Stromspeicher

Bei einem AC-System wird der Speicher hinter dem Wechselrichter angeschlossen. Der Gleichstrom von den Modulen wird ein erstes Mal in Wechselstrom (AC) gewandelt (1), zur Speicherung dann zurück in Gleichstrom (2) und bei der Entnahme wieder in Wechselstrom gewandelt (3).

Bei einem DC-System wird der Speicher zwischen Photovoltaikanlage und Wechselrichter angeschlossen. Der Gleichstrom von den Modulen wird direkt gespeichert und erst bei der Entnahme in Wechselstrom gewandelt (1).

Die Größe des Stromspeichers richtet sich vorrangig nach dem jeweiligen Nachtstromverbrauch. Die Praxis zeigt, dass diese in Haushalten zwischen 30 und 50 Prozent des Gesamtverbrauchs liegt. Der Speicher sollte nicht zu klein sein gewählt werden, weil ansonsten mögliche Einsparpotenzial genutzt werden kann. Er sollte aber auch nicht zu groß sein, weil dadurch Kosten durch die ungenutzte Speicherkapazität entstehen. Faustformel zur Auslegung der Größe des Stromspeichers:

Bei einem jährlichen Stromverbrauch von 4.500 kWh und 50% Abend- bzw. Nachverbrauch sind das 6,2 kWh. Achten Sie darauf, dass Ihr Speichersystem nachträglich erweiterbar ist – falls Ihr Haushalt wächst oder neue Stromverbraucher, wie beispielsweise ein Elektroauto oder ein stromgeführtes Heizsystem, angeschlossen werden sollen.

Bei einem echten Notstromsystem handelt es sich um ein System, das bei Stromausfall unterbrechungsfrei in Millisekunden und  vollautomatisch auf Selbstversorgung  umschaltet. Notstromsysteme sind in ihrem Aufbau sehr komplex und damit teuer, weshalb man diese Systeme nur bei
besonderen Anforderungen, beispielsweise bei Servern oder in Teilbereichen von Krankenhäusern, einsetzt. Im Privathaus ist eine Umschaltung in Millisekunden und
der damit verbundene Aufwand nicht notwendig. Aus diesem Grund spricht man hier von einer Ersatzstromversorgung. Im Gegensatz zum Notstrom dient der Ersatzstrom zwar zur Versorgung der Geräte im Notfall, doch wird er
nicht zeitkritisch benötigt. Der technische Aufwand für die Bereitstellung von Ersatzstrom ist geringer als für Notstrom.

Die Speicherkapazität ist eine der wichtigsten Kenngrößen. Sie gibt an, wie viel Energie maximal im Speicher gespeichert werden kann, üblicherweise gemessen in Kilowattstunden (kWh). Für Privathaushalte liegen typische Kapazitäten zwischen 4-16 kWh.

Die nutzbare Kapazität gibt an, welche Kapazität für die Lebensdauer der Batterie zur Verfügung steht. Hat eine Batterie beispielsweise eine Gesamtkapazität von 6 kWh und eine Entladetiefe von 90 Prozent, liegt die nutzbare Kapazität bei 5,4 kWh.
Blei-Akkus liegen beispielsweise bei 50%, Lithium-Ionen-Akkus zwischen 80 bis 100%.

Der Raum, in dem der Speicher aufgestellt wird, sollte im Sommer nicht zu warm und im Winter nicht zu kalt werden. Die Lithium-Ionen-Batterien mögen eine  konstante Umgebungstemperatur, die zwischen 10 und 30 Grad Celsius liegen sollte. Kelleroder ebenerdige Technikräume sind gut geeignet, Garagen oder ungedämmte Dachspeicher sind eher ungeeignet. Der Platzbedarf für LI-Speicher entspricht in etwa einer Waschmaschine bzw. einem großen Gefrierschrank.

Das Elektroauto nachts aus dem stationären Heimsspeicher zu laden, ist eine schöne Vorstellung, aktuell aber eher unwirtschaftlich. Heimspeicher werden für den nächtlichen Energiebedarf ausgelegt und besitzen in der Regel eine Speicherkapazität zwischen 5 bis 15 kWh, in Ausnahmefällen auch größer. Elektroautos besitzen dagegen einen wesentlich größeren Speicher von mindestens 40 kWh und einen durchschnittlichen Verbrauch von
20 kWh auf 100 Kilometern. Viel kann man das E-Auto mit diesem Verhältnis nicht laden und wirtschaftlich ist es zudem nicht.

Bis vor ein paar Jahren kam bei den  Hausspeichern vorrangig die Bleitechnologie zum Einsatz. Heute werden die meisten Speicher mit Lithium-Ionen-Technologie ausgestattet. Lithium-IonenBatterien benötigen weniger Raum, können mehr Sonnenenergie speichern und versprechen eine längere Lebensdauer.

• Vorteile von Lithium-Ionen-Akkus
  Lithium-Ionen-Akkus besitzen eine hohe Lebensdauer
• Hohe Zyklenanzahl und hohe Entladetiefe
• Geringer Platzbedarf aufgrund der hohen Energiedichte
• Keine Säuredämpfe, wie bei Blei-Säure Akkus
• Die Selbstentladung bei Lithium-Ionen-Akkus erfolgt nicht so
  stark wie bei Bleiakkus
• Lithium-Ionen-Akkus werden bereits seit Jahren in SmartPhones, Laptops und auch in Elektrofahrzeugen verbaut

Die Lebensdauer hängt von der Anzahl möglicher Ladezyklen und der natürlichen Alterung ab. Moderne Stromspeicher erreichen 5.000-10.000 Ladezyklen. Die Gesamtlebensdauer liegt oft bei etwa 20 Jahren. Pro Betriebsjahr rechnet man mit ca. 300 Vollzyklen.