Erneuerbarer Energiequellen wie Solar- und Windenergie gewinnen in letzter Zeit aufgrund des Klimawandels und steigender Strompreise immer mehr an Bedeutung. Eine Möglichkeit, Solarstrom optimal zu nutzen und unabhängiger von externen Energieversorgern zu werden, ist eine Solaranlage mit einem Speicher zu erweitern. Bei der Wahl des Speichers, der Größe und Art gibt es jedoch einige wichtige Dinge zu beachten. In diesem Artikel gehen wir auf alle wichtigen Aspekte bei der Wahl eines Speicher ein von den Vorteilen über die Kosten bis hin zur Installation und Wartung der Anlage.
Für Unternehmen gibt es auch Speicherlösungen. Deren Funktionen, Anwendungen sowie Vor- und Nachteile behandeln wir jedoch seperat in unserem Artikel über Gewerbespeicher.
Wie eine Solaranlage mit Speicher funktioniert
Eine PV-Anlage mit Batterie funktioniert ähnlich wie eine herkömmliche PV-Anlage. Der Ablauf sieht wie folgt aus:
- Die Solaranlage erzeugt Gleichstrom (DC) aus Sonnenenergie.
- Der Gleichstrom fließt durch einen Wechselrichter, der ihn in Wechselstrom (AC) umwandelt, den Haushalte nutzen können.
- Der Wechselstrom wird in das Stromnetz eingespeist und versorgt den Haushalt mit Elektrizität.
- Wenn die Solaranlage mehr Strom erzeugt, als der Haushalt benötigt, wird der überschüssige Strom in die Batterie gespeichert.
- Wenn die Solaranlage nicht genug Strom produziert, um den Bedarf des Haushalts zu decken, wird der Strom aus der Batterie verwendet.
- Der Wechselrichter regelt den Stromfluss und sorgt dafür, dass der Haushalt immer mit Strom versorgt wird, auch wenn die Solaranlage nicht aktiv ist.
- Wenn die Batterie vollständig aufgeladen ist und keine weitere Energie aufnehmen kann, wird der überschüssige Strom ins Stromnetz eingespeist und kann gegen ein Einspeisevergütung verkauft werden.
Es gibt hierbei jedoch unterschiedliche Arten wie der Speicher letzten Endes in das System integriert wird.
Arten von Solaranlagen mit Speicher: AC-gekoppelt, DC-gekoppelt und Hybrid
AC-gekoppelte Solaranlagen mit Speicher
AC-gekoppelte Speichersystem haben die Batterie auf der AC-Seite des Hausnetzes angeschlossen. Der Gleichstrom (DC), der von den Solarmodulen kommt, wird durch den Wechselrichter in Wechselstrom (AC) umgewandelt. Dieser wird dann durch das Hausnetz zur Batterie geleitet, zurück in Gleichstrom geändert, und von dieser gespeichert. Bei Bedarf kann der Speicher den Wechselstrom zurück ins Hausnetz Speisen, muss Ihn jedoch vorher wieder in Wechselstrom ändern.
Der Vorteil dieser Art von Batterie-Kopplung ist das ein Speicher so problemlos nachgerüstet werden kann. Dies kann die Kosten der Nachrüstung senken. Der Nachteil liegt auf der Hand: durch das ständige wandeln von DC nach AC und zurück entstehen Verluste. Diese sind gering, summieren sich jedoch über die Lebenzeit der Anlage.
DC-gekoppelte Solaranlagen mit Speicher
Bei einer DC-gekoppelten Anlage wird der Gleichstrom (DC) aus den Solarpanels durch einen Laderegler direkt in die Batterie geleitet. Bevor dieser jedoch im Hausnetz genutz werden kann, muss er durch den Wechselrichter in Wechseltrom (AC) gewandelt werden.
Der Vorteil eines DC-gekoppleten Systems ist die höhere Effizienz durch weniger Umwandlungen von DC zu AC, im Gegensatz zu AC gekoppleten Speichersystemen. Der Nachteil ist ein höherer Installationsaufwand der vorallem das Nachrüsten eines Speichers ksotenspieliger machen kann.
