Stromspeicher: Alles über Batteriespeicher für Photovoltaik

Ein Stromspeicher kann den erzeugten Strom einer PV-Anlage auch zu einem späteren Zeitpunkt bereitzustellen. So können Besitzer einer Photovoltaik ihren tagsüber erzeugten Solarstrom auch am Abend oder in der Nacht verwenden. Der Hauptbestandteil eines Stromspeichers ist heutzutage der Lithium-Ionen-Akku. Blei-Batterien werden kaum noch verwendet.

Vorteil eines Batteriespeichers für Photovoltaik

Photovoltaikanlagen erzeugen den meisten Solarstrom zur Mittagszeit, wenn die Sonneneinstrahlung am höchsten ist. Der Großteil der Haushalte in Deutschland verbraucht den Strom allerdings morgens und abends. Das bedeutet, dass der am Mittag erzeugte Strom eingespeist werden muss. 

Ein Stromspeicher löst dieses Problem. Er speichert den in den Mittagsstunden erzeugten Stromüberschuss und stellt diesen zu einem späteren Zeitpunkt zur Verfügung. So können Sie bequem den selbst erzeugten Solarstrom auch bei Dunkelheit nutzen.   

-> Mehr zum Thema: Photovoltaik-Speicher: Pro und Contra

So beeinflusst ein Batteriespeicher Ihren Eigenverbrauch

Bei einer herkömmliche Solaranlage ohne Speicher können etwa 30% des produzierten Stroms selbst verbraucht werden. Man spricht dabei von Eigenverbrauch oder der Eigenverbrauchsquote. Die verbliebenen 70% müssen, oft gegen eine geringe Vergütung, ins Stromnetz eingespeist werden. 

Mit einem Solarspeicher können Sie den Eigenverbrauch auf 50 bis 80% erhöhen. Dadurch sparen Sie nicht nur eine Menge Geld, sondern sind zudem unabhängiger von Ihrem Stromanbieter. 

Schauen wir uns genauer an, was ein Stromspeicher kostet und wie viel Geld Sie auf lange Sicht durch seinen Einsatz sparen können. 

Ein hoher Photovoltaik-Eigenverbrauch ist empfehlenswert. Je mehr Solarstrom Sie selbst verbrauchen, desto weniger Netzstrom müssen Sie dazu kaufen. Netzstrom kostet mit rund 36 Cent pro Kilowattstunde (Stand Oktober 2022) derzeit deutlich mehr als der eigene Solarstrom. Rechnet man nämlich die Kosten einer PV-Anlage auf über 20 Jahre, können Sie bei Solarstrom von etwa 11 Cent pro Kilowattstunde ausgehen. Sie sparen damit im Schnitt 25 Cent pro Kilowattstunde an Stromkosten. 

Stromspeicher: Kosten & Preise 2024 

Die Kosten für Stromspeicher bei privaten PV-Anlagen betragen zwischen 5.000 und 15.000 €. Pro Kilowattstunde (kWh) Speicherkapazität kann man von Preisen von 700 bis 1.600 € ausgehen. Dabei gilt: Je größer der Speicher, desto geringer die Kosten pro Kilowattstunde Speicherkapazität. 

Das verdeutlicht die folgende Tabelle:  

Tipp: Wenn Sie den Stromspeicher von Anfang an in die Planung der Photovoltaikanlage einbeziehen, können Sie bis zu 35 % sparen. Eine spätere Nachrüstung ist zwar problemlos möglich, aber meist teurer. 

Neben dem Kauf können Sie bei einigen Anbietern einen Stromspeicher auch mieten. 

-> Mehr zum Thema: Stromspeicher-Kosten: Preise für PV-Speicher

Lohnt sich ein Stromspeicher? So viel sparen Sie

Ein Stromspeicher lohnt sich. Wie sehr, zeigt die folgende Beispielrechnung. Dort stellen wir die Kosten einer PV-Anlage mit Speicher gegenüber den Kosten einer Solaranlage ohne Speicher und dem reinen Strombezug.  

Beispielrechnung:

Eine dreiköpfige Familie hat einen Stromverbrauch von 4.000 kWh im Jahr. Eine 5-kWp-Photovoltaik-Anlage und ein 5 kWh Stromspeicher wären dafür ausreichend.  

