Energiespeicher fürs Haus, auch Heimspeicher oder Solarstromspeicher genannt, sind in der Regel zum Speichern von überschüssigem Solarstrom in Eigenheimen gedacht.
Der Strom, den eine Photovoltaikanlage produziert, ist stark von Wetter und Tageszeit abhängig. Abends, wenn am meisten Strom verbraucht wird, scheint die Sonne nicht es wird kein Solarstrom produziert. Ein Energiespeicher hilft dabei, dann Solarstrom bereitzustellen, wenn er benötigt wird.
Dadurch wird der Eigenverbrauch von Strom aus der eigenen PV-Anlage erhöht. Weniger Strom wird aus dem Netz bezogen und die Stromkosten sinken. Außerdem hilft ein Energiespeicher für zuhause dabei, unabhängiger vom Netzstrom zu sein und den eigenen Autarkiegrad zu erhöhen.
Was ist ein Energiespeicher für das Haus?
Warum braucht mein Haus einen Energiespeicher?
Wie funktionieren Energiespeicher für die PV-Anlage?
Welche Typen von Energiespeichern für zuhause gibt es?
Kann ich einen Energiespeicher für mein Haus nachrüsten?
Was kostet ein Energiespeicher für mein Haus?
Energiespeicher kaufen – was sollte noch beachtet werden?
Redox-Flow-Technologie für zuhause: Speicher von Prolux
Ein Haushalt braucht einen Energiespeicher, um mehr Solarenergie selbst nutzen zu können. Oft wird ein Heimspeicher zur Reduzierung der Stromkosten angeschafft.
Wird mehr Strom aus der eigenen Solaranlage genutzt, kann der Strombezug aus dem öffentlichen Netz verringert werden. Zwar wird so auch weniger Einspeisevergütung eingenommen, doch diese deckt ohnehin oft nicht einmal die Stromgestehungskosten.
Mit einem Energiespeicher im Haus entlastet man das Stromnetz. Mehr lokal produzierter Strom wird auch vor Ort verbraucht, ohne das Hausnetz zu verlassen. Vor dem Hintergrund des wachsenden Anteils von erneuerbaren Energiequellen im Strommix, wird es in der Zukunft eventuell möglich sein, gegen eine Prämie Netzstrom zwischenzuspeichern.
Zudem verfügen einige Stromspeicher für mehr Sicherheit über eine Ersatz- oder Notstromfunktion. Im Falle eines Stromausfalls können so wichtige Verbraucher an den Stromspeicher angeschlossen und mit Energie versorgt werden.
Ein Energiespeicher für eine PV-Anlage speichert überschüssig anfallenden Solarstrom. Das ist Strom, der im Moment, in dem er erzeugt wird, nicht direkt verbraucht werden kann. Je nachdem wie groß die Speicherkapazität des Speichers ist, wird eine gewisse Menge Strom gespeichert. Dieser kann zu einem späteren Zeitpunkt im Haushalt frei genutzt werden. Abhängig von der Speichertechnologie wird der Strom entweder in einem festen oder flüssigen Medium gespeichert.
Lithium-Batterien speichern Energie in Zellen. Jede Zelle besitzt einen positiven und einen negativen Pol. Zwischen ihnen befindet sich ein Elektrolyt. Wird die Batterie aufgeladen, bewegen sich Lithium-Ionen vom positiven zum negativen Pol, an dem sie aufgenommen werden. Beim Entladen fließen die Lithium-Ionen zurück durch den Elektrolyten und geben dabei elektrische Energie frei, die im Haushalt benutzt werden kann.
Flüssigspeicher wie Redox-Flow-Batterien bestehen aus zwei Elektrolytflüssigkeiten mit unterschiedlichen Redox-Paaren, die in separaten Tanks gespeichert sind. Während des Lade- und Entladevorgangs fließen die Elektrolyte durch eine Zelle und tauschen Elektronen aus, um Energie zu speichern bzw. abzugeben.
Jede Speichertechnologie hat Vor- und Nachteile. Lithiumspeicher sind weit verbreitet, doch bringen diese auch Nachteile in Bezug auf Sicherheit und Umweltverträglichkeit mit sich. Redox-Flow Batterien können in diesen Aspekten punkten, sind allerdings mit einem höheren Gewicht verbunden. Blei-Akkumulatoren sind nicht mehr zeitgemäß für die Anwendung als Energiespeicher für zuhause und werden in diesem Vergleich nicht beachtet.
Es gibt viele verschiedene Formen von Lithium-Batterien. Sie sind weit verbreitet und werden für ein breites Spektrum an Anwendungen wie Handys, E-Autos, Laptops und vieles mehr eingesetzt.
Energiespeicher auf Lithiumbasis zeichnen sich durch eine hohe Energiedichte aus. Das bedeutet, sie können bei geringem Gewicht große Mengen an Energie speichern. Mit jedem Ladezyklus büßen sie einen kleinen Teil ihrer Leistung und Kapazität ein.
Dennoch haben Lithiumbatterien in der Regel eine Lebensdauer von 10 bis 15 Jahren.
Durch ihre hohe Verbreitung sind sie relativ günstig.
Nachteile sind die erhöhte Brandgefahr und die schlechten Arbeitsbedingungen sowie negativen Umweltauswirkungen beim Abbau der benötigten Rohstoffe
Ein Redox-Flow-Speicher, auch als Redox-Flow-Batterie oder Flussbatterie bezeichnet, ist eine Art von Speicher, der auf der Redox-Reaktion basiert.
