SMA Batteriespeicher

Immer mehr Hersteller von Solarprodukten stürzen sich auf den Markt für Batteriespeicher. In rasantem Tempo folgt eine neue technische Entwicklung auf die andere, und angesichts der steigenden Energiepreise wird der Verkauf von Speicherbatterien (Solarspeichern) für zuhause stark zunehmen.

Bis vor Kurzem wurden Batteriespeicher vor allem für Off-Grid-Anwendungen verwendet. Der Aufstieg der Lithiumbatterie hat zu einem enormen Interesse von Konsumenten geführt, die ihre überschüssige Sonnenenergie speichern möchten, unabhängig davon, ob ihre PV-Anlage an das öffentliche Elektrizitätsnetz angeschlossen ist oder nicht.

Mit einem Speichersystem für zuhause kann auch dann Solarenergie genutzt werden, wenn die Sonne einmal nicht scheint. Auch eine vollständige Unabhängigkeit vom öffentlichen Stromnetz ist möglich. Immer mehr Haushalte lassen eine Speicherbatterie einbauen, um die Stromkosten zu senken.

Im Folgen möchten wir Ihnen die Vor- und Nachteile von Batteriespeichersystemen vorstellen, um Ihnen die Entscheidung für ein Off-Grid- oder On-Grid-System zu erleichtern.

Arten von Batteriespeicher

Der Konsument ist aufgrund der großen Palette an Batterien und Speichersystemen schnell überfordert, und die schnelle technologische Weiterentwicklung kann bei der Frage, welcher Batterietyp für den privaten Einsatz am besten geeignet ist, zu Verwirrung führen. Die zahlreichen unterschiedlichen Batteriespeichertypen und -konfigurationen machen die Wahl nicht leichter.

Viele wenden sich an einen Installationsbetrieb, doch auch bei den Profis sind nicht immer alle Feinheiten der möglichen Konfigurationen bekannt – hier können wir weiterhelfen.

Drei Arten von Batterien

Grob gesagt lassen sich drei Arten von Batteriespeicher unterscheiden:

Blei-Säure-Akkus sind als Starterbatterie im Auto bestens bekannt. Sie werden in herkömmlichen Off-Grid-Solaranlagen verbaut.
Lithium-Ionenbatterien sind der aktuell am häufigsten verwendete Typ. Aufgrund ihrer hohen Energiedichte und langen Lebensdauer kommen sie häufig auch in Verbraucherelektronik zum Einsatz. Im Hinblick auf Effizienzsteigerungen erleben sie eine schnelle Entwicklung.
Flüssigbatterien (fachsprachlich Redox-Flow-Batterien oder auch Flussbatterien) sind elektrochemische Zellen, in denen in Flüssigkeiten gelöste Metallionen in getrennten Kreisläufen an einer Membran entlanggepumpt werden, durch die dann ein Ionenaustausch erfolgt. Dieser Ionenaustausch durch die Membran erzeugt den elektrischen Strom, der über Elektroden abgeführt und genutzt werden kann.

In den vergangenen Jahren haben Lithium-Ionenbatterien die herkömmlichen Blei-Säure-Batterien verdrängt, da sie zahlreiche Vorteile bieten:

geringeres Gewicht
modularer Aufbau
deutlich höhere Effizienz
längere Lebensdauer

Ist ein Batteriespeicher kosteneffizient?

Die Frage, ob Batteriespeichersysteme kosteneffizient sind, ist sehr umstritten. Die relativ hohen Anschaffungskosten und der geringe Wirkungsgrad lassen eigentlich auf eine weniger attraktive Investition schließen. Durch die sinkenden Tarife für das Einspeisen von Solarstrom in das öffentliche Netz wird die Anschaffung eines Batteriesystems jedoch immer attraktiver.

Darüber hinaus ist auch die zu erwartende Energiekrise ein Grund für die Anschaffung einer solchen Anlage. Für die meisten Menschen sind die finanziellen Vorteile jedoch nicht ausschlaggebend. Sie treffen ihre Entscheidung eher aus grundsätzlichen Erwägungen, zum Beispiel weil sie autark leben und nicht vom öffentlichen Elektrizitätsnetz abhängig sein möchten. Die Nutzung eines Solarspeichers erhöht die Unabhängigkeit vom Stromnetz erheblich.

Vorteile eines Solarbatterie

Sicherheit bei Stromausfall: Mit einem Solarspeicher ist jederzeit elektrischer Strom verfügbar, auch bei Stromausfall oder in Katastrophensituationen.
Effizientere Nutzung des erzeugten Stroms: Sie nutzen nicht nur während der Sonnenstunden den von Ihren Solarmodulen erzeugten „kostenlosen“ Strom, sondern auch dann, wenn die Module überhaupt keinen Strom abgeben.
Kostensenkung: Durch die Verringerung der vom Stromanbieter bezogenen Energiemenge sparen Sie bares Geld.
Umweltfreundlichkeit: Durch den sparsameren Umgang mit Energie tragen Sie zum Schutz der Umwelt bei. Darüber hinaus verbrauchen Sie weniger Strom aus dem öffentlichen Netz, der häufig in wenig umweltfreundlichen Kohle- und Gaskraftwerken erzeugt wird.
Autarkie: Durch die Speicherung von Energie sind Sie – eine ausreichende Speicherkapazität vorausgesetzt – unabhängig vom Elektrizitätsnetz.
Geringere Spitzenlast: Während der Spitzenzeiten entlasten Sie das Elektrizitätsnetz und tragen so zu einer stabileren Energieversorgung bei.