• Stromerzeugungskosten mit Photovoltaik: 10 Cent 
• Netzstrom Kosten: 36,19 Cent (freie Annahme) 
• Einspeisevergütung: 6,43 Cent (Stand Mai 2022) 

Mit einer Photovoltaik mit Speicher sparen Sie gegenüber dem Netzbezug 800,94 € jährlich. Das sind über einen Zeitraum von 20 Jahren über 16.000 € Ersparnis. Bei einer Solaranlage ohne Speicher sind es "nur" 314,28 € pro Jahr beziehungsweise 6.285,60 € über 20 Jahre. 

Warum 20 Jahre? 

Zum einen ist es die Mindestlebensdauer einer hochwertigen PV-Anlage. Zum anderen gilt die Einspeisevergütung über genau diesen Zeitraum.  

Die Rechnung kann bei einer kurzen Lebensdauer des Speichers oder einem zu hohen Anschaffungspreis zu Ihrer Ungunst ausfallen.

Daher die folgende Faustregel: Um wirtschaftlich rentabel zu sein, sollte die Lebensdauer des Speichers mindestens 15 Jahre und die Anschaffungskosten nicht mehr als 600 bis 900 € (netto)  pro kWh Speicherkapazität betragen. 

-> Mehr zum Thema: Lohnt sich Photovoltaik mit Speicher?

Funktionsweise eines Photovoltaik-Stromspeichers

Die Funktionsweise eines Photovoltaik-Speichers ähnelt der eines Akkus. Beim Aufladen des Speichers wird die elektrische Energie der PV-Anlage in chemische Energie umgewandelt. Der Speicher hat dafür zwei Elektroden, eine positive (Anode) und eine negative (Kathode). Beide sind von einer leitenden Flüssigkeit aus Elektrolyten umgeben.

Erzeugt die PV-Anlage Strom, bewegen sich die Elektronen (kleine geladene Teilchen) von der Kathode zur Anode, bis diese vollständig geladen ist. Beim Entladen wandern die Elektronen wieder zurück zur Kathode, wo sie dann als Strom zur Verfügung stehen. 

Stromspeicher: AC oder DC? 

Bei Stromspeichern unterscheidet man zwischen AC- und DC-Systemem. AC (alternating current) bedeutet Wechselstrom und DC (direct current) Gleichstrom.

• Ein DC-Stromspeicher wird direkt nach den Solarmodulen angeschlossen, da der Gleichstrom vorher nicht umgewandelt werden muss. 
• Ein AC-Speicher wird dagegen nach dem Wechselrichter angebracht, da vorher Gleichstrom in Wechselstrom umgewandelt werden muss.

AC- und DC-Speicher unterscheiden sich durch die eingesetzte Batterie, das notwendige Zubehör und infolgedessen auch im Preis. 

DC-Speicher sind günstiger als AC-Systeme, da sie sich einen gemeinsamen Wechselrichter mit der Photovoltaikanlage teilen, während AC-Speicher zwei Wechselrichter benötigt - einen für die Photovoltaik und einen für die Batterie.

Dabei kommt bei DC-Speichern ein spezieller Wechselrichter zum Einsatz - ein sogenannter Hybrid-Wechselrichter. Dadurch muss die Installation des Speichers zusammen mit der Installation der Photovoltaikanlage erfolgen, was eine gewisse Vorausplanung voraussetzt.

Kauftipp: Wenn Sie noch keine PV-Anlage haben, entscheiden Sie sich für DC - es ist günstiger. Wenn Sie bereits eine Photovoltaikanlage haben, entscheiden Sie sich für AC - denn Sie haben nicht wirklich eine Wahl. Und wenn Sie keine Photovoltaikanlage haben wollen oder können, wählen Sie auch AC.

-> Mehr zum Thema: AC oder DC gekoppeltes Speichersystem?

Da Stromspeicher nur Gleichstrom speichern können, benötigt ein AC System immer einen zwischengeschalteten Batterie-Wechselrichter. Dieser wandelt den Solarstrom noch einmal zum Speichern um und zum Verbrauch wieder zurück. Der Strom wird also insgesamt dreimal umgewandelt. Dies kann zu Umwandlungsverlusten führen. 

Welche Arten von Stromspeichern gibt es? 