Redox-Flow-Speicher sind Flüssigspeicher und speichern Energie in ihrer Elektrolytflüssigkeit.
Die Leistung des Speichers wird durch den sogenannten Stack bestimmt, in dem die Umwandlung von elektrischer in chemische Energie und umgekehrt stattfindet. Eine Besonderheit dieser Speichertechnologie ist, dass durch die getrennte Zuständigkeit der Komponenten für Leistung und Kapazität diese separat skaliert werden können. So kann beispielsweise durch einen größeren Elektrolyttank die Kapazität erhöht werden.
Flussbatterien verfügen über eine sehr hohe Lebensdauer von über 20 Jahren, da sie durch Auf- und Entladen weder Kapazität noch Leistung verlieren. Damit sind sie genauso langlebig wie eine Solaranlage.
Aufgrund des Elektrolyts, das zum Großteil aus Wasser besteht, sind sie nicht brennbar. Redox-Flow-Speicher haben allerdings eine geringe Energiedichte und sind daher relativ groß.
Jedes Haus mit Solaranlage kann einen Energiespeicher nachrüsten. Beim Nachrüsten ist normalerweise schon ein Wechselrichter vorhanden.
In diesem Fall eignen sich besonders PV-Speicher, die AC-gekoppelt sind, zum Nachrüsten.
Der vorhandene Wechselrichter wandelt den Gleichstrom (DC) der PV-Anlage in Wechselstrom (AC) um, der im Haushalt verwendet werden kann.
Es gibt sowohl AC- als auch DC-gekoppelte Stromspeicher. AC-Stromspeicher lassen sich direkt hinter den bestehenden Wechselrichter schalten. Für die Installation eines DC-Stromspeichers muss hingegen ein neuer Wechselrichter installiert werden. Das würde zusätzliche Kosten bedeuten.
Mehr Informationen zum Nachrüsten eines PV-Speichers
Die Kosten eines Energiespeichers für das eigene Haus hängen stark von Speicherhersteller und Speichersystem ab.
Am weitesten verbreitet sind Lithium-Akkus. Da es unterschiedliche Typen von Lithium-Speichern gibt, variieren die Kosten stark. Der Preis pro Kilowattstunde liegt bei 600 – 1200 Euro.
Neu auf dem Markt verfügbar sind Redox-Flow-Heimspeicher, die etwas teurer sein können als Lithiumspeicher. Allerdings bleibt ihre Kapazität auch nach 20 - 30 Jahren konstant.
Grundsätzlich kostet die Kilowattstunde Kapazität weniger, je größer der Stromspeicher ausfällt.
Ebenfalls müssen die Installationskosten beachtet werden, die je nach Speicher und Haus stark variieren (800 - 4000 Euro).
Bund und Länder fördern die Anschaffung von Energiespeichern für zuhause.
Aktuell kann deutschlandweit der KfW Kredit 270 „Erneuerbare Energien – Standard“ für bis zu 100 Prozent der entstehenden Kosten in Anspruch genommen werden.
Je nach Bundesland können weitere Förderprogramme existieren, die Kredite oder direkte Zuschüsse gewähren. Auch auf kommunaler Ebene kann es Förderungen geben. Hausbesitzer, die Interesse an einem Energiespeicher für ihr Haus haben, sollten sich auf jeden Fall über die regionalen Fördermöglichkeiten informieren.
Natürlich gibt es noch weitere Faktoren, die für die individuelle Kaufentscheidung wichtig sind, doch diese drei sind für jeden Speicherkauf wichtig:
Mit der Speichergröße beziehungsweise Kapazität ist die Menge an Strom gemeint, die gespeichert werden kann. Oftmals empfiehlt sich ein etwas unterdimensionierter Speicher. Dadurch wird jede Wattstunde effektiv genutzt. Die Verbraucherzentrale Bundesverband gibt folgende Faustregel an: Eine Kilowattstunde Kapazität pro einem Kilowatt Peak PV-Leistung auf dem Dach und 1.000 Kilowattstunden Jahresstromverbrauch. Außerdem sollte auf eine hohe Entladetiefe geachtet werden, um die volle Speicherkapazität auszuschöpfen.
Die Leistung eines Energiespeichers gibt an, wieviel Energie je Zeiteinheit abgegeben werden kann. Eine hohe Leistung ist dann wichtig, wenn im Haushalt viel Strom auf einmal benötigt wird. Das kann der Fall sein, wenn ein E-Auto vorhanden ist oder viele Verbraucher gleichzeitig laufen.
Eine lange Lebensdauer ist entscheidend für die Rentabilität und Nachhaltigkeit eines Energiespeichers. Die Lebensdauer eines Speichers wird oft in Zyklen angegeben. Lithium-Speicher können bis zu 10.000 Ladezyklen durchlaufen. Redox-Flow-Speicher hingegen sind zyklenfest. Ihre Leistung und Kapazität bleiben über die Lebensdauer hinweg konstant.
Prolux hat Energiespeicher für zuhause auf Basis der Redox-Flow-Technologie entwickelt, die bisher nur in der Industrie eingesetzt wurde. Dort ist sie bereits seit Jahrzehnten bewährt. Bisher hat die Größe einen Einsatz im Eigenheim verhindert. Mit dem STORAC konnte Prolux die Technik für die Anwendung als Heimspeicher anpassen und bringt die Vorteile dieser Technologie in die eigenen vier Wände:
