Das Wichtigste in Kürze
- Autarkie: Solarspeicher erhöhen Ihre Unabhängigkeit vom Stromnetz und schwankenden Preisen
- Winter-Speicher: Speicherung von Sonnenenergie im Winter ist aktuell noch schwierig im privaten Bereich
- Möglichkeiten: Es gibt verschiedene Speichermöglichkeiten. Die Wahl der zu Ihnen passenden Lösung ist entscheidend
- Finanziell sinnvoll: In den meisten Fällen lohnt sich ein Speicher auf die langfristige Sicht
Warum sollte ich Solarstrom speichern?
Die Speicherung von Solarenergie ist ein Schlüsselelement für die effektive Nutzung erneuerbarer Energien und die Förderung einer nachhaltigen Energiezukunft. Solarenergie macht unabhängig von den steigenden Strompreisen und versorgt mit umweltfreundlicher Energie.
Dabei spielt die Speicherung des Solarstroms eine wichtige Rolle, wird häufig jedoch bei der Planung der Solaranlage außer Acht gelassen.
Die Speicherung von Solarstrom maximiert den Eigenverbrauch Ihrer PV-Anlage und reduziert die Abhängigkeit vom öffentlichen Stromnetz. Ein Solarspeicher ermöglicht es, überschüssige Energie für später zu nutzen, etwa abends oder nachts, was langfristig Stromkosten senkt. Zudem trägt er zur Nachhaltigkeit bei, da gespeicherter Solarstrom fossile Energie ersetzt und den CO₂-Ausstoß reduziert.
Mit einem Speicher steht Ihnen Solarenergie rund um die Uhr zur Verfügung, was eine kontinuierliche Stromversorgung gewährleistet. Angesichts sinkender Einspeisevergütungen bietet ein Solarspeicher finanzielle Vorteile und Zukunftssicherheit.
Welche Möglichkeiten gibt es Solarenergie zu speichern?
Die Speicherung von Solarenergie ist essenziell, um die Energie effizient zu nutzen und unabhängig vom öffentlichen Stromnetz zu sein. Es gibt verschiedene Ansätze, die für unterschiedliche Bedürfnisse und Anwendungen geeignet sind.
Batteriespeicher für Solarstrom
Ohne Batteriespeicher kann eine Photovoltaikanlage ca. 30% des Stromverbrauchs eines Haushalts decken. Mit Batteriespeicher hingegen kann dieser Prozentsatz auf bis zu 70 – 80 % ansteigen. Batteriespeicher können daher ein entscheidendes Element in der optimierten Nutzung von Solarenergie darstellen.
Blei-Säure-Akkus waren lange Zeit eine der am häufigsten verwendeten Technologien für die Speicherung von Solarenergie, wurden aber mit der Zeit immer stärker durch Lithium-Ionen-Akkus ersetzt, die heutzutage die beliebteste Wahl darstellen.
Blei-Säure-Akkus
Blei-Säure-Akkus speichern Energie durch chemische Reaktionen zwischen Bleiplatten und einer Schwefelsäure-Elektrolytlösung. Sie gehören zu den ältesten Batteriespeichertechnologien und sind besonders kostengünstig.
- Günstige Anschaffungskosten
- Hohe Recyclingquote (über 90 % der Materialien wiederverwendbar)
- Robuste und bewährte Technologie
- Geringe Lebensdauer im Vergleich zu modernen Batterien
- Geringere Speicherkapazität pro Kilogramm (geringere Energiedichte)
- Hoher Wartungsaufwand bei nicht-wartungsfreien Modellen
Lithium-Ionen-Akkus
Lithium-Ionen-Akkus speichern Energie durch die Bewegung von Lithium-Ionen zwischen einer Anode und einer Kathode durch einen Elektrolyten. Sie gelten als moderne und hocheffiziente Speicherlösung.
- Hohe Energiedichte (mehr Kapazität auf kleinerem Raum)
- Lange Lebensdauer und Zyklenfestigkeit
- Wartungsfrei und schnell aufladbar
- Höhere Anschaffungskosten
- Umweltbelastung durch den Abbau von Lithium
- Begrenzte Recyclingmöglichkeiten
Speicherung über die Solar-Cloud
Bei einer Solar-Cloud handelt es sich um eine virtuelle Speicherung des überschüssigen Solarstroms. Statt den Strom physisch in einem Batteriespeicher zu speichern, wird er ins öffentliche Netz eingespeist und einem persönlichen „Stromkonto“ gutgeschrieben. Dieser gespeicherte Strom kann später flexibel abgerufen werden, etwa in sonnenarmen Zeiten.
