Größe und Lebensdauer: Alles, was Sie über Stromspeicher wissen müssen

Erneuerbare Energien werden zunehmend wichtiger, und damit auch effektive Speichertechnologien, die die Energie speichern und bei Bedarf zu einem späteren Zeitpunkt zur Verfügung stellen. Ein Stromspeicher zur Speicherung von Solarstrom an Ihrer Photovoltaikanlage macht Sie zunehmend autark und unabhängig von externen Stromversorgern. Dabei sind Größe und Lebensdauer ausschlaggebend für die Wirtschaftlichkeit des Stromspeichers.

Aber was ist die optimale Größe und wie hoch ist die Lebensdauer eines Stromspeichers und wie beeinflussen diese Faktoren die Leistungsfähigkeit, Effizienz und Wirtschaftlichkeit? Die optimale Speichergröße versorgt Ihren Haushalt vom Abend bis zum nächsten Morgen bei weitgehend vollständiger Entladung mit Strom. Zu groß oder zu klein dimensionierte Speicherkapazitäten beeinträchtigen die Leistungsfähigkeit und die Rendite.

In diesem Artikel erfahren Sie, welchen Einfluss die Größe und die Lebensdauer von Batteriespeichern haben und welche Faktoren die Lebensdauer beeinflussen. Außerdem erklären wir, wie Sie den richtigen Stromspeicher für Ihre Bedürfnisse auswählen.

Die Bedeutung der Größe eines Stromspeichers

Die Speichergröße ist ein wichtiges Kriterium für die Wirtschaftlichkeit Ihrer Photovoltaikanlage, denn sowohl ein zu kleiner als auch ein zu großer Stromspeicher beeinträchtigen die Lebensdauer der Batterie.

Doch wie ermittelt man die optimale Speichergröße? Der Stromspeicher soll ausreichend Kapazität haben, um Ihren Haushalt vom Abend bis zum nächsten Morgen mit Solarstrom zu versorgen. Dabei richtet sich die Speicherkapazität des Stromspeichers nach Ihrem Jahresstromverbrauch und nach der Nennleistung Ihrer Photovoltaikanlage. Als Faustformel für die Berechnung gilt:

1.000 kWh Haushaltsstromverbrauch = 1kWp PV = 1 bis 1,5 kWh Speicherkapazität

Das heißt, Sie benötigen 1,0 bis 1,5 kWh Stromspeicher pro 1.000 kWh Haushaltsstromverbrauch beziehungsweise 1 kWp Photovoltaik-Leistung. Ein größerer Stromspeicher ist überdimensioniert. 

Je höher der gewünschte Eigenverbrauchsanteil und der gewünschte Autarkiegrad sind, desto größer sollte Ihr Stromspeicher sein. Berücksichtigen Sie dabei auch das Verbrauch- und Ladeverhalten: Liegt der Hauptverbrauch vom erzeugten Strom außerhalb der Zeiten der Stromerzeugung - wie es in den meisten Haushalten der Fall ist -, muss ein größerer Teil des erzeugten Solarstroms gespeichert werden. Eine andere Situation liegt vor, wenn die Spitzenzeiten von Verbrauch und Erzeugung zusammenfallen. 

Wollen Sie den Stromspeicher dagegen als Notstromversorgung nutzen, sollten Sie sich vorab Gedanken machen, welche Geräte bei einem Stromausfall unbedingt vom gespeicherten Strom versorgt werden müssen und wie viel elektrische Energie diese Geräte verbrauchen. Dimensionieren Sie den Stromspeicher im Zweifelsfall eher zu klein als zu groß, denn die Absicherung gegen einen längeren Stromausfall im Winter macht die Anlage nicht mehr wirtschaftlich. 

Tatsächlich beträgt die durchschnittliche Ausfallzeit bei einem Stromausfall gerade mal 15 Minuten pro Jahr, mit einer Absicherung der Grundversorgung über mehrere Stunden sind Sie in der Regel auf der sicheren Seite. Nicht alle Stromspeicher sind zur Notstrom- oder Ersatzstromversorgung vorgesehen, hierfür ist eine spezielle Ausstattung notwendig. 

Lebensdauer von Stromspeichern und was jene beeinflusst

Wie lange hält ein Stromspeicher? Die Lebensdauer eines Stromspeichers beträgt im Durchschnitt 10 bis 20 Jahre. Sie hängt in erster Linie vom Batterietyp und den möglichen Ladezyklen ab, aber auch Standort, Dimensionierung und Nutzung spielen eine wichtige Rolle. 