Man unterscheidet zwischen zwei Arten von Solarspeichern. Vor Jahren wurden überwiegend Blei-Speicher oder auch Blei-Säure-Speicher verwendet. Inzwischen werden fast ausschließlich Stromspeicher auf Lithium-Ionen-Basis hergestellt. Diese haben eine längere Lebensdauer und höhere Speicherkapazität. Bei Lithium-Ionen-Batterien wird zudem unterschieden, welche Metalle für die Elektroden verwendet werden.

Stromspeicher auf Blei-Basis

Blei-Säure-Stromspeicher sind im Prinzip wie große Autobatterien. Die Elektroden bestehen aus Blei und sind von leitenden Elektrolyten in Form von Schwefelsäure umgeben. Das Entladen des Speichers erzeugt Bleisulfat. Dieses kann leider nicht vollständig aufgelöst werden und mindert so im Laufe der Zeit die Leistung. 

Stromspeicher auf Lithium-Ionen-Basis

Bei Lithium-Ionen-Speichern befinden sich Lithium-Ionen in den beiden Elektroden und den Elektrolyten. Die Lithium-Ionen besitzen eine hohe Energiedichte, weshalb die Speicherkapazität deutlich höher ist. Außerdem haben sie eine lange Lebensdauer.

-> Mehr zum Thema: Welche Arten von PV-Speichern gibt es?

Lithium-Nickel-Mangan-Cobalt-Speicher (Li-NMC, NMC-Speicher) leiten ihren Namen von den vier Metallen ab, aus denen sie bestehen. NMC-Stromspeicher haben eine hohe Energiedichte bei guter elektrischer Leistung und etwas geringeren Kosten. Sie sind außerdem etwas leichter und kleiner.

Bei Lithium-Eisen-Phosphat-Speichern (Li-FePO4, LFP-Speicher) besteht die positive Elektrode aus Eisen und Phosphat. Die Speicher sind größer und etwas schwerer als NMC-Speicher. Dafür sind sie chemisch und thermisch etwas stabiler. 

Stromspeicher: Lebensdauer und Garantien 

Die tatsächliche Lebensdauer eines Stromspeichers ist häufig höher als die Garantiezeit. Als wirklich verbraucht gilt ein Stromspeicher erst, wenn er nur noch 80% seiner eigentlichen Kapazität speichert.

Stromspeicher und die Lebensdauer 

Ein Stromspeicher für einen Einfamilienhaushalt nutzt im Jahr zwischen 200 und 250 Ladezyklen. In der Regel können Stromspeicher 4.000 bis 5.000 Ladezyklen durchführen, ohne dass die Leistung beeinträchtigt wird. Dadurch ergibt sich eine Lebensdauer von durchschnittlich 15-20 Jahren für Stromspeicher. 

-> Mehr zum Thema: Lebensdauer Stromspeicher - wie lange halten PV-Speicher?

Stromspeicher-Garantie 

Die Garantien für Stromspeicher reichen meist von 10 bis 15 Jahren. Selten werden Garantien von 20 Jahren gewährt. Häufig wird dabei nur eine Leistung von 80 % der ursprünglichen Speicherkapazität gewährt. Das heißt, verliert der Stromspeicher in dem Zeitraum an 10 % Leistung, ist das noch kein Garantiefall. 

Die richtige Größe des Stromspeichers 

Die Größe eines Stromspeichers hängt vom Stromverbrauch und der Photovoltaik-Leistung ab. Grundsätzlich sollte man für 1 kWp PV-Leistung mindestens 1 kWh Speicherkapazität einplanen. Als Faustformel gilt auch: Die Speicherkapazität sollte 0,9 × 1,6-mal so groß wie die PV-Leistung sein.

Stromspeicher: optimale Größe berechnen

Um die Speicherkapazität für Ihren individuellen Haushalt zu berechnen, können Sie folgendermaßen vorgehen:

Schauen Sie zuerst, wie viel Strom Sie im Jahr verbrauchen. Das können Sie einfach auf früheren Abrechnungen Ihres Netzanbieters einsehen. Schauen Sie als Nächstes, wann Sie den meisten Strom verbrauchen. Ist es eher morgens und abends oder eher um die Mittagszeit herum? 