Zu beachten: Es ist bei diesem Konzept wichtig, sich gut zu informieren, wie der Anbieter der Solar-Cloud vorgeht, wenn am Jahresende kein Überschuss an Strom erwirtschaftet wurde.
Heizstäbe als Stromspeicher
Heizstäbe können nicht nur dazu dienen, Wasser zu erwärmen, sondern auch als effiziente Batteriespeicher für Solarstrom fungieren. Die Funktionsweise ist simpel: Der Heizstab erwärmt mit der Energie der Solaranlage Wasser, das dann in einem Pufferspeicher über einen längeren Zeitraum warm gehalten wird.
Auf diese Weise wird der Solarstrom in Form von Wärme gespeichert und steht zur Verfügung, auch wenn keine Sonneneinstrahlung vorhanden ist.
Diese Technik kann sowohl für die Beheizung von Heizkörpern im Haus als auch für die Warmwasserversorgung in Küche und Bad eingesetzt werden. Da der Pufferspeicher gut isoliert ist, bleibt die gespeicherte Energie auch dann verfügbar, wenn die Sonne nicht mehr scheint.
Solarthermie
Solarenergie speichern durch Solarthermie: Dieser Prozess erfordert Solarkollektoren auf dem Dach, die entweder in Form von günstigeren Flachkollektoren oder teureren Röhrenkollektoren erhältlich sind.
Auch hier erfolgt eine Erwärmung von Wasser direkt durch die Sonneneinstrahlung. Ähnlich wie bei der Nutzung von Heizstäben wird das erwärmte Wasser in einem Pufferspeicher aufbewahrt. Der Unterschied liegt jedoch darin, dass die Wärme von den Sonnenkollektoren direkt über Rohrleitungen in den Speicher übergeht.
Wärmepumpen
Wärmepumpen bieten eine indirekte Möglichkeit Solarstrom zu speichern, indem sie überschüssigen Strom nutzen, um Wärme aus der Umgebung zu gewinnen und in Wärmespeichern zu speichern. Der überschüssig erzeugte Solarstrom wird also nicht gespeichert, sondern genutzt, um die Wärmepumpe zu betreiben.
Die mittels der Pumpe erzeugte Wärme kann später zum Heizen oder zur Warmwasserbereitung verwendet werden, wenn keine Sonneneinstrahlung verfügbar ist.
Power-To-Gas-Verfahren
Das Power-to-Gas-Verfahren speichert überschüssige Solarenergie, indem diese durch Elektrolyse in Wasserstoff umgewandelt wird. Dabei wird Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten. Der Wasserstoff kann in speziellen Speichern, entweder als Gas oder in flüssiger Form, gelagert werden. Bei Bedarf wird er zur Stromerzeugung genutzt – entweder direkt durch Verbrennung oder über eine Brennstoffzelle, die den Wasserstoff mit Sauerstoff aus der Luft reagiert, um Strom zu erzeugen. Dabei entsteht lediglich Wasser als Nebenprodukt.
Diese Methode bietet eine flexible Möglichkeit, Solarenergie zu speichern und später nutzbar zu machen. Für Privathaushalte ist sie jedoch derzeit meist unwirtschaftlich, da die Anschaffungs- und Betriebskosten von Elektrolyseuren und Wasserstoffspeichern hoch sind und die Umwandlungseffizienz von Wasserstoff zurück in Strom begrenzt ist.
Lohnt sich ein Solarspeicher?
Ob sich ein Solarspeicher wirtschaftlich auszahlt, hängt von mehreren Faktoren ab, wie den Anschaffungskosten, der Größe der Photovoltaikanlage, dem eigenen Stromverbrauch und der Einspeisevergütung. Für private Haushalte kann sich ein Solarspeicher lohnen, wenn der Eigenverbrauch des erzeugten Solarstroms erhöht wird, da der Strombezug aus dem öffentlichen Netz dadurch reduziert wird. Insbesondere bei steigenden Strompreisen wird die Unabhängigkeit vom Stromanbieter zunehmend attraktiv.
