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Was kostet die entnommene Kilowattstunde Solarstrom?

Noch vor wenigen Jahren war die Sachlage bei privaten Photovoltaik-Anlagen klar: möglichst viel erzeugten Strom einspeisen. Wer heute oder in Zukunft über den Kauf einer Photovoltaikanlage nachdenkt, für den ist es fast sinnvoll, einen Solarstromspeicher direkt in die Planung mit einzubeziehen.
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Um die Anschaffungskosten von Solarstromspeichern zu senken, kann seit Mai 2013 eine Förderung beantragt werden, deren Höhe von der Leistung der Photovoltaik-Anlage abhängt – so werden die Photovoltaik Speicher für Privatnutzer rentabler. Das Thema ist populär: Ist es bei bestehenden PV Anlagenbetreibern jeder Dritte, so zeigt bereits jeder Zweite, der sich erstmals eine private PV-Anlage zulegen will, Interesse am Thema speichern von erzeugten Photovoltaik Strom.

Akkusysteme mit Blei oder Lithium zur Auswahl

Ein Kostenvergleich der verschiedenen Akkusysteme für eine Solaranlage sollte vor einer Anschaffung unbedingt durchgeführt werden. Erstens, um sich überhaupt ein Bild über die entstehenden Kosten im Vergleich zu den möglichen Zusatzeinkünften durch Eigenverbrauch zu machen und zweitens, um die verschiedenen Techniken renditemäßig miteinander vergleichen zu können. Man liest jetzt immer von den Vorteilen von Lithium-Akkus und möchte eigentlich keinen Schrank voller Blei im Keller stehen haben. Also warum soll man sich überhaupt mit dem Gedanken einer vermeintlich veralteten Technologie beschäftigen? Zwei triftige Gründe sprechen dafür.

Blei-Säure-Akkus gibt es seit ca. 150 Jahren. Man hat also sehr viel Erfahrung mit dieser Technologie und die Angaben der Hersteller müssten als äußerst realistisch gelten. Wenn hier jemand mit seinen Leistungsdaten über das Ziel hinausschießt, wird das schnell als unglaubwürdig erkannt. Bei den Lithium-Ionen-Akkus ist das ganz anders. Die Technik gibt es zwar auch schon ein paar Jahrzehnte, aber im Großen richtig interessant wird es erst, seitdem sich die Automobilindustrie verstärkt damit beschäftigt. Es gibt also keinerlei verlässliche Langzeitdaten und so kann jeder Hersteller die tollsten Sachen veröffentlichen, ohne dass jemand dies tatsächlich als Humbug widerlegen kann. Es ist für den PV-Endkunden also ein Drahtseilakt. Soll ich den Versprechungen Glauben schenken oder nicht? Im Hinterkopf sollte man immer behalten, dass es erst eine Handvoll von Anbietern gibt, die tatsächlich ein funktionierendes Batteriesystem für PV am Markt anbieten (Stand Ende 2011). Viele, sehr viele weitere Hersteller von Photovoltaik-Speicheranwendungen sitzen aber in den Startlöchern und wollen alle Ihre Lösungen an den Mann bringen. Da ist es klar, dass der eine oder andere Hersteller dies mit etwas übertriebenen Versprechungen versucht umzusetzen.

Kosten pro Kilowattstunde Speicherkapazität

Blei-Säure-Akkus kosten nur 20% - 25% im Verhältnis zu Li-Ionen-Akkus. Als Faustformel kann man momentan mit ca. 200,- Euro für die Speicherkapazität von einer Kilowattstunde rechnen. Die Lithium-Ionen-Lösung kostet dagegen ca. 800 € bis 1.000 € pro kWh. Da aber die Entwicklung der Technik, auch durch die Forcierung der Automobilindustrie rasant vonstatten geht, werden die Kosten ebenfalls nach unten gehen. Aber um wieviel in welcher Zeit? Das kann niemand genau vorhersagen.

Die eigentlichen Kosten für die gespeicherte Kilowattstunde variieren stark und schwanken zwischen 25 Cent und 80 Cent pro gespeicherter und entnommener kWh. Die Blei-Säure-Lösungen rangieren dabei eher im unteren Bereich, bei den Lithium-Ionen-Lösungen scheint es nach oben kaum Grenzen zu geben. Dafür halten die Blei-Säure Batterien nicht so lange und die nutzbare Kapazität ist weitaus geringer.

Wenn Sie diese Zahlen für eine Basis einer Rentabilitätsberechnung nehmen werden Sie schnell feststellen, dass es momentan nur wenige Systeme für eine Speicherlösung gibt, die sich wirklich rentieren. Wollen Sie schwarze Zahlen am Ende der Solaranlagen-Laufzeit erzielen, müssen Sie entweder wohl oder übel noch warten, bis die Preise für Speicherlösungen weiter fallen, oder ein sehr gutes Angebot erhalten. Wenn bei Ihnen aber die Unabhängigkeit an erster Stelle steht, dann sollten Sie gleich zuschlagen.

