Erneuerbare Energien finden in der Gesellschaft immer mehr Zuspruch. Wer Photovoltaik nutzt, leistet einen Beitrag zum Klimaschutz. Die daraus gewonnene Energie benötigt ein Haushalt nicht täglich in vollem Umfang.
Daher ist es sinnvoll, überschüssige Energie zu speichern. Ein Stromspeicher ist eine gute Investition, wenn Sie eine hohe Eigenverbrauchs-Quote haben.
Er bedeutet zudem Unabhängigkeit von Netz und Energiepreisen. Damit ist der Speicher eine gute Ergänzung zu Ihrer Photovoltaik-Anlage.
Ein Stromspeicher ist eine große Batterie, die Strom aus Photovoltaik speichert.
Ein Solarstromspeicher bietet die Möglichkeit, den selbst erzeugten Strom jederzeit bei Bedarf zu nutzen. Strom speichert sich auf zwei Arten:
Die direkte Speicherung erfolgt über Spulen oder Kondensatoren. Die Industrie nutzt sie für die Netzstabilisierung.
Der indirekte Speicher ist für den Hausgebrauch geeignet.
Ein Stromspeicher besitzt Akkumulatoren bzw. Akkus, die Strom speichern. Beim Aufladen wandelt sich die aus der Photovoltaik-Anlage gewonnene elektrische Energie in chemische Energie um. Die Akkus speichern überschüssigen Strom, z.B. nachts oder wenn die Sonne nicht scheint. Fehlt Strom im Haushalt, wandelt sich die chemische Energie wieder in elektrische Energie um.
Wechselrichter
Die Photovoltaik-Anlagen erzeugen Gleichstrom. Als Nutzer brauchen Sie für den Haushalt Wechselstrom. Der Wechselrichter wandelt den Gleichstrom in Wechselstrom um. Beim Stromspeicher sind zwei Systeme wichtig:
Wechselstrom (AC).
Gleichstrom (DC).
Batterie-Management-System
Wechselrichter wandeln elektrische Energie in chemische Energie um.
Der Stromspeicher mit seinem Akkumulator besitzt ein Batterie-Management-System. Es regelt, zu welchen Anteilen Solarstrom z.B. in den Eigenbedarf oder den Akku fließt. Hauptsächlich gelangt der Strom in den eigenen Haushalt. Bei gedecktem Eigenbedarf und voller Batterie, speist der Solarstrom in das öffentliche Stromnetz ein.
Passende Infos zur Photovoltaikanlage für Ihren Stromspeicher.
2. Der Stromspeicher und seine Systeme
Es existieren unterschiedliche Arten von Batterien für den Stromspeicher.
Für Solarstrom kommen im Grunde nur chemische Stromspeicher in Frage. Es gibt zwei Arten: Organische Speicher, z.B. Wasserstoffspeicher und anorganische Speicher, wie Blei- und Lithium-Ionen-Akkus. Die Blei- und Lithium-Ionen Batterien sind teurer als Blei-Säure- bzw. Blei-Gel-Akkus. Diese haben eine kürzere Haltbarkeit. Vorteile von Lithium-Ionen-Akkus sind:
Die höhere Anzahl an Ladezyklen und Entladetiefe.
Leichter.
Lange Lebensdauer.
Bessere Speicher-Eigenschaften bei der Selbstentladung.
AC- und DC-Systeme
Für die Nutzung im Haushalt oder die Einführung in das öffentliche Stromnetz ist es wichtig, dass sich der Strom in Wechselstrom umwandelt. Die zwei Systeme sind unterschiedlich mit der Photovoltaik-Anlage verbunden:
Bei der AC-Kopplung ist das Stromspeichersystem hinter dem Solarwechselrichter angeschlossen. Dies zeichnet eine Wechselstromkopplung aus.
Bei der DC-Kopplung oder auch Gleichstromkopplung ist der Solarstromspeicher vor der Umwandlung in Wechselstrom geschaltet.
AC-Systeme brauchen zusätzlich einen Batterie-Wechselrichter, um den Wechselstrom zum Laden der Batterie in Gleichstrom umzuwandeln. Die DC-Systeme laden den Gleichstrom gleich aus der Photovoltaik-Anlage.
Der DC-Stromspeicher ist zu bevorzugen, da sowohl Speichersystem, Wechselrichter und Laderegler eine Einheit bilden. Es ist vor allem für Neuinstallationen sinnvoll. Der Wirkungsgrad ist bei DC-Systemen höher als bei AC-Systemen. Der Grund ist, dass die Entnahme der Energie aus der Photovoltaik-Anlage erfolgt.
Der Speicher der AC-Systeme läuft unabhängig von der Photovoltaik-Anlage. Allerdings ist ein weiterer Konverter notwendig. Dabei können Wechselverluste entstehen. Daher sind sie für nachträgliche Installationen zu empfehlen. Der Wechselrichter ist hier unabhängig von der Speichereinheit auszuwählen.
3. Voraussetzungen für die Installation eines Stromspeichers
Die Inbetriebnahme eines Stromspeichers erfordert eine Registrierung.