Ein Solarspeicher amortisiert sich in der Regel über die Einsparungen bei den Stromkosten. Allerdings sind die Anschaffungskosten relativ hoch, und die Wirtschaftlichkeit hängt stark davon ab, wie gut der Speicher auf die individuellen Bedürfnisse abgestimmt ist. Eine einfache Beispielrechnung verdeutlicht dies:
- Kosten Solaranlage: 14.000 €
- Kosten Speicher: 8.000 €
- Strompreis aus dem Netz: 40 Cent/kWh
- Einspeisevergütung: 8 Cent/kWh
- Stromerzeugung der PV-Anlage: 6.000 kWh/Jahr
- Eigenverbrauch ohne Speicher: 30 % (1.800 kWh)
- Eigenverbrauch mit Speicher: 70 % (4.200 kWh)
- Lebensdauer der Anlage und des Speichers: 15 Jahre
Wirtschaftlichkeit ohne Speicher
Einnahmen pro Jahr:
- Eigenverbrauch (30 %):
1.800 kWh × 0,40 €/kWh = 720 € Ersparnis/Jahr - Einspeisung (70 %):
4.200 kWh × 0,08 €/kWh = 336 € Vergütung/Jahr - 720 € + 336 € = 1.056 €
Amortisationszeit:
14.000 € ÷ 1.056 € = ca. 13,3 Jahre
Wirtschaftlichkeit mit Speicher
Einnahmen pro Jahr:
- Eigenverbrauch (70 %):
4.200 kWh × 0,40 €/kWh = 1.680 € Ersparnis/Jahr - Einspeisung (30 %):
1.800 kWh × 0,08 €/kWh = 144 € Vergütung/Jahr - 1.680 € + 144 € = 1.824 €
Amortisationszeit:
22.000€ ÷ 1.824€ = ca. 12,1 Jahre
Durch die höhere Unabhängigkeit vom Stromnetz und damit geringeren Energiekosten zahlt sich eine Solaranlage mit Speicher in der Regel über die Jahre aus. Im Schnitt haben Solaranlagen und Speicher eine Lebenszeit von über 20 Jahren. Ob sich der Speicher auch für Ihren Fall lohnt, sollte individuell mit Expert:innen berechnet werden.
Finden Sie den besten Anbieter
In unserem unabhängigen Anbieter-Vergleich finden Sie die beste Solaranlage mit Speicher für Ihr Eigenheim. Jetzt vergleichen und von Förderungen für Solaranlagen profitieren.
Kann man Solarenergie für den Winter speichern?
Ja, es ist möglich, Solarstrom für den Winter zu speichern, allerdings sind dabei einige Herausforderungen zu berücksichtigen. Eine vollständige energetische Autarkie ist aktuell selten realisierbar, da die meisten Stromspeicher nicht in der Lage sind, Energie über mehrere Monate hinweg zu speichern. Deshalb muss in den Wintermonaten häufig zusätzlicher Strom aus dem öffentlichen Netz bezogen werden. Eine alternative Lösung bietet jedoch der Einsatz von Erdspeichern.
Erdspeicher ermöglichen die Langzeitspeicherung von Solarenergie, indem Wärme aus Solarthermieanlagen tief im Erdreich gespeichert wird. Hierfür werden Erdsonden in den Boden eingelassen, durch die erhitztes Wasser geleitet wird. Das Erdreich dient als effektiver Wärmespeicher, da es die Energie über Monate hinweg hält. Alternativ kann auch Grundwasser in sogenannten Aquiferspeichern genutzt werden, um Wärmeverluste zu minimieren.
Besonders effizient sind große Felder mit mehreren Erdsonden, die eine stabile Wärmeblase in der Tiefe erzeugen. Die Anschaffung ist jedoch aufgrund der hohen Installationskosten vor allem für größere Projekte geeignet, während sie für private Eigenheime oft als zu kostenintensiv gilt.
Entwicklung der Speicherung von Solarenergie
In Zukunft könnten wir eine Vielzahl innovativer Ansätze zur Stromspeicherung sehen, die über die aktuellen Technologien hinausgehen. Hier sind einige mögliche Entwicklungen:
Organische Batterien
Forscher arbeiten an der Entwicklung organischer Batterien, die aus organischen Materialien bestehen und potenziell kostengünstiger, umweltfreundlicher und sicherer als herkömmliche Batterien sein könnten. Diese Technologie könnte zu leichteren und flexibleren Batterien führen, die eine höhere Energiedichte und längere Lebensdauer bieten.
Graphen-Speicher
Graphen ist ein vielversprechendes Material mit außergewöhnlichen elektrischen und mechanischen Eigenschaften. Forschungsbemühungen konzentrieren sich darauf, Graphen in Batterien und Supercapacitors zu integrieren, um leistungsstarke und langlebige Stromspeicher zu entwickeln.