Kosten pro entnommener Kilowattstunde

Wer sich Gedanken über eine Speicherlösung für seine PV-Anlage macht, wird sich früher oder später mit den Kosten auseinandersetzen müssen. Dabei werden die unterschiedlichsten Systeme zu stark variierenden Preisen angeboten. Es ist äußerst schwierig dabei den Überblick zu behalten. Bei Nachrüstlösungen ist lediglich der Speicher selbst, ein Gleichrichter, ein Laderegler sowie das Speichermanagement im Angebot enthalten. Bei Angeboten, die den Wechselrichter, den Laderegler, die Batterie sowie das Speichermanagement als eine Einheit enthalten, sind dann auch meist die Module mit dabei. Letztendlich von Interesse ist aber, was mich die in das Speichersystem eingespeiste und später wieder entnommene Kilowattstunde denn kostet.

Relevante Parameter für die Berechnung sind:

  • Kosten des Speichersystems (Bei Systemen mit integriertem Wechselrichter und /oder Modulen müssen diese wieder herausgerechnet werden. Anzusetzen ist hier ein Angebot einer vergleichbaren Anlage ohne Speichersystem)
  • Anzahl der möglichen Vollzyklen des Speichermediums
  • Speicherkapazität des Akkusystems in kWh
  • Entladetiefe des Akkussystems in Prozent
  • Systemwirkungsgrad in Prozent (Was bleibt an Energie nach der Speicherung übrig)

Sie brauchen nicht selber rechnen! Ich biete inzwischen ein Onlinetool zur Wirtschaftlichkeitsberechnung an. Dieses kann angesichts der Fülle der angebotenen Speicherlösungen jedoch nur eine erste Orientierung bieten. Für eine stichhaltige Kalkulation der Speicherkosten ziehen Sie in jedem Fall einen Fachbtrieb zu Rate.

Beispielrechnung

Hat man alle diese Parameter zusammengetragen, kann die Berechnung Batteriesystem erfolgen. Sollte auch nur einer dieser Parameter vom Anbieter nicht mitgeteilt werden können, sollte man das Angebot besser gleich vergessen. Aber auch sonst sind die Angaben wie immer mit äußerster Vorsicht zu geniessen. Vor allem bei Lithium-Ionen-Akkulösungen gibt es kaum Langzeiterfahrungswerte.
Beispielberechnung eines Speichersystems:

  • Kosten für das Speichersystem: 11.000 €
  • Vollzyklen: 5.000
  • Speicherkapazität: 8 kWh
  • Systemwirkungsgrad: 90%
  • Entladetiefe: 70%

Zuerst können wir ermitteln, wieviel kWh das Speichersystem überhaupt über die gesamte Lebensdauer verarbeiten kann. Dafür haben wir die Anzahl der Vollzyklen, mehr geht nicht, dann ist das Akkusystem nicht mehr zu verwenden. Zusätzlich haben wir die maximale Speicherkapazität des Systems, welches in diesem Fall 8 kWh beträgt. Also multiplizieren wir die beiden Zahlen und kommen so zu dem Ergebnis: 5.000 Vollzyklen x 8 kWh = 40.000 kWh

Klingt nach viel, wir sind aber noch nicht am Ende. Jetzt müssen wir unseren Verlust, der für die Zwischenspeicherung unseres Solarstroms entstanden ist noch abziehen: 40.000 kWh x 90% = 36.000 kWh

Ist immer noch ein respektables Ergebnis, aber leider noch nicht das Endergebnis. Da der Speicher nicht vollkommen entladen werden darf und eigentlich immer eine Restkapazität im PV-Speicher zurückbleiben muss, müssen wir das auch noch abziehen. Wir benötigen also mehr Speicherkapazität, den wir gar nicht nutzen können. Deshalb sind die Lithium-Lösungen hier viel besser als die Bleilösungen.

36.000 kWh x 70% maximale Entladetiefe = 25.200 kWh Von anfänglich großartigen 40.000 kWh bleiben also gerade mal 25.200 kWh übrig. Jetzt haben wir aber tatsächlich das Endergebnis. Wir können nun unsere Kosten pro entnommener kWh ermitteln. Dazu müssen wir nur noch die Kosten für das Speichersystem durch die möglichen kWh teilen: 11.000 € / 25.200 kWh = 0,437 €/kWh Soviel kostet uns also eine gespeicherte und dann wieder entnommen kWh für das oben genannte Beispiel.

Ganz am Ende sind wir aber immer noch nicht. Wenn Sie die anderen Kapitel zu den Speicherlösungen gelesen haben, ist Ihnen bestimmt die im Vergleich zu den Li-Ionen-Akkus sehr geringe Lebensdauer von Blei-Säure-Akkus aufgefallen. Während man bei den Lithium-Ionen-Akkus von einer Mindestlebensdauer von 20 Jahren ausgehen kann (aber nicht in der Praxis belegen kann!), beträgt die Lebensdauer von handelsüblichen Blei-Säure- bzw. Blei-Gel-Batterien maximal 10 Jahre, eher weniger. Wenn jetzt also im Preis für das Speichersystem kein Ersatzakku nach 10 Jahren oder kein Wartungsvertrag mit Ersatz der Akkus enthalten ist, so müssen sie diese Kosten noch zu den Kosten für das Speichersystem hinzuzählen und anschliessend die Rechnung nochmals durchführen. Im nächsten Beitrag geht es um die Ermittlung des Eigenverbrauchanteils, wenn ein Batteriespeichersystem zum Einsatz kommt.

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Dieser Artikel wurde erstellt von: Christian Märtel, Redakteur www.Photovoltaik-Web.de
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