Hybrid-Solaranlagen mit Speicher
Hybrid-Solaranlagen mit Speicher kombinieren die Vorteile von AC- und DC-gekoppelten Systemen. Sie sind in der Lage, sowohl AC- als auch DC-Energie zu speichern und zu nutzen. Hybrid-Solaranlagen bieten eine höhere Flexibilität und Effizienz bei der Speicherung und Nutzung von Solarenergie.
Eine Hybrid-Anlage mit Batterie kombiniert die Vorteile von reinen AC und DC gekoppelten Systemen. Ein Wechselrichter, der gleichzeitig als Laderegler dient kann den Gleichstrom in einer Batterie speichern und bei Bedarf in Wechselstrom für de Nutzung im Haushalte umwandeln.
Der Vorteil von Hybrid-Solaranlagen ist die einfache Installation und Effizienz der Anlage. Außerdem kann durch das Verwenden eines Hybrid-Wechelrichters die Anlage vorerst ohne Speicher betrieben werden und zu einem späteren Zeitpunkt, problemlos und kostengünstig nachgerüstet werden. Der Nachteil liegt in den höheren Anschaffungskosten eine Hybridwechselrichters im Gegensatz zu einem herkömmlichen PV-Wechselrichter. Falls die Anlage aber später mit einem Speicher nnachgerüstet werden soll, lohnt sich der Hybrid-Wechselrichter von Anfang an. Bei der direkten Anschaffung einer Solaranlage mit Speicher empfehlen wir in den meisten fällen auch einen Hybrid-Wechselrichter zu nutzen.
Vorteile von Solaranlagen mit Speicher im Vergleich zu traditionellen Solaranlagen
Höhere Eigenverbrauchsrate
Wir können nicht bestimmen wann die Sonne scheint. Oftmals können wir gleichzeitig auch nicht beinflussen wann wir Strom brauchen. So ist z.B. der Vebrauch Morgens und Abends in vielen Haushalten am höchsten. Bei einer herkömmlichen Solaranlage würde der gesamte überschüssige Strom, der Tagsüber produziert wird, gegen eine geringe Einspeisevergütung ins Netz eingespeist werden. Mit einem Speicher kann die günstige Solarenergie für die sonnenlosen Stunden gespeichert und selbst verbraucht werden. Man spricht dabei von der Erhöhung der Eigenverbrauchsquote.
Unabhängigkeit von Stromversorgern
Durch die eigene PV Anlage werden Sie selbst zum Stromerzeuger, der Speicher hilft dabei diesen Strom dann zu nutzen wenn Sie es brauchen. Das gibt Kontrolle über die Stromnutzung und macht Unabhängiger vom externen Stromversoger.
Höhere Versorgungssicherheit
In unsicheren Zeiten der Stromversorgung ist eine Solaranlage mit Speicher der einfachste Weg Stromversogung für den eigenen Haushalt zu sichern. Im Falle eines Stromausfalls trennt eine Umschalteinrichtung die Anlage vom Netz und der Speicher sorgt dafür das Sie weiterhin mit Strom versorgt werden. Bei einer konventionellen Anlage ohne Speicher ist dies nicht möglich.
Langfristige Einsparungen
Ein Speicher hilft den günstig produzierten Solarstrom dann zu nutzen wenn der Stromtariff am höchsten ist. Meist ist dies der Fall zu Zeiten hoher Stromnachfrage (Morgens und Abends). Dies kann dabei helfen die Investitionskosten schneller zu amortisieren.
Umweltfreundlichkeit
Umso höher die Eigenverbrauchsquote umso weniger sind Sie abhängig von fossilen Brennstoffen. Durch einen Batteriespeicher können Sie die Eigenverbrauchsquote des erzeugten Solarstroms erhöhen. Dieser ist sauber und reduziert die CO2-Emissionen Ihres Haushalts noch weiter im Gegensatz zu einer herkömmlichen PV-Anlage ohne Speicher.
Installation von Solaranlagen mit Speicher: Dinge, die man beachten sollte
Bei der Installation einer Solaranlage mit Speicher gibt es einige wichtige Dinge, die man beachten sollte. Im Folgenden sind einige der wichtigsten Punkte aufgeführt:
Strombedarf
Der wohl wichtigste Punkt bei der Wahl eines Speichers ist die Analsyse des eigenen Strombedarfs. Dieser kann mithilfe eines Lastprofils genau Untersucht werden. En Lastprofil zeigt, wann wie viel Strom im eigenen Haushalt genutzt wird. Meistens lassen sich aus dem Lastprofil Verhaltensmuster erkennen die für die Speicherauslegung wichtig sind. Ihr Solarpartner kann Ihnen dabei helfen Ihren Strombedarf zu analysieren. Falls kein Lastprofil vorliegt kann ein Tagsablauf skizziert und anhand der monatlichen Verbauchswerten modeliert werden.