Nachteile von Batteriespeicher

Komplexität: Ein Solarspeicher benötigt einen Hybrid-Wechselrichter oder zusätzliche Überwachungsgeräte.
Höhere Anschaffungskosten: Die Anschaffung eines Solarspeichers erfordert erhebliche Investitionen ohne allzu großen Gewinn. Die Anschaffung erfolgt daher häufig eher aufgrund prinzipieller Erwägungen.
Platzbedarf: Ein Solarspeicher benötigt mehr Platz als ein Wechselrichter ohne Batteriespeicher. Auch muss der Einbauort sicher sein (ausreichend belüftet, kein direktes Sonnenlicht).

Batteriespeicher und Ladestationen für Elektrofahrzeuge

In einem durchschnittlichen Haushalt lassen sich 50 % des Strombedarfs oder mehr ohne Probleme durch Sonnenenergie decken. Durch Verwendung von Zeitschaltuhren oder intelligenten Steuerungen, mit denen sich Energieverbraucher mit einem hohen Energiebedarf automatisch während der Sonnenlichtstunden einschalten lassen, lässt sich dieser Wert auf bis zu 75 % erhöhen. Dafür eignen sich vor allem elektrische Warmwasserbereiter, Geschirrspüler, Wäschetrockner, Heizungs- und Klimaanlagen sowie Ladestationen für Elektrofahrzeuge.

Ist der Eigenverbrauch erst einmal maximiert, kann der Haushalt durch Verwendung einer Speicherbatterie nahezu vollständig energieautark werden. Mit einer korrekt dimensionierten Batterie kann fast der gesamte durchschnittliche tägliche Verbrauch an elektrischem Strom mit Sonnenenergie gedeckt werden, auch für das Laden eines Elektrofahrzeugs.

Die Integration einer Ladestation für Elektrofahrzeuge in eine PV-Anlage ist mit heutiger Technik überhaupt kein Problem mehr. Wird die Ladesäule an einen Hybrid-Wechselrichter angeschlossen, so kann zum Laden des Fahrzeugs sowohl direkt der von den Solarmodulen erzeugte Strom als auch die in der Speicherbatterie gespeicherte Energie genutzt werden.

Welche Kapazität sollte meine Batteriespeicher haben?

Um die passende Kapazität berechnen zu können, lohnt sich ein bisschen Grundwissen: Die Speicherkapazität der Batterie wird in Kilowattstunden (kWh) gemessen. Moderne Lithium-Ionen-Batteriesysteme sind durchweg modular und lassen sich leicht skalieren, so dass sich für jeden Bedarf die passende Batterie findet.

Achtung: Die bei den alten Blei-Säure-Akkus noch übliche Einheit Amperestunde (Ah) wurde inzwischen weitgehend durch die Kilowattstunde als Industriestandard ersetzt.

Die entscheidende Frage lautet: Wie viel Energie verbraucht der Haushalt im Laufe von 24 Stunden durchschnittlich? Ihre Stromrechnung bietet einen guten Überblick über den mittleren Verbrauch an elektrischer Energie, der ebenfalls in kWh angegeben wird. Ein durchschnittlicher Haushalt verbraucht ungefähr 20 kWh pro Tag, dieser Wert kann jedoch jahreszeitlich stark abweichen.

Ein weiterer wichtiger Faktor ist der Stromverbrauch während der morgendlichen und abendlichen Spitzenzeiten. Zu diesen Zeiten laufen besonders viele Verbraucher, etwa der Wasserkocher, die Espressomaschine, der Warmwasserbereiter und die Mikrowelle. Die Batterie sollte diese Verbrauchsspitzen abdecken können.

Jeder Haushalt ist anders, und es gibt keine für alle Situationen passende Standardlösung, doch die nötige Kapazität Ihrer Speicherbatterie wird durch diese Faktoren bestimmt. Wenn Sie die Anschaffung einer Solarspeicherbatterie erwägen, lassen Sie sich am besten von einem Fachbetrieb beraten.

Batteriespeicher: die besten Marken

Die großen Hersteller von Solarwechselrichtern bieten auch Speichersysteme für zuhause an, zum Beispiel Growatt, Fimer, SMA und LG Chem. Ein beliebtes Produkt ist der Speicherwechselrichter Sunny Boy Storage von SMA, an den eine LG-Chem-Batterie angeschlossen werden kann. Im Folgenden nehmen wir einige Speicherbatterien unter die Lupe, um Ihnen die verschiedenen Möglichkeiten aufzuzeigen.