Dann rechnen Sie wie folgt:

Jahresstromverbrauch / 365 Tage x 0,5 (Stromverbrauch morgens und abends) = Speicherkapazität

Oder: 

Jahresstromverbrauch / 365 x 0,33 (Stromverbrauch mittags) = Speicherkapazität

Beispiel:

4.500 kWh / 365 x 0,5 = 6,16 kWh Speicherkapazität

-> Mehr zum Thema: Größe & richtige Dimensionierung für Solarspeicher

Was Sie vor dem Kauf eines PV-Speichers wissen sollten 

Stromspeicher sind eine große Investition und sollten daher sorgfältig ausgewählt werden. Größe, Leistung, Speicherkapazität und Lebensdauer entscheiden maßgeblich über die Wirtschaftlichkeit der ganzen PV-Anlage. Wir haben daher einmal die wichtigsten Kenngrößen für Sie zusammengefasst. 

Die wichtigsten Kenngrößen von Stromspeichern

Speicherkapazität (Nennkapazität)

Die Speicherkapazität wird auch als Größenbezeichnung für Stromspeicher verwendet und wird in Kilowattstunden angegeben. In der Regel liegt die Speicherkapazität für private Haushalte bei 5 bis 12 kWh. 

Entladetiefe (Nutzkapazität)

Die Entladetiefe beschreibt, wie viel Prozent des gespeicherten Solarstroms tatsächlich aus dem Stromspeicher entnommen werden können. Speicher benötigen nämlich eine Restladung, um Schäden zu verhindern und die Lebenszeit auch wirklich gewährleisten zu können. Die Entladungstiefe sollte deshalb nie unterschritten werden.

Wirkungsgrad des Systems

Der Gesamtwirkungsgrad des kompletten Stromspeichersystems gibt an, welcher Anteil des gespeicherten Stroms auch tatsächlich verbraucht werden kann. Üblich sind Werte zwischen 70 und 95 %. Das liegt daran, dass beim Speichern ein Teil der elektrischen Energie auch in Wärme umgewandelt wird.

Der Gesamtwirkungsgrad ist nicht mit dem Wirkungsgrad der Batterie gleichzusetzen. Der Batteriewirkungsgrad bezieht sich allein auf den enthaltenen Akku. Dieser ist in der Regel höher als der gesamte Wirkungsgrad. 

Lebensdauer und Ladezyklen

Die Lebensdauer von Stromspeicher ist begrenzt. Wie bei normalen Akkus im Smartphone oder Tablet verliert auch der Batteriespeicher mit der Zeit an Leistung. Diese Lebensdauer hängt aber davon ab, wie oft der Speicher komplett aufgeladen und wieder entladen wird. Deshalb wird die Lebensdauer in Ladezyklen angegeben.

Ladestrategie

Die Ladestrategie wird von manchen Herstellern so angepasst, dass der Stromspeicher nicht zu lange voll aufgeladen bleibt, sondern nach kurzer Zeit wieder entleert wird. Das liegt daran, dass die Lebenszeit eines Akkus verringert wird, wenn er lange im vollgeladenen Zustand bleibt. 

Reaktionszeiten

Die Reaktionszeit beschreibt, wie lange ein Stromspeichersystem benötigt, um auf Veränderungen zu reagieren. Wird zum Beispiel ein elektrischer Verbraucher im Haushalt angestellt, dauert es eine Weile, bis das System Strom aus der Batterie entnimmt. Es wird dann zuerst Strom aus dem Netz bezogen.

Welche Hersteller von Stromspeichern gibt es?

Es gibt viele verschiedene Hersteller von Stromspeichern. Wir haben einige der größeren für Sie aufgelistet. 

RCT Power GmbH

RCT Power ist ein deutscher Hersteller für Wechselrichter und Stromspeicher in privaten Haushalten. Es handelt sich um ein kleineres Unternehmen mit Sitz in Konstanz. Die Effizienz der Speicher ist sehr gut und dafür vergleichsweise preisgünstig. Es sind Speichergrößen von 3,8 bis 11,5 kWh wählbar.

SUNGROW

SUNGROW ist ein chinesisches Unternehmen mit Niederlassungen in Deutschland. Das Unternehmen wurde 1997 gegründet und stellt hauptsächlich Wechselrichter und Stromspeicher her. Die Speicherkapazität reicht von 9,6 bis 25,6 kWh. SUNGROW bietet außerdem auch Hybridwechselrichter für AC-seitige Stromspeicher an. 