Standort
Der Standort des Spechers ist für dei Sicherheit und Lebensdauer dieses enorm wichtig. Es sollte eine geschützter, trockener Raum zwischen 5-20°C zur Verfügung stehen. Außerdem sollte der Speicher nicht zu weit vom Wechselrichter entfernt installiert werden. Dies würde zu Verlusten und unnötig hohen Installationskosten führen.
Größe des Speichers
Die Größe des Speichers hängt von Ihrem Bedarf ab. Ein Speicher kann verschiedene Zwecke erfüllen. Speicher können genutzt werden um Notstrom während eines Stromausfalls zu gewährleisten, den Eigenvebrauch von Solarstrom zu erhöhen oder ein Off-Grid System in Stunden ohne Sonne zu versogen. Egal welcher Anwendungsfall, die optimale Speichergröße kann berechnet werden indem der gewünschte zu deckende Verbrauch z.B. Nachtverbrauch, bestimmt wird. Ein weiterer Faktor ist die Größe der PV-Anlage selbst. Bei kleinen Anlagen kann ein sehr großer Speicher schnell überdemensoniert werden. Dies führt dazu das der Speicher durch die wenige Stromproduktion nie voll wird.
Auswahl der Batterietechnologie
Es gibt verschiedene Batterietechnologien, aus denen man wählen kann. In den meisten Fällen bietet sich jedoch Lithium-Ionen Technologie an.
Netzanschluss
Eine Solaranlage mit Speicher kann sowohl an das Stromnetz angeschlossen werden als auch als eigenständiges System (Off-Grid) betrieben werden. Wenn man sich für den Anschluss an das Stromnetz entscheidet, sollte man sicherstellen, dass die Anlage mit dem Netz synchronisiert ist und den geltenden Vorschriften entspricht. Bei einem Off-Grid System gibt es auch Vorschriften und Regularien die Beachtet werden müssen. Ihr Installationspartner kann Ihnen dabei helfen diese zu evaluieren.
Wartung und Instandhaltung
Die Wartung des Speichers und der Gesamtanlage sind wichtig um ein effizientes Arbeiten und die maximale Lebensdauer der Anlage zu gewährleisten. In welchen Intervallen die Anlage gewartet werden sollte, hängt von den Herstellern der verbauten Komponenten ab. Für die Wartung sollten Sie einen Fachmann beauftragen da sonst die Garantieverplfichtung der Hersteller hinfällig werden kann.
Wartung: Tipps zur Pflege von Batterien und anderen Komponenten
Wie bereits erwähnt spielt die Wartung und Pflege der PV-Anlage mit Speicher eine große Rolle, nicht nur für das einhalten der Garantiebedingungen. Hier sind ein paar Tips zur richtigen Instandhaltung. Diese sollten durch einen Fachmann durchgeführt werden. Bei Problemen sollten Sie sich auch an das Solarunternehmen oder den Elektriker Ihres Vertrauens wenden um die Überprüfung und Reperatur durchzuführen.
Batteriepflege
Die Batterie ist das Herzstück der Anlage. Sie kann über ein Onlineprotal ferngewartet und überprüft werden. Dies umfasst das Überprüfen des Ladezustands, das Reinigen der Anschlüsse und das Ausgleichen der Zellen. Außerdem kann die Entladetiefe bei Bedarf angepasst werden um die Lebensdauer zu erhöhen.
Überprüfung der Verkabelung
Die Verkabelung ist ein essenzieller Teil der Anlage. Die Verkabelung muss regelmäßig überprüft werden um sicherzustellen, dass sie ordnungsgemäß angeschlossen und isoliert ist. Lose oder beschädigte Kabel können zu Kurzschlüssen führen und die Effizienz der Anlage beeinträchtigen und im schlimmsten Fall zu einem Brand führen.
