Warum eine PV-Anlage einen Batteriespeicher braucht

Erzeugung und Verbrauch finden zu unterschiedlichen Zeiten statt

Eine Solaranlage erreicht ihre höchste Leistung gegen Mittag. Die meisten Haushalte verbrauchen den größten Teil ihres Stroms jedaoch am frühen Morgen und am Abend: Kochen, Warmwasserbereitung, Wäschewaschen, Heizen oder Kühlen sowie zum Laden eines Elektroautos.

Ohne Speichermöglichkeit wird der mittags erzeugte Überschuss ins Netz eingespeist und der abends benötigte Strom wird teuer aus dem Netz bezogen. Die Anlage erzeugt über das Jahr hinweg eine beträchtliche Energiemenge, doch der Haushalt nutzt davon direkt immer noch relativ wenig.

Die Einspeisung von Überschussstrom ins Netz lohnt sich weniger als früher

In ganz Europa ist die PV-Kapazität schnell gewachsen, und alle Anlagen produzieren gleichzeitig Strom. Wenn die Sonne scheint, ist das Angebot hoch und die Großhandelspreise sind niedrig. Auf mehreren Märkten fallen die Preise während der sonnigen Mittagsstunden regelmäßig auf null oder darunter. Dieser Effekt nennt sich Negativpreise.

Am Abend gilt das Gegenteil. Die Solarstromproduktion ist gesunken, der Energiebedarf jedoch ist am höchsten und Strom ist am teuersten.

Ein Haushalt ohne Speicherkapazität speist daher Energie genau dann ins Netz ein, wenn sie am wenigsten wert ist und kauft sie genau dann zurück, wenn sie am teuersten ist. Die PV-Module funktionieren genau wie vorgesehen, jedoch der Wert ihrer erzeugten Energie hängt stark vom Abruf-Zeitpunkt ab.

Was ein Batteriespeicher verändert

Der Speicher hält den Mittagsüberschuss vor Ort bereit und gibt ihn frei, wenn der Haushalt ihn tatsächlich benötigt. Der Anteil der direkt genutzten Solarstromproduktion steigt, während die Menge an Strom, die zu Spitzenpreisen eingekauft wird, sinkt.

In Haushalten mit Wärmepumpe oder Elektrofahrzeug, deren Jahresverbrauch deutlich über dem Durchschnitt liegt, ist der Effekt entsprechend größer.

Mehr als nur Eigenverbrauch

Ist ein Speicher einmal installiert, kann er auch mehr als nur Solarüberschuss aufnehmen.

• Einkauf zum richtigen Zeitpunkt. Die Strompreise schwanken im Laufe des Tages und in Märkten mit dynamischen Tarifen können Haushalte direkt darauf reagieren. Eine Batterie kann aufgeladen werden, wenn Energie günstig ist und entladen, wenn sie teuer ist. An Tagen mit wenig Sonneneinstrahlung oder im Winter, wenn die PV-Leistung begrenzt ist, liegt hier oft der größte Nutzen.

• Lastspitzen senken. Netzentgelte hängen zunehmend davon ab, wie viel Strom ein Haushalt in definierten Zeitfenstern bezieht und nicht nur vom Gesamtverbrauch. Wenn mehrere Großgeräte gleichzeitig laufen, kann eine Batterie die Differenz abdecken, sodass die aus dem Netz bezogene Spitzenlast niedriger bleibt.

• Stromversorgung aufrechterhalten. Bei einem Netzausfall schaltet sich eine Photovoltaikanlage aus Sicherheitsgründen automatisch ab. In Kombination mit einem Speicher und einem geeigneten Wechselrichter kann der Haushalt während eines Stromausfalls weiterhin mit eigener Energie versorgt werden.

• Koordination der übrigen Haushaltsgeräte. Große Verbraucher wie Warmwasserbereitung, Wärmepumpe und Ladestation für Elektrofahrzeuge sollten entsprechend der Solarstromproduktion und den Strompreisen gesteuert werden. Der Speicher nimmt den überschüssigen Strom auf.

• Teilnahme an Systemdienstleistungen. Stromnetze benötigen Flexibilität um den steigenden Anteil erneuerbarer Energien auszugleichen. Haushalte mit Speicherkapazitäten können einen Teil ihrer Kapazität für diesen Zweck zur Verfügung stellen und werden dafür, je nach Markt, durch niedrigere Energiekosten, reduzierte Netzentgelte oder direkte Rückzahlungen vergütet.

Ein Speicher liefert so viel, wie seine Steuerung daraus macht

Eine Batterie entscheidet nichts von selbst. Ob sie mittags oder um drei Uhr morgens lädt, ob sie eine Reserve für die Abendspitzenzeit hält oder in einer teuren Stunde entlädt, ist eine Entscheidung, die kontinuierlich getroffen werden muss. Immer unter Berücksichtigung der Solarstromproduktion, des Haushaltsverbrauchs, der Netztarife und der Marktpreise.

Diese Entscheidung obliegt dem Energiemanagementsystem (EMS). SG CONNECT von NGEN verbindet PV-Anlage, Batterie, Zähler und steuerbare Geräte zu einer einzigen Steuerungslogik und steuert sie in Echtzeit. Entsprechend der Erzeugung und dem Verbrauch des Haushalts, den geltenden Netztarifen und den aktuellen Strompreisen. Der Haushalt legt seine Prioritäten fest und das System erledigt den Rest im Hintergrund. Das Ergebnis wird in der App angezeigt.