Einen geeigneten Ort finden
Der richtige Ort für die Installation eines Stromspeichers ist wichtig. Beispielsweise eignet sich eine Garage, der Keller oder ein Hauswirtschaftsraum. Gut geeignet ist:
Ein trockener, kühler Platz innerhalb eines Gebäudes.
Eine gleichbleibende Temperatur, da zu viele Klimaschwankungen sich möglicherweise negativ auswirken.
Für eine Installation im Freien sind die Speicher nicht geeignet. Die Installation erfolgt durch einen Handwerker. Für mögliche Reparaturen oder die Garantie, ist es sinnvoll, alle Schritte zu dokumentieren.
4. Bedingungen für den Anschluss eines Stromspeichers
Es gibt Bedingungen für den Netzanschluss von Speichersystemen.
2015 ist erstmalig eine Anwendungsregel aufgestellt worden. Diese lautet: VDE-AR-E 2510-2:2015-09. Für den Anschluss und Betrieb von Stromspeichern gibt es die VDE-Anwendungsregeln. Es sind technische Anschlussregeln, die den bestimmten Anforderungen des deutschen Stromsystems entsprechen.
Es gibt seit 2021 eine neue Version: VDE-AR-E 2510-2:2021-02. Diese Regel beinhaltet Netzanschluss-Bedingungen für Speichersysteme, aber auch für Sicherheits-Anforderungen. Die neue Regel ist für die Planung, Errichtung, den Transport und Betrieb vorgesehen. Des weiteren für die Demontage, sowie Entsorgung eines Speichersystems.
Meldepflicht
Es ist vorgeschrieben, einen Stromspeicher bei der Bundesnetzagentur im Marktstammdatenregister (MaStR) zu melden. Insbesondere zusammen mit einer Photovoltaik-Anlage. Das MaStR ist ein behördliches, zentrales Register des Strom- und Gasmarktes.
Es vereinfacht behördliche Vorgänge und die Registrierung von Geräten, die an das Stromnetz angeschlossen sind. Vor dem MaStR gab es das Anlagenregister und das PV-Meldeportal. Das MaStR fasst diese zusammen und ersetzt sie.
Das MaStR beruht auf einer Rechtsgrundlage, der MaStRV – Marktstammdatenregisterverordnung. Darin ist geregelt, dass Betreiber ihre Einheiten, EEG- und KWK-Anlagen im MaStR registrieren.
Genauer gesagt schreibt es vor, wer sich zu registrieren hat und welche Anlagen zu melden sind. Dies sind hauptsächlich Marktakteure, wie Personen, Behörden und Organisationen, die eine Funktion im Energiemarkt ausüben. Betroffen sind vor allem Betreiber der Strom- und Gasnetze sowie Strom- und Gaserzeugungs-Anlagen.
Aktive, ans Netz angeschlossene Anlagen zur Erzeugung von Strom oder Gas sind zu registrieren. Wenden Sie sich für weitere Informationen an die Bundesnetzagentur. Auch ältere Anlagen sind registrierungspflichtig.
Ihre Photovoltaik-Anlage ist registriert, aber was ist mit dem neu erworbenen Stromspeicher? Den registrieren sie ebenfalls. Einzelne Anlagen erfordern auch einzelne Registrierungen. Allerdings sind nur Verbrauchsanlagen registrierungspflichtig, die an das Hoch- oder Höchstspannungsnetz bzw. das Fernleitungsnetz angeschlossen sind.
Grundsätzlich sind alle Anlagen zu registrieren. Auch die, die keinen Strom ins Netz einspeisen. Ausgenommen sind Anlagen, die nicht unmittelbar oder mittelbar an ein Strom-oder Gasnetz anschließen. Das ist aber selten der Fall, weil weder Stromeinspeisung noch Strombezug möglich ist.
Folgen bei Nicht-Eintrag
Ein Stromspeicher ist vor Inbetriebnahme anzumelden.
Es besteht Meldepflicht für die Installation eines Stromspeichers. Registrieren Sie sich nicht oder zu spät, ist dies ein Verstoß. Was folgt, ist ein Bußgeld und der Verlust der Einspeisevergütung. Ohne Registrierung ist auch ein Anspruch auf Einspeisevergütung schwierig.
Neue Anlagen
Neue Solaranlagen und Stromspeicher sind innerhalb eines Monats nach der Inbetriebnahme beim MaStR anzumelden. Zu beachten ist der separate Eintrag von Photovoltaik-Anlage und Speicher.
Dateneintrag
In das Register tragen Sie bestimmte Daten ein – die sogenannten Stammdaten. Je nachdem, welche Anlage Sie besitzen sind weitere Daten abzufragen. Sie enthalten:
die Standortdaten.
die technischen Anlagendaten.
Ihre Kontaktdaten.