Huawei 

Huawei ist ein großer chinesischer Technologiekonzern. Der Konzern stellt neben Stromspeichern und Wechselrichtern auch Smartphones, Tablets, Laptops und mehr her. Die Speicherkapazität des Huawei Luna Speichers reicht von 5 bis 15 kWh. 

sonnen GmbH

Die sonnen GmbH ist ein deutsches Unternehmen mit knapp 300 Mitarbeitern und Sitz in Wildpoldsried im Oberallgäu. Gegründet wurde sonnen 2017 und gehört zu den führenden Herstellern von Stromspeichern in Deutschland. Sonnen bietet neben Stromspeichern auch Solarstrom Tarife und Lösungen für die E-Mobilität an. Die Speicherkapazitäten der Solarbatterien reichen bis 9,9 kWh.

BYD Company Ltd.

BYD ist ein chinesischer Mischkonzern, der zu den größten Herstellern von Akkus, besonders für Smartphones, gehört. BYD bietet viele verschiedene Solarbatterien von 2,7 kWh Speicherkapazität bis 22,1 kWh an. Die Preise liegen dabei im günstigeren Bereich.

E3/DC GmbH

E3DC ist ein deutsches Unternehmen mit Sitz in Osnabrück. Es stellt hauptsächlich Stromspeichersysteme und Wallboxen für E-Autos her. Die Speicherkapazität der Batterien reicht von 8,25 bis 11,2 kWh. 

SENEC GmbH

SENEC ist ebenfalls ein deutsches Unternehmen mit Sitz in Leipzig. SENEC bietet Photovoltaikanlagen, Stromspeicher, Wallboxen und eine Stromcloud an. Die Speichergrößen reichen von 2,5 bis 70 kWh und sind Smarthome fähig. 

Stromspeicher Test und Vergleich 2024 

Welchen Stromspeicher sollten Sie wählen? Welche Hersteller sind empfehlenswert? Wir einige Stromspeicher verglichen und getestet. 

Alle Firmen in der obigen Liste sind empfehlenswert. Die Liste beinhaltet nicht alle Stromspeicher-Hersteller, wird jedoch kontinuierlich aktualisiert. Wir werden zudem nach und nach die vollständigen Rezensionen der einzelnen Anbieter veröffentlichen und in der Tabelle verlinken.  

Wie bewerten wir?

Die Gesamtpunktzahl setzt sich aus den folgenden vier Teilpunkten zusammen:

• Leistung umfasst die Ladegeschwindigkeit und die Garantiebedingungen
• Notstrom betrifft die verfügbaren Notstromfunktionen
• Glaubwürdigkeit bezieht sich auf den Hersteller selbst. Ein zuverlässiges Unternehmen hat Erfahrung in dem, was es tut, und bietet einen guten Kundenservice in Deutschland an.
• Rentabilität beantwortet die Frage, ob ein Kauf sich lohnt.

Förderung für Batteriespeicher in 2024

Neben regionalen und länderspezifischen Förderungen gibt es für Stromspeicher auch Förderungen und Kredite der KfW. Informieren Sie sich am besten bei Ihrem zuständigen Kreis oder Stadt, ob es eventuelle Zuschüsse für Stromspeicher gibt. Viele Regionen fördern die Anschaffung mit 200-300 € pro kWh Speicherkapazität. Einen guten Überblick erhalten Sie bei der Förderdatenbank des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz.

KfW-Förderung für Batteriespeicher 2024

Die KfW fördert mit ihrem Kredit Erneuerbare Energien – Standard (270) nicht nur Photovoltaikanlagen, sondern auch Batteriespeicher. Den Kredit gibt es ab einem effektiven Jahreszins von 3,95  %. Die Mindestlaufzeit beträgt zwei Jahren und es werden bis zu 100  % der Investitionskosten gedeckt. Statt eines Kredits ist auch die Förderung in Form von Zuschüssen möglich

PV-Speicher: Notstrom

Eine PV-Anlage mit Notstromfunktion kann Sie bei einem Ausfall des Stromnetzes mit Energie versorgen - sogar für mehrere Tage. Wenn andere ein Problem haben, haben Sie Strom. Das ist in Zeiten, in denen das Wort „Blackout“ immer häufiger in Medien verwendet wird, keine so üble Option. 