Technische Details zur Lebensdauer

Die Lebensdauer eines Batteriespeichers bezeichnet die Zeit, in der er mindestens 80 Prozent seiner Ursprungskapazität erbringt. Sie wird durch die Anzahl der Ladezyklen bestimmt. Für Lithium-Ionen- oder Lithium-Eisenphosphat-Akkus liegen die Werte bei 5.000 bis 10.000 Ladezyklen. Als ein Ladezyklus wird der Vorgang bezeichnet, bei dem der Speicher vollständig geladen und wieder entladen wird. In einem normalen Haushalt werden 200 bis 250 Ladezyklen pro Jahr verbraucht. 

Einflussfaktoren auf die Lebensdauer des Stromspeichers

Verschiedene Faktoren beeinflussen die Lebensdauer des Stromspeichers:

• Die zyklische Alterung bezeichnet die Abnahme der Kapazität durch die Benutzung, sie hängt von den Betriebsbedingungen ab. Dabei ist eine regelmäßige Nutzung mit stetigem Laden und Entladen wichtig. Ein intelligentes Energiemanagementsystem EMS gewährleistet eine optimale Nutzung und Leistung der Photovoltaikanlage mit Stromspeicher.
• Die kalendarische Alterung ist die Lebensdauer der Batterie ohne Belastung. Dazu gehören zum einen chemische Zerfallsprozesse, die langsam aber stetig die Speicherkapazität verringern. Hohe Temperaturen beschleunigen den chemischen Zerfall. Zum anderen hat der Standort Einfluss auf die Lebensdauer des Batteriespeichers. Übermäßige Luftfeuchtigkeit, zu hohe oder niedrige Umgebungstemperaturen, Temperaturschwankungen und schlechte Luftqualität beschleunigen die kalendarische Alterung. Optimal sollte die Temperatur zwischen 10 und 25 Grad Celsius, die Luftfeuchte zwischen 20 und 40 Prozent liegen.

Lebensdauer verschiedener Batterietypen

Die meisten Stromspeicher verwenden Lithium-Ionen-Speicher, diese Technologie ist seit den 1990er Jahren erprobt und wird kontinuierlich weiterentwickelt. Lithium-Ionen-Speicher erreichen im Schnitt 6.000 bis 7.000 Ladezyklen und damit eine Lebensdauer von mindestens 20 Jahren. Moderne Speicher, wie unsere Stromspeicher von AlphaESS, erreichen bis zu 10.000 Ladezyklen, wodurch eine noch längere Lebensdauer von über 30 Jahren möglich ist. Blei-Säure-Speicher halten mit 2.000 bis maximal 5.000 Ladezyklen lediglich 10 bis 15 Jahre. Sie sind zwar kostengünstiger, werden jedoch nur noch selten in Heimspeichern verbaut, da sie konstante Belüftung benötigen und schwerer und größer als Lithium-Ionen-Akkus sind.

Wirtschaftliche Aspekte von Größe und Lebensdauer

Eine optimal gewählte Größe und Lebensdauer erhöht die Wirtschaftlichkeit des Stromspeichers, ein über- oder unterdimensionierter Speicher beeinträchtigt die Rentabilität.

• Ist der Speicher zu klein, hat er schnell seine Grenzen erreicht und kann nur einen Teil vom überschüssigen Strom speichern. Der restliche Solarstrom wird ins öffentliche Stromnetz eingespeist und fehlt Ihnen vielleicht an anderer Stelle, wo er als teurer Netzstrom nachgekauft werden muss. 
• Ist Ihr Speicher zu groß, haben Sie unnötig hohe Anschaffungskosten und können die Batterie nicht effizient nutzen. Anstatt überschüssigen Solarstrom einzuspeisen, bevorraten Sie den gespeicherten Solarstrom, ohne ihn zu nutzen. Dadurch geht Ihnen die Einspeisevergütung verloren. Durch die ständigen Teilentladungen und den anhaltend hohen Ladezustand altert die Batterie vorzeitig und die nutzbare Speicherkapazität wird beeinträchtigt.

Auswahl des richtigen Stromspeichers für Ihre Bedürfnisse

Sie kennen bereits die Faustformel zur Berechnung der Stromspeichergröße: Pro 1.000 kWh benötigen Sie 1,0 bis maximal 1,5 kWh Speicherkapazität. Im Folgenden erklären wir Schritt für Schritt, wie Sie die richtige Größe Ihres Stromspeichers berechnen.