Bei Unsicherheiten bezüglich Ihrer Daten, greifen Sie gerne auf die Seite der Bundesnetzagentur zurück. Dort finden Sie auch den Reiter „Registrierungshilfen für Betreiber von Stromerzeugungseinheiten“. Allgemein ist die Webseite der Bundesnetzagentur zu empfehlen. Dort beantworten die entsprechenden Seiten all Ihre Fragen. Zudem ist dort auch das MaStR zu finden.
5. Instandhaltung eines Stromspeichers
Es ist sinnvoll, regelmäßig eine Wartung durch einen Fachmann durchzuführen.
Einige Internetanbieter bieten beim Kauf von Speichersysteme einen Wartungsvertrag an. Üblicherweise sind die Stromspeicher wartungsfrei. Für einen reibungslosen Ablauf ist es allerdings sinnvoll, alle paar Jahre eine Wartung durchzuführen.
Bei möglichen Unterschieden in der Spannung der Zellen sind Ausgleichsladungen notwendig. Teilweise sind auch Aktualisierungen der Software durchzuführen. Auch der Austausch von defekten Teilen gehört zu einer Instandsetzung. Außerdem ist es interessant, den Garantieanspruch zu kennen. Auch wichtig ist, Kapazitäts-Verluste früh zu entdecken oder ihnen vorzubeugen.
Eine intakte Energie- und Wasserversorgung ist wichtig für den Haushalt. Es trägt außerdem zu einem beschwerdefreien Betrieb des Stromspeichers und der Photovoltaik-Anlage bei. Die Relevanz zur Reduzierung des Energieverbrauchs ist auch hier gegeben.
6. Der Stromspeicher – aktuelle Trends und Umweltbilanz
Sind Sie Besitzer eines Elektroautos? Dann ist ein Stromspeicher sehr nützlich.
Elektroauto als Stromspeicher
Auf dem Markt bestehen noch weitere Ideen, Strom zu speichern. Alternativen zu herkömmlichen Stromspeichern sind Elektroautos, die als Stromspeicher agieren. In deutschen Stromhaushalten ist dieser Ansatz noch nicht sehr verbreitet. Das liegt unter anderem an den Kapazitäten.
Es existieren noch nicht viele Elektroautos, die Strom speichern und auch wieder abgeben. Elektroautos brauchen eine bidirektional ladefähige Batterie, um als Stromspeicher zu dienen.
Fahrzeug-Batterien sind in der Lage viel Strom zu speichern. Damit versorgen sie einen ganzen Haushalt. Die fahrbaren Energiespeicher sind an das Stromnetz des Hauses angeschlossen. Eine Photovoltaik-Anlage leitet den Strom in das Fahrzeug, das den Strom speichert. Bei Bedarf leitet es den Strom zurück – wie eine Stromspeicheranlage. Es gibt in dieser Hinsicht verschiedene Ausdrücke:
„vehicle-to-home“ (v2h).
„vehicle-to-grid“.
Bei vehicle-to-home fließt der Strom des Autos in den Haushalt ein. Bei vehicle-to-grid in das öffentliche Stromnetz. Vor allem vehicle-to-grid ermöglicht ein besseres Gleichgewicht und Stabilisierung des Netzes.
Not-oder Ersatzstrom-Versorgung mit Stromspeicher bei Photovoltaik-Anlagen
Bei einem Stromausfall wähnen sich Hausbesitzer mit einer Photovoltaik-Anlage und einem Speicher sicher. Sie denken, dass dieser Sie auch weiterhin mit Strom versorgt. Doch das ist nicht so einfach wie gedacht.
Bei Stromausfällen schaltet sich die Photovoltaik-Anlage aus. Sie denken, dass nun der Stromspeicher zum Einsatz kommt und die Situation rettet. Das stimmt zwar, aber nur bedingt. Es gibt mehrere Optionen, die Anlage weiterhin zu nutzen.
Notstrom und Ersatzstrom
Notstrom oder Ersatzstrom helfen Lichter bei einem Stromausfall wieder einzuschalten.
Es ist wichtig zu wissen, dass nicht jeder Stromspeicher über einen Notstrom oder Ersatzstrom verfügt. Zudem ist die Voraussetzung für einen Not- oder Ersatz-Stromgenerator bei einer Solaranlage ein Stromspeicher. Außerdem hat das Haus den technischen Anforderungen für den Einbau eines Ersatzstromsystems zu entsprechen. Bei Notstromsystemen ist dies anders. Sie sind in fast jedem Haushalt einsetzbar.
Ein Notstromsystem setzt bei Stromausfall automatisch innerhalb von wenigen Sekunden ein und versorgt die Verbraucher. Notstrom wird auch in Krankenhäusern eingesetzt, für sensible Server oder Kernkraftwerke.
Notstrom über Steckdose
Um den Notstrom mit einem Stromspeicher zu aktivieren, benötigen Sie eine Notstromsteckdose.