Eins vorweg: Nicht alle Energiespeicher bieten eine sinnvolle Notstromversorgung an. Warum? Die meisten Stromspeicher sollen lediglich den Eigenverbrauch steigern. Nur einige Speichersysteme besitzen eine Notstromsteckdose und nur ganz wenige eine Ersatzstromversorgung.

Es gibt viele Varianten eines Notstromsystems. Einige versorgen das ganze Haus, andere nur einen bestimmten Stromkreis. Einige sind für dreiphasige Geräte geeignet, andere wiederum nicht. Es gibt welche, die durch PV-Module betrieben werden, andere nicht. Die Installation, die Ihnen die Umstellung auf ein netzunabhängiges System ermöglicht, sollte daher maßgeschneidert sein. Engagieren Sie daher unbedingt einen qualifizierten Installateur, der Sie bei dieser Aufgabe unterstützt.

Die häufigsten Fragen zum Thema Stromspeicher

Kann ich einen Stromspeicher nachrüsten? 

Einen Stromspeicher kann man auch nachrüsten. AC-Systeme lassen sich dabei leichter in der Photovoltaikanlage nachrüsten, denn sie werden unmittelbar hinter den bestehenden Wechselrichter geschaltet. Sie enthalten einen separaten Hybrid-Wechselrichter, wodurch sie unabhängig von der PV-Anlage arbeiten.

Kann ich einen Stromspeicher selber bauen? 

Einen Stromspeicher sollte man nicht selber bauen. Man benötigt eine Menge an teuren Bauteilen und sehr gute Fachkenntnisse in der Elektrotechnik. Bereits kleine Fehler in der Installation können nicht nur zu einem ineffizienten Speicher, sondern sogar zu Bränden führen. Jeder Fachmann rät vom Selbstbau ab. Das Gefahrenrisiko ist zu hoch.

Wie lange kann ein Stromspeicher Strom speichern? 

Ein Stromspeicher kann den Strom der Solaranlage für 1 bis 3 Tage speichern. Speichert er ihn zu lange, reduziert das die Lebenszeit des Speichers. Je nach Modell variieren die Speicherzeiten. In der Regel wird der Speicher mittags mit Solarstrom geladen und abends und nachts oder am nächsten Tag wieder entladen. 

Kann ich ein Elektroauto als Stromspeicher nutzen?

Ein Elektroauto kann man als Stromspeicher nutzen. Sie benötigen hierfür eine Wallbox. Die PV-Anlage lädt über diese den Akku des Elektroautos. Erzeugt die Solaranlage nicht genügend Strom, kann der Strom aus dem E-Auto genutzt werden. Diese Technik wird bidirektionales Laden genannt und ist nicht mit allen Autos kompatibel. 

Was kostet ein 10 kWh Stromspeicher?

Die Kosten für einen 10 kWh Stromspeicher betragen zwischen 7.000 und 10.000 €. Pro Kilowattstunde Speicherkapazität sollte mit Kosten von 700 bis 1.000 € gerechnet werden.

Was kostet ein 30 kWh Stromspeicher?

Die Kosten für einen 30 kWh Stromspeicher liegen bei 15.000 bis 20.000 €. Das ergibt einen Preis von 500 bis 700 € pro Kilowattstunde Speicherkapazität. In der Regel sinken die Kosten pro kWh mit steigender Speicherkapazität.

Muss ich einen Stromspeicher anmelden? 

Jeder Stromspeicher, der an das öffentliche Netz gekoppelt ist, muss angemeldet werden. Die Anmeldung erfolgt separat von der Anmeldung der PV-Anlage. Dazu gehören eine Anmeldung des Speichers beim Netzbetreiber, sowie die Eintragung ins Marktstammdatenregister.

Wie sicher sind Batteriespeicher? 

Die Sicherheit von Batteriespeichern ist hoch. Es geht keine größere Brandgefahr von Stromspeichern als von anderen elektrischen Haushaltsgeräten aus. Lediglich Produktionsfehler führen in seltenen Fällen zur Selbstentzündung des Akkus. Lithium-Ionen-Akkus sind dennoch empfindlich und sollten unbedingt vor hohen Temperaturen und Feuchtigkeit geschützt werden.