1. Legen Sie den gewünschten Autarkiegrad und Eigenverbrauchsanteil fest. Diese Werte sollten bei mindestens 60 Prozent liegen, je höher sie sind, desto höher sind die Investitionskosten, aber auch die Einsparungen in den nächsten Jahren. Behalten Sie auch die Nennleistung Ihrer PV-Anlage im Blick. Einen Zusammenhang zwischen Autarkiegrad, Eigenverbrauchsanteil und Speicherkapazität bietet auch der Unabhängigkeitsrechner der HTW-Berlin. 
2. Ermitteln Sie Ihre täglichen Energiebedürfnisse. Berücksichtigen Sie dazu den Stromverbrauch der letzten drei Jahre und teilen Sie den Jahreswert durch 365, so erhalten Sie Ihren täglichen Energiebedarf.
3. Analysieren Sie Ihr Verbrauchs- und Ladeverhalten. Liegt der Hauptverbrauch von Strom außerhalb der Zeiten der Stromerzeugung, wird zur Berechnung ein Faktor von 0,6 festgelegt. Fallen die Spitzenzeiten von Verbrauch und Erzeugung zusammen, beträgt der Faktor 0,5, wenn dieser Zeitpunkt überwiegend in der Mittagszeit liegt und 0,4, wenn er in die Morgen- und Abendstunden fällt.
4. Berechnen Sie die richtige Größe des Stromspeichers nach der Formel:      Speicherkapazität = Tagesstromverbrauch * Faktor.                                                                       In Beispielzahlen bedeutet das: Sie haben einen Jahresstromverbrauch von 5.000 kWh, die Stromerzeugung findet hauptsächlich um die Mittagszeit statt, der Verbrauch morgens und abends, der Faktor für Berechnung beträgt also 0,6. Die Speicherkapazität beträgt 13,7 * 0,6 = 8,2 kWh. Ein Stromspeicher mit einer Größe von 8,0 bis 9,0 kWh ist für Ihre Energiebedürfnisse geeignet.
5. Wählen Sie mit der bekannten Größe Ihren Speicher aus, vergleichen Sie dazu verschiedene Modelle. Dabei beeinflusst zum einen der Preis die Wirtschaftlichkeit, zum anderen ist auch auf die Garantiedauer und technische Merkmale wie die Anzahl an Ladezyklen zu achten. Mit unseren All-in-One Lösungen von AlphaESS liegt die Speicherung und Umverteilung des Solarstroms in einer Hand.

Die Speichertechnologie erneuerbarer Energien steckt mitten in der Entwicklung, in den nächsten Jahren werden voraussichtlich Speicher mit höherer Energiedichte und mehr Ladezyklen auf den Markt kommen, die eine hohe Speicherkapazität und ein noch längere erwartete Lebensdauer erreichen.

Schlussfolgerung

Die Größe und Lebensdauer des Stromspeichers beeinflussen maßgeblich dessen Wirtschaftlichkeit. Deswegen ist es wichtig, die Einflussfaktoren zu kennen und den richtigen Stromspeicher für Ihre Bedürfnisse zu wählen. Dabei spielt auch die geplante Nutzungsart eine Rolle. Sie haben weitere Fragen zum Stromspeicher? Wir beraten Sie gerne und finden den richtigen Stromspeicher für Ihre Bedürfnisse. Schreiben Sie uns eine Nachricht oder kontaktieren Sie uns über den Website-Chat.

Rentabilitätsrechner

Lohnt sich eine Speichererweiterung? Mit unserem interaktiven Rechner können Sie dies einfach überschlagen.

 

FAQs zur Stromspeichergröße und Lebensdauer

Wie lange hält ein Stromspeicher?

Lithium-Ionen-Speicher erreichen etwa 6.000 bis 7.000 Ladezyklen und damit eine Lebensdauer von mindestens 20 Jahren. Moderne Lithium-Speicher halten bis zu 10.000 Ladezyklen, wodurch sich die Lebensdauer auf 30 Jahre und mehr erhöht. Blei-Säure-Speicher halten mit 2.000 bis maximal 5.000 Ladezyklen lediglich 10 bis 15 Jahre.

Was ist bei einem Batteriespeicher zu beachten?

Ein Stromspeicher sollte weder zu klein noch zu groß dimensioniert werden. Dabei richtet sich die Speicherkapazität nach dem Jahresstromverbrauch und nach der Nennleistung einer geplanten oder bestehenden Photovoltaikanlage. Auch das Lade- und Entladeverhalten sowie die Nutzungsart sollten beachtet werden.

Wie groß muss ein Stromspeicher sein?

Der Stromspeicher soll ausreichend Kapazität haben, um Ihren Haushalt vom Abend bis zum nächsten Morgen mit Solarstrom zu versorgen. Dabei sollte er weitgehend entladen werden, um die Bevorratung ungenutzter Energie zu vermeiden. Je höher der angestrebte Eigenverbrauch und der Autarkiegrad, desto größer sollte der Stromspeicher sein.

Wann lohnt sich ein Stromspeicher nicht?

Generell lohnt sich ein Stromspeicher nicht, wenn Sie nur eine kleine Photovoltaikanlage besitzen und den erzeugten Strom direkt verbrauchen.