Stromspeicher haben oft eine spezielle Notstromsteckdose. Auch eine neue Steckdose nachträglich in der Nähe des Speichers zu platzieren, ist möglich. Die angeschlossene Steckdose aktivieren Sie bei einem Stromausfall manuell. Die Notstromfunktion versorgt aber nicht den gesamten Haushalt, sondern nur einzelne Stromverbraucher. Es ist auch nur der Strom verfügbar, der sich noch im Stromspeicher befindet. Ist die Batterie leer, kommt kein Strom nach. Das bedeutet: es ist nur eine begrenzte Menge Strom abrufbar.
Stromspeicher inklusive Ersatzstrom mit und ohne Nachladen
Das Ersatzstromsystem lädt sich durch Photovoltaik wieder auf.
Die Alternative zu der Steckdose ist, den Stromspeicher mit einer Ersatzstrom-Versorgung zu installieren. Das Haus ist vom Stromnetz getrennt und nährt sich vom internen Batteriespeicher. Wie bei der Notstromsteckdose ist die Versorgung beendet, wenn die Energie im Stromspeicher ausgeschöpft ist.
Ist bei der vorherigen Variante der Stromspeicher leer, kommt kein Strom nach. Anders verhält es sich mit einem Ersatzstromsystem mit zusätzlichen Elementen. Die Photovoltaik-Anlage trennt sich durch den Wechselrichter vom Stromnetz. Der Stromspeicher übernimmt den Platz vom Stromnetz.
Nach einer kurzen Pause ist Energie durch die Solaranlage mit Hilfe des Ersatzstromsystems wieder vorhanden. Der Speicher füllt sich bei Sonnenschein auf und beliefert den Stromhaushalt. Das bedeutet jedoch nicht, dass nun das Stromnetz nicht mehr notwendig ist. Es kommt immer noch auf die Leistung der Solaranlage bei einer Ersatzstromversorgung an.
Stromspeicher mieten
Ist Ihnen der Kauf eines Stromspeichers mit oder ohne Photovoltaik-Anlage zu teuer? Dann besteht die Möglichkeit, eines von beiden oder beide anzumieten. Bei einigen Anbietern ist es möglich, nach einiger Zeit den Restwert zu bezahlen. Anschließend erwerben Sie den Ankauf. Vorteile gegenüber dem Kauf:
Technisches Risiko entfällt.
Moderneres System nach Mietzeit.
Mietvertrag jederzeit kündbar.
Weniger Kosten für Wartung und Reparatur.
7. Energieeffizienz durch einen Stromspeicher
Ein Stromspeicher und Photovoltaik liefern grünen Strom.
Der Einsatz von Photovoltaik garantiert grünen Strom. Ein Stromspeicher unterstützt den nachhaltigen Strom. Er sorgt für Energie- und Kosteneinsparung privat und für das öffentliche Netz. Damit trägt jeder Besitzer zur Schonung der Umwelt bei. Weitere Einsparungen gelingen durch eine Wärmepumpe. In Kombination mit einer Photovoltaikanlage und einem Stromspeicher sind Sie besonders umweltfreundlich ausgestattet. In dieser Hinsicht ist auch ein Artikel über Solarthermie erkenntnisreich.
8. Kosten für die Anschaffung eines Stromspeichers
Verschaffen Sie sich einen Überblick über die Kosten bei Tipp zum Bau.
Die Anschaffungskosten sind zu Beginn recht hoch. Die Kosten hängen zudem von der Größe und Leistung des Speichers ab. Zu beachten ist auch immer der Preis pro Kilowattstunde. Durch die lange Lebensdauer und die Einsparung der Stromkosten, lohnt sich auf lange Sicht die Investition.
2021 war bei einem Stromspeicher mit ungefähr 7000-20.000€ zu rechnen. Bei einer Photovoltaikanlage mit Stromspeicher für ein Einfamilienhaus waren es ca. 16.000 bis zu 28.000€. Dies sind allerdings nur ungefähre Richtwerte. Je nach Hersteller und Modell variieren die Preise. Auch die Speicher-Kapazität ist zu berücksichtigen. Daher ist es ratsam, sich entsprechend zu erkundigen und Preise zu vergleichen.
9. Fördermöglichkeiten für Photovoltaik mit Stromspeichern
Zuschüsse und Kredite helfen bei der Anschaffung eines Stromspeichers.
Der Staat zahlt einige Zuschüsse und vergibt Kredite für Stromspeicher. Außerdem vergeben auch verschiedene Bundesländer und Städte Fördermittel. Die Fördermittel kommen allerdings schnell an ihre Grenzen, da das Interesse sehr hoch ist und die Kapazitäten gering.
Zu Beginn ist es wichtig zu wissen, vor der Installation eines Stromspeichers nach Fördermitteln zu fragen. Denn bereits in Betrieb genommene Batterien sind von Fördermitteln grundsätzlich ausgeschlossen. Es ist zudem ratsam, vorher zu prüfen, welche Voraussetzungen ein Kredit oder Zuschuss beinhalten.
Teilweise sind nur Stromspeicher berechtigt, die eine bestimmte Speicher-Kapazität haben. Sie sind antragsberechtigt, wenn Sie einen Speicher gemeinsam mit einer neuen Photovoltaik-Anlage installieren. Die KfW-Bankengruppe fördert unter anderem Photovoltaik und Stromspeicher mit einem zinsgünstigen Kredit. Der Erneuerbare Energien – Standard (270).
