO2-arme Lieferketten und, klar, das Thema Recycling rücken entsprechend mehr und mehr in den Fokus von Politik, Wissenschaft und forschenden Unternehmen. Interessantes dazu finden Sie auch in unserem Blogbeitrag Lithium aus Deutschland. 

Aktuell lassen sich Lithium-Ionen-Speicher jeder Größe zu 90 % recyceln. Noch aber sind die meisten Recycling-Methoden aufwendig, wenig klimaneutral und unwirtschaftlich. Das aber wird und muss sich in naher Zukunft maßgeblich ändern. 

Einen aktuellen Überblick zum Recycling von Speicherbatterien bietet Ihnen unser Blogbeitrag Lithium-Recycling. 

SENEC leistet bereits jetzt einen aktiven Beitrag, indem wir bei unseren Heimspeicher-Systemen auf nachhaltige Materialien und das mögliche Minimum an Verpackung achten. So tragen wir in jeder Hinsicht dazu bei, dass die Energiewende ein voller Erfolg wird. Und zwar sowohl für Sie persönlich als auch für Mutter Erde.