FIMER REACT2-BATT

Die FIMER REACT2-BATT ist eine Hochspannungs-Batteriespeicher mit Lithium-Ionentechnologie. Sie bietet eine lange Lebensdauer und eine maximale Speicherkapazität von 12 kWh. Die modulare Lösung ist mit Kapazitäten von 4 kWh bis 12 kWh erhältlich und kann mit dem Bedarf des Haushalts mitwachsen. So lassen sich die Stromkosten zukunftssicher erheblich senken. Merkmale:

- Lithium-Ionenbatterie (von 4 kWh bis 12 kWh)

- konkurrenzlose Energieeffizienz

- geeignet für Neubauprojekte und Bestandsanlagen

- jederzeit erweiterbar

- flexibles, modulares Design

- einfache und sichere Installation (Plug-and-play)

- Überwachung der Anlage durch eine spezielle mobile App

- entspricht den SunSpec-Spezifikationen (Modbus TCP/RTU)

Growatt ARK HV (High-Voltage)

Das Batteriesystem Growatt ARK ist modular aufgebaut: Die einzelnen Batterien können aufeinandergestapelt werden. Die Hochspannungsbatterien sind in verschiedenen Größen von 10,2 kWh bis 25,6 kWh erhältlich. Die verbauten Lithium-Eisenphosphat-Akkus (LFP) sind kobaltfrei und dadurch relativ kostengünstig. Die Batterie hat eine Lebensdauer von mehr als 6000 Ladezyklen.

Sie hat die Schutzart IP65 und kann sowohl an der Wand als auch auf dem Boden installiert werden. Für die Installation auf dem Boden ist jedoch ein spezielles Untergestell erforderlich. Je nach Modell variiert das Gewicht der Batterien zwischen 30 kg und 310 kg.

Zu den Vorteilen von Lithium-Eisenphosphat-Batterien gegenüber Blei-Säure- und anderen Akkus zählen eine längere Lebensdauer, die (fast) vollständige Wartungsfreiheit, die hohe Sicherheit, das relativ geringe Gewicht, die optimierte Entladung und die hohe Ladeeffizienz.

ARK-Solarspeicher sind auch in einer Niederspannungsausführung (LV – Low Voltage) erhältlich.

Huawei LUNA2000

Die Batteriespeicher Huawei LUNA2000 ist modular aufgebaut und dadurch leicht skalierbar. Ein vollständiges System besteht aus einem Leistungsmodul und einem oder mehreren Batteriemodulen. Die einzelnen Batteriemodule haben jeweils eine Speicherkapazität von 5 kWh und eine maximale Entladeleistung von 2,5 kW. Die größeren Systeme mit einer Kapazität von 10 kWh bzw. 15 kWh haben eine Entladeleistung von 5 kW.

Die LUNA2000-Batteriemodule eignen sich für Ein- und Dreiphasen-Wechselrichter von Huawei. Es können zwei Batterien parallel betrieben werden, sodass sich pro Wechselrichter eine maximale Speicherkapazität von 30 kWh ergibt. Die LUNA2000-Batterien sind dank der Lithium-Eisenphosphatzellen (LFP) besonders sicher und zuverlässig. Defekte Zellen werden automatisch überbrückt, sodass die Funktion des Systems nicht beeinträchtigt wird.

LG Chem RESU

Die RESU-Batteriespeicher von LG Chem sind aus den innovativen Li-Ionenzellen vom Typ JH3 aufgebaut. Diese Technologie sorgt für besonders hohe Leistungen und ein kompaktes Design. Dadurch lässt sich die Batterie einfacher an der Wand oder auf dem Boden installieren und eignet sich sowohl für Innen- als auch Außenaufstellung (IP55). Für SMA-Wechselrichter sind 48-V-RESU-Modelle erhältlich.

SMA Sunny Boy Storage

Der Mehrstrang-Speicherwechselrichter SUNNY BOY STORAGE bietet erstmals die Möglichkeit, drei verschiedene Hochspannungsbatterien an einen einzigen Wechselrichter anzuschließen. Um Batterien zusammenzuschalten können die drei Gleichspannungseingänge auch parallel geschaltet werden.

Der integrierte Webserver ermöglicht eine schnelle und einfache Inbetriebnahme, auch per Smartphone oder Laptop. Dank der direkten Schnittstelle zu Sunny Portal und Sunny Places sind die Energieströme im Haushalt auf einen Blick zu erkennen.

Was kostet eine Batteriespeicher für eine Solaranlage?

Die Kosten für eine Solarbatterie hängen von der Kapazität in kWh und ihren sonstigen Merkmalen sowie von der Marke und dem Typ des Wechselrichters ab. Preise für typische Solarspeicherbatterien beginnen bei etwa 700 Euro und reichen bei Off-Grid-Batterien mit großer Speicherkapazität bis weit über 10.000 Euro.

Bei der Anschaffung eines Batteriesystems ist ferner auch der Einbauort zu berücksichtigen. Sprechen Sie daher am besten stets mit einem Fachbetrieb, um die richtige Wahl zu treffen.

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