Reinigung der Solarpanels
Die Solarpanels sollten regelmäßig gereinigt werden, um sicherzustellen, dass sie effizient arbeiten. Staub, Schmutz und andere Verunreinigungen können die Effizienz der Panels beeinträchtigen und die Leistung der Anlage reduzieren. Zum reinigen eignet sich ein spezielles Reinigungsmittel für PV Anlagen. Die Panels müssen jedoch selten gereinigt werden, dann wenn Sie tatsächlich von Schmutz bedeckt sind. De Reinigung auf dem Dach kann gefährlich sein und sollte von einem Fachmann durchgeführt werden.
Überprüfung des Wechselrichters
Der Wechselrichter sollte per Fernwartung dauerhaft überprüft werden. Bei Fehlermeldungen oder anderen Ströungen sollte er umgehend repariert werden. Auch können bestimmte Einstellungen die Effizienz der Anlage beeinträchtigen. Diese sollten n Rücksprache mit Ihrem Installateur angepasst und besprochen werden.
Einhaltung der Wartungsintervalle
Die vom Hersteller der Komponenten angegebenen Wartungsintervalle sollten unbedingt beachtet werden um einen sicheren und effizienten Betrieb der Anlage zu gewährleisten. Das Einhalten dieser soft auch für dei Aufrechterhaltung der Herstellergarantie.
Temperaturkontrolle
Die Batterie sollte an einem geeigneten Ort installiert werden. Dieser Ort sollte zu verschiedenen Jahreszeiten auf Temperatur und Luftfeuchtigkeit überprüft werden. Hitze und Kälte können die Lebensdauer der Batterie massiv verkürzen oder zu Ausfällen führen.
Steuervorteile, Förderungen und Finanzierungsoptionen
Die Installation einer Solaranlage mit Speicher kann eine beträchtliche Investition darstellen, aber es gibt verschiedene Finanzierungsoptionen, Steuervorteile und Förderungen, die die Kosten reduzieren können. Hier sind einige Optionen:
Steuervorteile
In vielen Ländern gibt es Steuervorteile für die Installation von Solaranlagen mit Speicher. In Deutschland zum Beispiel kann die Anschaffung und Installation von Photovoltaikanlagen steuerlich geltend gemacht werden. Aktuell sparen sich Käufer einer Solaranlage auch noch die Mehrwertsteuer. Die genauen Vorteile können von Land zu Land unterschiedlich sein, ein Steuerberater oder Ihr Solateur können Sie dabei unterstützen.
Förderprogramme
Viele Länder haben auch Förderprogramme für die Installation von Solaranlagen mit Speicher. Diese können von der Regierung oder Energieversorgungsunternehmen angeboten werden. In Deutschland gibt es zum Beispiel das KfW-Förderprogramm für erneuerbare Energien, das zinsgünstige Kredite für die Installation von Photovoltaikanlagen bietet. Auch die Einsparung der MWSt macht den Kauf einer Solaranlage attraktiver.
Net-Metering
Einige Länder bieten Net-Metering-Programme an, bei denen überschüssiger Strom, der von der Solaranlage produziert wird, in das öffentliche Stromnetz eingespeist wird. Die Eigentümer erhalten dann eine Gutschrift für die eingespeiste Energie, die später verwendet werden kann, wenn die Solaranlage weniger Strom produziert als benötigt wird. In Deutschland gibt es dieses Programm jedoch derzeit nicht.
Eigenkapital
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Anlage mit eigenem Kapital zu finanzieren. Obwohl dies die Option mit den höchsten Vorabkosten ist, ermöglicht es auch eine schnelle Amortisation der Investition und den vollen Besitz und die Kontrolle über die Anlage. Zinsen und weitere Kosten können dadurch vermieden werden.
Es ist wichtig, alle verfügbaren Finanzierungsoptionen zu prüfen, um die beste Wahl für die eigene Situation zu treffen. Es ist auch ratsam, sich von einem Fachmann beraten zu lassen, um die Kosten und Einsparungen einer Solaranlage mit Speicher zu bewerten.
Häufig gestellte Fragen zum Thema Solaranlagen mit Speicher
Was ist der Zweck eines Batteriespeichers in einer Solaranlage?
Ein Batteriespeicher ermöglicht es, den während des Tages von der Solaranlage produzierten Strom zu speichern und später zu nutzen, wenn die Sonne nicht scheint oder wenn der Strombedarf höher ist als die Solaranlage produzieren kann. Außerdem sorgt der Speicher für mehr Unabhängigkeit vom Netz und einem höheren Eigenverbrauchsanteil der Energie aus der eigenen Solaranlage. Bei Netzausfällen hilft der Speicher den eigenen Haushalt weiterhin mit Strom zu versorgen.