Zuschüsse erhalten Sie auch über das Landesförderinstitut Ihres jeweiligen Bundeslandes. Alternativ wenden Sie sich an das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Dort erhalten Sie über die Förderdatenbank einen Überblick über die aktuellen Förderprogramme:
Des Bundes.
Der Länder.
Der Europäischen Union.
10. Fazit: Stromspeicher als langfristige Investition
Wer Strom produziert, verbraucht Ihn selbst oder speist in das öffentliche Stromnetz ein.
Ein Stromspeicher bietet Ihnen vielfältige Möglichkeiten. Informieren Sie sich ausgiebig. Es lohnt sich! Jede weitere Photovoltaik-Anlage inklusive Stromspeicher trägt zu einer besseren Umweltbilanz bei. Um Ihnen die Vorteile noch einmal in Erinnerung zu rufen, folgt an dieser Stelle ein Überblick.
Selbst produzierter Strom.
Kosten sinken.
Lange Lebensdauer.
Umweltfreundlich.
Stromversorgung trotz Stromausfall.
Wer sich selbst mit Strom versorgen möchte, hat heutzutage die besten Möglichkeiten. Neben einer Photovoltaik-Anlage sind Stromspeicher und Notstromgenerator durch Fördermöglichkeiten realisierbar. Auch mit Hinblick auf die Umwelt, ist viel positives gegeben. Strom sparen war noch nie so effizient. Denken Sie an Ihren Energiehaushalt!
11. Versorgung durch Stromspeicher – Stromverteilung
Einphasige und dreiphasige Wechselrichter
Anlagen wie Stromspeicher oder Photovoltaik-Anlagen sind bis 4,6 KW einphasig zu betreiben. Damit versorgen sich kleine Verbraucher selbst. Ab 4,6 KW ist ein dreiphasiger Wechselrichter einzusetzen. Somit sorgen auch große Verbraucher durch Stromspeicher für sich selbst.
Jedes Haus besitzt 3 Stromleitungen bzw. 3 Phasen. Das bedeutet jeder Bereich im Haus ist an verschiedene Phasen geknüpft. Beispielsweise ist das Bad an Phase 1, ein anderer Bereich an Phase 2 gebunden. Bei Phase 1 bedeutet das, nur die Verbraucher auf Ebene eins erhalten Strom. Der aus dem Stromspeicher überflüssige Strom fließt dann ins öffentliche Netz.
Bei einphasigen Wechselrichtern fließt der Strom nur auf einer Phase. Es erhält also nur der Bereich Strom, der auf der gleichen Phase liegt.
Bei einem dreiphasigen Wechselrichter strömt die gesammelte Energie zu gleichen Teilen in die verschiedenen Phasen.
Die Verbraucher auf den anderen Ebenen beziehen den Strom aus dem Netz.
Dies schließe den Sinn eines Stromspeichers aus und ist nicht im Sinne eines Nutzers. Daher braucht es einen saldierenden Zähler.
Der saldierende Zähler
Ein saldierender Zähler schleust den Strom aus Phase 1 auch in die anderen Phasen. Der überschüssige Strom verrechnet sich mit dem verbrauchten. So gelangt nur ungenutzter Strom in das öffentliche Netz. Auch bei 3-phasigen Wechselrichtern ist es möglich, dass die Gewichtung des Stromverbrauchs unterschiedlich ist.
12. Hybridwechselrichter für den Stromspeicher
Wechselrichter sind wichtig für den Stromspeicher. Eine besondere Art des Wechselrichters ist der Hybrid-Wechselrichter. Besonders ist, dass er nicht nur Aufgaben des Wechselrichters ausführt, sondern auch die einer Solarbatterie.
Ein bestimmtes Verhältnis von Stromstärke und Stromspannung in der Solarzelle maximiert die Leistung. Die Erreichung der maximalen Leistung heißt „Maximum Power Point“ (MPP). Die Solarzellen bleiben durch den Wechselrichter so lange wie möglich am MPP.
Neben der Polarität des Stroms, speichert er den Strom intern oder extern zwischen. Bei Hybrid-Wechselrichtern ist es möglich, den Strom auch als Gleichstrom zu speichern. Weitere Vorteile:
Batterie dient auch als Notstromaggregat.
Geringere Speicherverluste.
Hoher Wirkungsgrad bei großem Hybrid-Wechselrichter.
13. Peak Shaving mithilfe eines Stromspeichers
Peak Shaving bedeutet Lastspitzenkappung. Das Netz ist zu der Spitzenzeit stark belastet, was zu Netzschwankungen führen kann.
Der Einsatz eines Stromspeichers unterstützt nicht nur den Privatgebrauch. Unternehmen nutzen auch Photovoltaik und setzen Stromspeicher ein. Im produzierenden Gewerbe ist
Peak shaving ein bekannter Begriff. Es bedeutet Lastspitzenkappung. Die Spitzenlast ist zu kappen, durch Zurücknahme des Strombedarfs oder einer zusätzlichen Stromquelle.
