Der Energiespeicher erhöht die Effizienz und Funktionalität der Photovoltaikanlage deutlich. Welche Argumente sprechen für die Umsetzung dieser Lösung? Wie wählt man die richtigen Batterien aus? Das erklären wir im neuen Ratgeber.
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Funktioniert Photovoltaik besser mit Batterien?
Durch die Kombination von Photovoltaik und Energiespeicherung ist es möglich, tagsüber überschüssige Energie zu speichern, wenn Solarmodule mehr Energie erzeugen, als der Nutzer benötigt. Bei Systemen ohne Batterien wird diese Energie ins Netz eingespeist, was nicht immer rentabel ist. Dank der Speicherung kann der Investor diese Energie für später speichern, wenn der Bedarf steigt.
Photovoltaikanlagen mit Batterien sorgen zudem für Unabhängigkeit vom Stromnetz. Im Falle eines Ausfalls oder einer Unterbrechung der Stromversorgung kann die in den Batterien gespeicherte Energie den Bauernhof oder das Unternehmen mit Strom versorgen und so die Kontinuität der Stromversorgung gewährleisten. Dies ist besonders wichtig in Regionen, in denen es häufig oder über einen längeren Zeitraum zu Stromausfällen kommt.
Wie wählt man eine Batterie entsprechend den Parametern einer PV-Anlage aus?
Bei der Auswahl eines Energiespeichers für Photovoltaik sollten Sie mehrere Faktoren berücksichtigen. Am wichtigsten sind die Besonderheiten der Anlage und der Energiebedarf Ihres Betriebs. Vor diesem Hintergrund können Sie einzelne Batterieparameter auswählen:
Konstruktion
Die am häufigsten verwendeten Batterien in Photovoltaikanlagen sind Lithium-Ionen-, Blei-Säure- und Natrium-Ionen-Batterien . Erstere zeichnen sich durch hohe Effizienz, lange Lebensdauer (bis zu 10-15 Jahre) und die Möglichkeit einer Tiefentladung (bis zu 90 %) aus. Sie sind leicht und nehmen weniger Platz ein als Blei-Säure-Batterien. Ihr Preis ist ebenfalls höher, aber ihre Langlebigkeit und höhere Energieeffizienz machen sie zu einer rentablen Lösung.
- Obwohl Blei-Säure-Batterien günstiger sind, erweisen sie sich möglicherweise als ungünstigere Wahl. Ihre Lebensdauer ist kürzer und beträgt in der Regel 3 bis 5 Jahre. Auch hinsichtlich der maximalen Entladungstiefe (meist bis etwa 50 Prozent der Kapazität) sind sie schlechter. Außerdem erfordern sie eine häufigere Wartung – sie sind korrosionsanfällig und neigen zum Austreten von Elektrolyt.
- Natrium-Ionen-Batterien sind noch weniger beliebt, können aber eine interessante Alternative zu Lithium-Ionen- und Blei-Säure-Batterien sein. Diese Batterietypen sind in der Regel günstiger und haben möglicherweise eine längere Lebensdauer als Blei-Säure-Batterien, aber Sie werden heute nicht viele Modelle auf dem Markt finden.
Kapazität
Dieser Parameter wird in Kilowattstunden (kWh) gemessen und bestimmt, wie viel Energie die Batterie speichern kann. Bei der Auswahl sollten Sie Folgendes berücksichtigen:
- Energieverbrauch im Haushalt : Ermitteln Sie den durchschnittlichen täglichen Energieverbrauch Ihres Haushalts oder Unternehmens und wählen Sie eine Batterie aus, die diesen Bedarf (insbesondere nachts oder an bewölkten Tagen, wenn die PV-Anlage keine Energie produziert) für einen bestimmten Zeitraum decken kann ;
- Leistung der PV-Anlage : Die Batteriekapazität muss an die Leistung der installierten Photovoltaikanlage angepasst werden. Typischerweise wird ein Umrechnungsfaktor verwendet, der besagt, dass die Batteriekapazität etwa dem Doppelten der täglichen Energieproduktion entsprechen sollte. Wenn die Anlage also 10 kWh Energie pro Tag erzeugt, empfiehlt sich eine Batterie mit einer Kapazität von 10-20 kWh.
Energieeffizienz
Sie bestimmt das Verhältnis der Energie, die die Batterie abgeben kann, zur Energie, die sie verbraucht hat. Der Wirkungsgrad von Lithium-Ionen-Batterien ist typischerweise höher als der von Blei-Säure-Batterien und liegt typischerweise zwischen 90 und 95 Prozent.
Haltbarkeit
Jeder Akku hat eine bestimmte Anzahl an Lade- und Entladezyklen. Lithium-Ionen-Akkus halten 3.000 bis 5.000 vollständige Ladezyklen. Bei Blei-Säure-Batterien ist die Anzahl der Ladezyklen viel geringer (ca. 500-1000), was dazu führen kann, dass die Batterie bereits nach wenigen Jahren ausgetauscht werden muss. Lithium-Ionen-Batterien zeichnen sich außerdem durch eine höhere Temperaturwechselbeständigkeit und bessere Eigenschaften unter extremen Bedingungen aus.
Für welche Anlagen eignet sich Photovoltaik mit Batterie am besten?
Photovoltaik mit Energiespeicherung wird sowohl in Haushalten als auch in gewerblichen Einrichtungen gut funktionieren. Bei Hausinstallationen ermöglicht es Ihnen, eine größere Energieunabhängigkeit zu erreichen und die von den Paneelen erzeugte Energie besser zu nutzen. Bei einem Ausfall des Stromnetzes kann eine Photovoltaikanlage mit Batterie als Notstromanlage fungieren. Die Energie kann auch zum Antrieb einer Wärmepumpe genutzt werden.
Auch in Sommerhäusern ist die Energiespeicherung sehr profitabel – insbesondere in abgelegenen oder bergigen Regionen, in denen der Zugang zum Stromnetz schwierig ist. Batterien ermöglichen die Speicherung von Energie, wodurch Sommerhäuser auch dann funktionieren, wenn über einen längeren Zeitraum kein Sonnenlicht scheint.
In kleinen und mittleren Unternehmen kann eine Photovoltaikanlage mit Batterie erhebliche Vorteile in Form von Einsparungen bei den Energiekosten und einer verbesserten Energieeffizienz bringen. Unternehmen, die rund um die Uhr arbeiten oder unregelmäßige Arbeitszeiten haben, können den Stromverbrauch optimieren und ihn auch nachts nutzen.
Auf landwirtschaftlichen Betrieben, die auch nachts oder in Zeiten, in denen die Solarenergieproduktion begrenzt ist, Energie verbrauchen, ermöglicht der Energiespeicher die vollständige Nutzung der Energie aus den Modulen. Diese Lösung gewährleistet die Stabilität des Betriebs, macht den Betrieb unabhängig vom Energieversorger und ermöglicht den Betrieb, z. B. im Falle einer Störung.
Dank Batterien ist es möglich, überschüssige Energie, die tagsüber erzeugt wird, zu speichern und so in Zeiten mit geringerer Sonneneinstrahlung sowie in Notsituationen, in denen der Zugang zum Stromnetz schwierig ist, zu nutzen. Dies ist eine perfekte Lösung für verschiedene Investoren – sowohl Privatpersonen als auch Unternehmen.