Wie lange hält eine Batterie in einer Solaranlage mit Speicher?
Die Lebensdauer einer Batterie in einer Solaranlage hängt von der verwendeten Technologie, dem Alter und der Qualität der Batterie sowie von der Wartung und dem Betrieb der Anlage ab. In der Regel haben Lithium-Ionen-Batterien eine längere Lebensdauer als Blei-Säure-Batterien und können bis zu 20 Jahre halten.
Wie groß sollte der Batteriespeicher sein?
Die Kapazität des Speichers hängt stark vom Energieverbrauch des Haushalts und der Größer der PV Anlage ab. Normalerweise werden in Haushalten Speichern mit einer Größe zwischen 5 und 15 kWh verbaut. Wenn maximale Autarkie das Ziel der Anlage ist können auch größere Speicher zum Einsatz kommen.
Wie viel kann man mit einer Solaranlage mit Speicher sparen?
Die Einsparungen hängen von verschiedenen Faktoren ab, wie der Größe der Anlage, dem Strombedarf des Haushalts, der Sonneneinstrahlung und den aktuellen und zukünftigen Strompreisen. Für eine genaue Einschätzung für Ihren eigenen Haushalt, sprechen Sie uns gerne an.
Kann eine Solaranlage mit Speicher auch bei Stromausfällen genutzt werden?
Im Falle eines Stromausfalls kann die PV Anlage mit Batterispeicher diesen überbrücken. Durch einen Umschalter wechselt die Anlage im Falle eines Stromausfalls in den ,,Inselbetrieb”. Dies ist nur mit einer Batterie möglich.
Sind Solaranlagen mit Speicher wartungsintensiv?
Die Wartung kann über ein Onlineportal von Ihrem Installateur vorgenommen werden. Zusätzliche sollte 1-2 mal im Jahr ein physikalischer Check up erfolgen. Im Allgemeinen hält sich der Wartungsaufwand jedoch in Grenzen. Es wird empfohlen, eine regelmäßige Wartung durch einen Fachmann durchführen zu lassen.
Wie viel kostet eine Solaranlage mit Speicher?
Die Kosten für eine Solaranlage mit Speicher hängen von verschiedenen Faktoren ab, wie der Größe der Anlage, der Art und Größe des Batteriespeichers, der Art der Solarmodule und der Installationskosten. In der Regel kann eine Solaranlage mit Speicher zwischen 15.000 und 25.000 Euro kosten.
Wie lange dauert die Installation einer Solaranlage mit Speicher?
Die Installationszeit hängt von der Größe und Komplexität der Solaranlage ab, sowie von der Art und dem Umfang der benötigten Elektroarbeiten. In der Regel dauert die Installation einer Solaranlage mit Speicher nicht mehr als eine Woche. Die Planung und Anmeldung vorher und nachher können jedoch etwas mehr Zeit erfordern.
Muss man eine spezielle Versicherung für eine Solaranlage mit Speicher abschließen?
Eine Versicherung für die eigene PV Anlage kann ratsam sein. Diese kann Schäden oder Verluste durch Unfälle, Feuer oder Diebstahl abdecken. Jedoch muss bei der Auswahl der Versicherung die Kosten und der Deckungsumfang beachtet werden. Wichtig ist dabei das alle relevanten Komponenten (Solaranlage inklusive Speicher) abgedeckt sind.
Fazit – Solaranlage mit Speicher
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass eine Solaranlage mit Speicher eine lohnende Investition sein kann. Durch die Speicherung des überschüssigen Stroms können Verbraucher unabhängiger von volatilen Strompreisen werden und gleichzeitig einen Beitrag zum Klimaschutz leisten. Außerdem kann der Speicher bei Stromausfällen Notstrom liefern und mehr Unabhängigkeit von Stromversorgern garantieren. Insgesamt bietet eine Solaranlage mit Speicher viele Vorteile und ist eine vielversprechende Möglichkeit, die eigenen Energiekosten zu senken und einen Beitrag zur Energiewende zu leisten. Ohne intelligente Speicherlösungen wird diese nicht möglich sein.
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