Unternehmen brauchen für ihre Produktion viel Energie zu einer bestimmten Zeit. Beispiele sind Pumpvorgänge, Anheizen oder Hochfahren von Anlagen. Diese intensiven Zeiten heißen Lastspitze. Das Netz ist zu der Zeit stark belastet und kostet das Unternehmen viel Geld. Die Netzbetreiber messen die Zeit der hohen Energienutzung und fordern Entgelte. Eine Lastverschiebung ist nicht immer möglich.
Kommt es durch eine hohe Belastung zu Netzschwankungen oder Stromausfällen, helfen Stromspeicher schnell aus. Es ist keine langanhaltende Lösung, hilft aber zur Überbrückung und Absicherung. Ein Notstromaggregat ist daher eine gute Ergänzung, um die Last dauerhaft abzunehmen.
Die Photovoltaik-Anlage ist hier das Grundgerüst. Für mehr Informationen über eine Photovoltaikanlage schauen Sie gerne bei der RubrikHauselektrik/-sicherheit. Es lohnt sich auch noch mehr über Stromrichter zu erfahren, da sie wichtig für die Photovoltaik-Anlage sind.
14. Die Redox-Flow-Zelle – Flüssigbatterie
Die Redox-Flow-Batterie ist ein externer Energiespeicher. Sie eignet sich gut für eine stationäre Speicherung. Für private Nutzer ist sie für die Zwischenspeicherung von Solar-oder Windenergie relevant.
Im wirtschaftlichen Bereich sind sie für Netzbetreiber interessant. Sie helfen die Stromnetze zu entlasten durch Lastverschiebung (Peak Shaving). Sie dienen auch der Regelenergie und als Puffspeicher an E-Tankstellen. Aufgrund der niedrigen Selbstentladung sind sie auch als Notstromspeicher einsetzbar. Das Wort „Redox“ setzt sich aus Reduktion und Oxidation zusammen.
Reduktion bedeutet Elektronenaufnahme.
Für die Elektronenabgabe steht die Oxidation.
Gegenüber Blei-Säure- oder Lithium-Ionen-Batterien sind die Leistung und Speicher-Kapazität von Redox-Flow-Batterien unabhängig voneinander. Das die Redox-Flow-Batterien externe Energiespeicher sind, hebt sie von den anderen beiden Batterien ab.
Das Besondere ist, dass das Speichermedium außerhalb der Batterie liegt. Die Umwandlung und Speicherung der Energie liegen getrennt vor. Vorteile dieser neuen Variante:
Hohe Lebensdauer.
Unbegrenzte Zyklenstabilität.
Betriebssicherheit ist hoch.
Geringe Selbstentladung.
Nicht entzündlich.
Bei der Redox-Flow-Batterie gibt es zwei Speicher, die räumlich getrennt sind. Außerdem besteht sie aus der Elektrolytflüssigkeit und dem Energiewandler. Dieser hat eine Membran und zwei Elektroden.
Durch einen bestimmten Vorgang entsteht eine chemische Reaktion, die sich dann zu elektrischer Energie umwandelt. Dies ist auch wieder umkehrbar. Insgesamt ist es ein fortwährender Kreislauf.
15. Notstromaggregat als Ergänzung zum Stromspeicher
Ein Notstromgenerator ergänzt den Stromspeicher und benötigt ein bestimmtes Kabelsystem.
Grundsätzlich ist unsere Stromversorgung in Deutschland sehr stabil. Dennoch kommt es auch gelegentlich zu Stromausfällen. Wann der Strom wiederkommt, ist ungewiss. Um auch in solchen Situationen vorbereitet zu sein, ist ein Notstromgenerator eine gute Lösung.
Im Notfall versorgen diese Generatoren den gesamten Haushalt. Es gibt zwei Arten von Generatoren:
Diesel Generator.
Benzin Generator.
Es ist sinnvoll, vorher zu bestimmen, welche Geräte Sie dringend benötigen. Diese schließen Sie als Hausbesitzer an das System an. Ein bestimmtes Kabelsystem ist notwendig. Diese gibt es aber in verschiedenen Ausführungen.
Wichtig zu beachten ist, dass der Sicherungskasten und das Kabel zusammenpassen. Auch ist sicherzugehen, dass genügend freie Stellen vorhanden sind. Für die Kabel existieren wieder mehrere Möglichkeiten:
Interlock-Kit.
Manueller-Transfer Schalter.
Das Interlock-Kit ist einfach zu installieren und es besteht die Möglichkeit, die Installation selbst durchzuführen. Der Manuelle-Transfer Schalter ist teurer als das Interlock-Kit. Es bietet sich an, einen Fachmann kommen zu lassen. Dies ist die sichere der beiden Varianten.
16. Installation eines Notstromaggregates
Der Notstromaggregat ist an den Hausanschluss anzuschließen.