Quantenspeicher
Quantenspeicher basieren auf den Prinzipien der Quantenmechanik und könnten eine revolutionäre Möglichkeit bieten, große Mengen an Energie in extrem kleinen Systemen zu speichern. Diese Technologie ist noch in einem sehr frühen Stadium der Forschung, aber sie hat das Potenzial, zu extrem effizienten und kompakten Speicherlösungen zu führen.
Schwungradspeicher mit Supraleitern
Schwungradspeicher verwenden die kinetische Energie, um Strom zu speichern. Durch die Verwendung von Supraleitern könnten Schwungradspeicher effizienter und leistungsfähiger werden, da sie nahezu verlustfreie Energieübertragung ermöglichen.
Wasserstoff und synthetische Kraftstoffe
Power-to-Gas-Technologien könnten weiterentwickelt werden, um große Mengen an Strom in Wasserstoff oder synthetische Kraftstoffe umzuwandeln, die dann langfristig gespeichert und bei Bedarf in Strom umgewandelt werden können.
Fazit
Ein Solarspeicher bietet eine attraktive Möglichkeit, den Eigenverbrauch von Solarstrom zu maximieren, Stromkosten zu senken und die Unabhängigkeit vom öffentlichen Netz zu erhöhen. Wirtschaftlich lohnt sich ein Speicher besonders bei einem hohen Eigenverbrauch und steigenden Strompreisen, während die Amortisationszeit im Vergleich zur Solaranlage allein etwas länger ausfällt. Letztlich kombiniert ein Solarspeicher Nachhaltigkeit, Autarkie und langfristige Planungssicherheit: eine Investition, die sich besonders für zukunftsorientierte Haushalte auszahlt.
Häufig gestellte Fragen
Wie wird Solarenergie gespeichert?
Solarenergie wird in Batteriespeichern, wie Lithium-Ionen-Akkus, gespeichert, die überschüssigen Strom aus PV-Anlagen aufnehmen und später ins Hausnetz einspeisen. Alternativ gibt es thermische Speichersysteme, die überschüssigen Solarstrom nutzen, um Wasser zu erhitzen. Die Speicherung von Strom ermöglicht es, erzeugten Solarstrom auch dann zu nutzen, wenn die Sonne nicht scheint, und macht Haushalte unabhängiger vom Stromnetz.
Wie lange reicht ein 10 kW Speicher?
Ein 10-kWh-Solarstromspeicher reicht bei einem durchschnittlichen Verbrauch von 10 kWh pro Tag für etwa 24 Stunden. Wie lange der Speicher tatsächlich reicht, hängt vom Verbrauch und dem Wirkungsgrad des Speichersystems ab. Ein effizienter Batteriespeicher in Kombination mit einer gut dimensionierten PV-Anlage kann den Eigenbedarf optimal decken.
Wie viel Strom darf ich privat speichern?
Es gibt keine gesetzlichen Einschränkungen für die Menge an Solarstrom, die privat gespeichert werden darf. Ein Speicher kann überschüssigen Solarstrom aufnehmen, solange die Kapazität des Stromspeichers ausreicht. Die Größe des Speichers und der erzeugte Strom der Photovoltaik-Anlage sollten auf den Verbrauch und die Anforderungen des Haushalts abgestimmt sein.
Wie groß sollte ein Stromspeicher für ein Einfamilienhaus sein?
Ein Stromspeicher für ein Einfamilienhaus sollte etwa 1 kWh Speicherkapazität pro 1 kWp Leistung der Photovoltaik-Anlage haben. Für eine durchschnittliche PV-Anlage mit 5–10 kWp sind Batteriespeicher mit 5–10 kWh ideal, um den erzeugten Strom effizient zu nutzen. Die optimale Größe hängt vom Eigenverbrauch, dem gewünschten Autarkiegrad und den zusätzlichen Kosten pro Kilowattstunde Speicherkapazität ab.
Kann ich meinen Strom für mehrere Wochen oder Monate speichern?
Ein Solarstromspeicher kann Strom typischerweise nur für einige Tage speichern, nicht für mehrere Wochen oder Monate. Für langfristige Speicherung sind thermische Speichersysteme, wie Erdspeicher, oder Technologien wie Power-to-Gas besser geeignet, allerdings oft mit höheren Anschaffungskosten verbunden. Große Speicherlösungen für Privathaushalte sind selten wirtschaftlich.
