Batteriespeichersysteme für Photovoltaikanlagen – Wie sie funktionieren und warum sie sinnvoll sind

Photovoltaikanlagen (PV-Anlagen) gewinnen Strom aus Sonnenlicht und bieten Hausbesitzern eine umweltfreundliche Möglichkeit, ihre eigene Energie zu erzeugen. Doch oft stellt sich die Frage: Was passiert mit dem überschüssigen Strom, den die Anlage produziert, wenn die Sonne scheint, aber der Energiebedarf gerade niedrig ist? Die Antwort liegt in Batteriespeichersystemen. Diese ermöglichen es, die Energie effizient zu speichern und zu nutzen, wenn sie tatsächlich benötigt wird.

Wie funktionieren Batteriespeichersysteme?

Ein Batteriespeichersystem speichert den überschüssigen Strom, der tagsüber von einer Photovoltaikanlage erzeugt wird, in einer Batterie. Dieser gespeicherte Strom kann dann abgerufen werden, wenn der Energiebedarf höher ist als die aktuell erzeugte Solarenergie, zum Beispiel abends oder an bewölkten Tagen. Auf diese Weise muss weniger Strom aus dem öffentlichen Netz bezogen werden, was die Stromrechnung erheblich reduzieren kann.

Das Grundprinzip eines Batteriespeichersystems ist vergleichbar mit einer Powerbank für das Smartphone. Tagsüber lädt die Batterie auf, wenn genug Sonnenenergie vorhanden ist. Nachts oder bei geringem Sonnenschein gibt sie den gespeicherten Strom wieder ab, um die Stromversorgung im Haushalt zu sichern.

Woraus bestehen Batteriespeichersysteme?

Die wesentlichen Komponenten eines solchen Systems sind:

• Batterien: Sie speichern den erzeugten Strom. Am häufigsten werden Lithium-Ionen-Batterien verwendet, da sie eine hohe Energiedichte, lange Lebensdauer und gute Effizienz aufweisen. Es gibt aber auch andere Batteriearten, wie Blei-Säure- oder Redox-Flow-Batterien, die jedoch weniger verbreitet sind.
• Batteriemanagementsystem (BMS): Dieses System überwacht und steuert die Batterie, um Überladung, Tiefentladung und andere schädliche Zustände zu vermeiden. Ein BMS sorgt für den sicheren Betrieb und verlängert die Lebensdauer der Batterie.
• Wechselrichter: Da Photovoltaikanlagen Gleichstrom (DC) erzeugen und Haushaltsgeräte Wechselstrom (AC) benötigen, wird ein Wechselrichter benötigt. Viele moderne Systeme kombinieren diesen bereits mit dem Batteriespeicher zu einem sogenannten Hybridwechselrichter.

Vorteile eines Batteriespeichersystems

1. Erhöhung des Eigenverbrauchs: Ohne Batteriespeicher wird überschüssige Solarenergie ins öffentliche Netz eingespeist, oft zu niedrigen Vergütungssätzen. Mit einem Speicher kann dieser Strom selbst genutzt werden, wodurch der Eigenverbrauch steigt und die Abhängigkeit vom Netz sinkt.
2. Kosteneinsparungen: Da weniger Strom aus dem öffentlichen Netz bezogen werden muss, können sich die Stromkosten signifikant reduzieren. Langfristig amortisieren sich die Investitionskosten für das Speichersystem häufig durch die Einsparungen.
3. Unabhängigkeit: Mit einem Speichersystem wird der eigene Haushalt unabhängiger von steigenden Strompreisen und eventuellen Stromausfällen, da in Notfällen auf die gespeicherte Energie zurückgegriffen werden kann.
4. Umweltfreundlichkeit: Ein höherer Eigenverbrauch bedeutet auch eine umweltfreundlichere Energienutzung, da weniger fossile Energiequellen in Anspruch genommen werden müssen.

Worauf sollte man achten?

Bei der Auswahl eines Batteriespeichersystems gibt es einige wichtige Punkte zu beachten:

• Kapazität der Batterie: Diese wird in Kilowattstunden (kWh) angegeben und bestimmt, wie viel Strom gespeichert werden kann. Die richtige Kapazität hängt vom Energieverbrauch des Haushalts ab.
• Zyklenfestigkeit: Diese Kennzahl gibt an, wie oft die Batterie geladen und entladen werden kann, bevor die Kapazität merklich nachlässt. Hochwertige Lithium-Ionen-Batterien können oft über 5000 Zyklen erreichen.
• Effizienz: Wie viel des gespeicherten Stroms tatsächlich wieder abgerufen werden kann, ist ebenfalls ein wichtiger Faktor. Moderne Systeme erreichen Effizienzen von bis zu 95 %.

Lohnen sich Batteriespeichersysteme?

Ob sich die Anschaffung eines Batteriespeichersystems lohnt, hängt von verschiedenen Faktoren ab, etwa der Größe der PV-Anlage, den Strompreisen, der Vergütung für eingespeisten Strom und dem persönlichen Energieverbrauch. Staatliche Förderprogramme und fallende Preise für Batteriespeicher machen die Investition jedoch zunehmend attraktiv.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Batteriespeichersysteme eine wertvolle Ergänzung für Photovoltaikanlagen darstellen, die nicht nur wirtschaftliche Vorteile bringen, sondern auch zur Nachhaltigkeit beitragen. Je nach individuellem Bedarf kann die Unabhängigkeit von externem Strom eine zukunftssichere und lohnenswerte Investition sein.