Um einen Notstromgenerator zu installieren, ist ein Eingangsanschluss notwendig. Dieser ist an den Stromanschluss des Hauses anzuschließen. Elektrische Geräte und Sicherungskasten bleiben erstmal unabhängig vom Generator.
Der Generator hat außerhalb des Hauses in einem geschützten Raum zu stehen. Als nächstes verknüpft der Heimwerker den Aggregaten mit der Steckdose am Haus. Wählen Sie die richtige Spannung aus.
Bei einem einphasigen Generator ist die geeignete Spannung 230 V.
Ein dreiphasiger Generator ist mit 400 V gut bedient.
Schließlich starten Sie die Hauptsicherung wieder so wie den Generator. Alle dringend benötigten Geräte sind anzuschließen, um sie wieder in Betrieb zu nehmen. Es empfiehlt sich, auch die Anleitung des Herstellers beim Anschließen zu beachten.
17. Risiken bei der Nutzung eines Stromspeichers vermeiden
Es gibt einige Kriterien beim Kauf eines Stromspeichers, die zu beachten sind.
Elektrische Geräte sind im Alltag nützlich, aber auch gefährlich. Ein mögliches Risiko sind Stromstöße. Das ist bei einem Stromspeicher nicht anders. Auch er birgt gewisse Gefahren. Noch wichtiger ist, Gefahren durch umfassendes Informieren zu vermeiden. Um Gefahren frühzeitig zu erkennen, ist es gut zu wissen, was ein potenzielles Risiko darstellt. Das ist z.B. ein Brand oder eine Explosion. Als nächstes stellt sich die Frage: Wie werden sie verursacht?
Herstellungsfehler.
Beschädigungen.
Thermische Belastungen.
Kurzschluss.
Kontaktfehler.
Überhitzen.
Überladung der Batterien.
Es lohnt sich für die eigene Sicherheit ein wenig mehr zu investieren. Auch die Installation ist die Aufgabe einer Fachkraft. Allgemeine Informationen finden Sie über den Reiter Elektroinstallation. Am wichtigsten für Sie zu wissen: Wie beugen Sie diesen Gefahren vor?
Hochwertiges Produkt.
Ladesteuerung (schützt vor Überladung).
Lüftung vorhanden.
Möglichkeit zur Batterieabschaltung.
Keine Zündquellen in der Nähe.
Zertifizierte Systeme bzw. Produkte kaufen.
18. Die Größe eines Stromspeichers ermitteln
Für die Ermittlung der Größe eines Stromspeichers, sind die Begriffe Autarkie und Eigenverbrauchs-Anteil wichtig. Der Eigenverbrauchs-Anteil ist der Strom, den der Verbraucher selbst nutzt und nicht in das öffentliche Netz speist.
Autarkie meint die Unabhängigkeit vom Stromanbieter. Produzieren Sie viel Strom selbst, sind Sie autark vom öffentlichen Stromnetz. Sie bezahlen weniger, weil Sie nicht mehr so viel Strom vom Stromnetz beziehen. Die Autarkiequote berechnet sich aus den folgenden Komponenten:
Ertrag der Solaranlage pro Jahr.
Dem Anteil des eigenen Verbrauchs (Eigenverbrauchsanteil)
Mit einer Photovoltaik-Anlage beträgt die Autarkiequote ca. 30-40%. Mit einem Stromspeicher, ist mindestens das doppelte erreichbar. Eine hohe Autarkiequote zu haben ist gut, um sich unabhängig von Strompreisen zu machen.
Dennoch ist eine zu große Photovoltaik-Anlage oder Stromspeicher nicht erstrebenswert. Die Anlage wird teurer und auch zu viel überschüssiger Strom bringt nur bedingt mehr. Das Problem ist die weiter sinkende Einspeisevergütung. Eine gute Balance zwischen der Autarkie und dem wirtschaftlichen Aspekt ist daher wichtig.
19. Worauf muss bei der Größe des Stromspeichers geachtet werden?
Bei der Anschaffung eines Speichers ist zuerst die Größe der Photovoltaik-Anlage relevant. Hat das Dach eine große Fläche, produziert die Anlage sehr viel Strom. Daher ist ein großer Speicher sinnvoll. Außerdem ist die Eigenverbrauchsquote wichtig. Wenn Sie viel selbst verbrauchen, benötigen Sie eine große Anlage.
Auch die Einsparungen sind zu berechnen, die durch erhöhten Eigenkonsum entstehen. Dabei ist der Strombezugspreis pro Kilowattstunde miteinzubeziehen und die Einspeisevergütung.
Ist der Strompreis hoch und die Einspeisevergütung gering, ist der Bezug des Eigenverbrauchs umso besser. Anschließend sind die Einsparungen mit den Speicherkosten pro Kilowattstunde zu vergleichen.
Eine kleine Dachfläche bringt wenig Erwerb und macht einen hohen Eigenverbrauch schwierig. Gezielte Maßnahmen helfen, um den Eigenverbrauch zu erhöhen. Geeignete Lösungen sind:
Stromspeicher.
Die richtige Ausrichtung der Solaranlage.
Hybridsysteme.
Energiemanagementsystem durch Smart Home.
Eine Strom-Cloud.
20. Nachrüstung eines Stromspeichers
Für die Nachrüstung eines Stromspeichers zu der bestehenden Photovoltaik-Anlage ist der richtige Anschluss wichtig. Sie wissen mittlerweile, dass Stromspeicher eine AC- oder eine DC-Anbindung haben.
Der Fachmann schließt das AC-System hinter dem Wechselrichter an. Das DC- System schließt er vor den Wechselrichtern an, aber hinter der Photovoltaik-Anlage.
Die AC-Methode ist daher frei von der Photovoltaik-Anlage und die bevorzugte Variante.
Aufgrund der Art des Anschlusses der DC-Anlage ist sie eher ungeeignet für eine Nachrüstung. Eine Alternative ist, den Wechselrichter auszutauschen. Auch die Größe des Speichers ist an die schon bestehende Photovoltaikanlage anzupassen.
Nicht nur der Anschluss spielt eine Rolle bei der Nachrüstung. Auch das Alter der Photovoltaik-Anlage ist zu beachten. Wenn die Anlage sehr alt ist, lohnt sich eine Nachrüstung mit einem Stromspeicher nicht immer. Denn eine Anlage hat eine ungefähre Lebensdauer von 30 Jahren.
Außerdem erhalten Sie nach über 20 Jahren keine Einspeisevergütung mehr. Eine befristete Vergütung ist aber sicher, wenn Sie weiterhin Strom in das Netz einspeisen. Da der Wert so gering ist, lohnt es sich auf Eigenversorgung umzustellen. Die Möglichkeit den Überschuss abzugeben und dafür Geld zu bekommen besteht weiterhin. Insgesamt gilt: Je neuer die Anlage desto sinnvoller die Nachrüstung.
21. Einspeisevergütung im Zusammenhang mit einem Stromspeicher
Die Einspeisevergütung besteht seit ca. 2000. Die Regierung unterstützte den Ausbau von erneuerbaren Energien durch neue Beschlüsse. Diese Beschlüsse sind z.B. das Vorrangsprinzip und die Einspeisevergütung.
Bei dem Vorrangsprinzip sind die erneuerbaren Energien gegenüber fossilen Brennstoffen von den Netzbetreibern vorzuziehen. Außerdem interessant: 20 Jahre sind die Netzbetreiber verpflichtet das Geld auszuzahlen.
Die Idee war, durch finanzielle Gegenleistung mehr Menschen zu animieren, erneuerbare Energien zu nutzen. Der erworbene Strom der privaten Anlagen fließt demnach in das öffentliche Stromnetz. Dafür bekommen die Privatbetreiber Geld ausgezahlt. Mittlerweile sinkt die Einspeisevergütung. Der Grund ist, dass es nun viele Betreiber gibt. Auch die zu erwerbenden Solaranlagen sind heute günstiger.
Heutzutage zahlen die Netzbetreiber nicht mehr so viel Geld. Außerdem ist nach 20 Jahren die Zahlung beendet. Daher lohnt es sich mehr denn je Solaranlagen zu betreiben. Für einen hohen Eigenverbrauch ist ein Stromspeicher eine noch sinnvollere Investition.
22. Wallbox und Stromspeicher für das E-Auto
Eine Wallbox ist sehr nützlich für die einfache Aufladung des Elektroautos zu Hause.
Wer ein Elektroauto besitzt, braucht Strom, um es aufzuladen. Am bequemsten ist das vom Stromnetz zuhause. Meistens geschieht dies durch die Steckdose. Dies dauert aber lange und ist nicht sehr effektiv. Eine Wallbox lädt ihr Auto schnell und schonend auf. Die Box montieren Sie an die Wand und verbinden diese mit dem Hausstromnetz. Anzubringen ist sie z.B. an der Wand:
Des Hauses.
Der Garage.
Des Carports.
Bei diesen Varianten ist allerdings eine Leitung zwischen der Wallbox und dem Verteilerkasten zu legen. Dafür ist ein Durchbruch denkbar. Außerdem ist eine Wallbox gut mit einer Photovoltaik-Anlage inklusive Stromspeicher zu vereinen.
Die Photovoltaik-Anlage versorgt die Wallbox mit Strom aus dem Hausnetz, um das Auto aufzuladen. Allerdings versorgt die Solaranlage auch die Geräte im Haus mit diesem gewonnenen Strom. Ist das Haus mit Strom versorgt erfolgt das Laden des Autos durch den Überschuss aus der Photovoltaik-Anlage.
Der Stromspeicher speichert den Strom für später. Somit tanken Sie den Strom aus dem Stromspeicher, wann immer sie möchten. Sie sind nicht auf den überschüssigen Strom angewiesen. Sie laden das Auto bequem nachts auf und es ist morgens sofort fahrbereit. Mehr Informationen zu dem Thema finden Sie unter Ladestationen für Elektroautos.
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