Batteriespeicher: Welche Rolle spielen sie jetzt und in Zukunft?

Solarstrom hat sich in Deutschland längst etabliert – Batteriespeicher sind auf dem besten Weg dahin. Die Kurve der vorhandenen Stromspeicher für Photovoltaikanlagen, in diesem Zusammenhang auch Solarspeicher genannt, geht steil nach oben, und doch zögern noch viele Menschen, sich einen Batteriespeicher zuzulegen. Wir werfen einen Blick auf die aktuellen Entwicklungen und die Zukunftsaussichten solcher Batteriespeicher.

Solarstrom aus Photovoltaikanlagen gehört zu den wichtigsten Säulen der Energiewende. Er gehört zu den nachhaltigsten erneuerbaren Energien und zeigt gerade in Zeiten von Energie- und Wirtschaftskrise seine Bedeutsamkeit: Mit einer Solaranlage kann jeder zu Hause selbst Ökostrom produzieren. 

Ein Nachteil an der Technik: Die Solaranlagen produzieren dann besonders viel Strom, wenn du ihn am wenigsten brauchst, nämlich in den Mittagsstunden. Auch im Sommer, wenn besonders viele Sonnenstunden und Wärme den Energiebedarf senken, laufen die Anlagen auf Hochtouren. Die Folge: Je nach Anlagengröße erreichen Haushalte einen Eigenverbrauch von 20 bis 40 Prozent, wie eine Auswertung des Fraunhofer Instituts für Solare Energiesysteme (ISE) zeigt. 

Den Rest kann man in das öffentliche Stromnetz einspeisen – eine Option, von der viele Besitzer:innen von Solaranlagen Gebrauch machen: 2021 wurden dem Fraunhofer ISE zufolge in Deutschland 44,6 Terawattstunden aus Solaranlagen ins deutsche Stromnetz eingespeist, während 3,8 Terawattstunden für den Eigenverbrauch verbucht wurden. 

Den Preis für selbst produzierten Strom bestimmt die Einspeisevergütung nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG), die jährlich neu festgelegt wird. Diese ist allerdings in den vergangenen Jahren kontinuierlich gesunken: Im Jahr 2004 wurden pro Kilowattstunde (kWh) noch 57,4 Cent ausgezahlt, seit Sommer 2022 hingegen gibt es bei Anlagen mit weniger als 10 Kilowatt-Peak (kWp) nur noch 8,6 Cent, bei Anlagen mit weniger als 40 kWp 7,5 Cent und bei Anlagen mit mehr als 40 kWp gerade einmal 6,2 Cent pro kWh.

2023 soll die EEG-Einspeisevergütung wieder minimal steigen, doch mit einem Batteriespeicher lässt sich der Eigenverbrauch der Solarenergie in der Regel verdoppeln, was Geld spart.

Batteriespeicher erlauben es, den nicht unmittelbar genutzten Strom zu speichern und ihn dann zu verbrauchen, wenn man ihn tatsächlich braucht. Sie funktionieren dabei wie die meisten anderen handelsüblichen Akkus. Ein Beispiel:

Von erhöhtem Eigenverbrauch lässt sich also profitieren – sowohl in Privathaushalten als auch im gewerblichen Bereich. Durch direkten Bezug von Solarstrom vom eigenen Dach lassen sich die eigenen Stromkosten deutlich reduzieren. Dies betrifft vor allem Haushalte und Gewerbe, in denen sich die Bedarfsspitze nicht mit der Höchstleistungsphase der Photovoltaikanlage deckt oder die Verbrauchswerte am Abend oder Wochenende nicht wesentlich einbricht. Dazu gehören Gastronomie, Krankenhäuser, Kühlhäuser und Logistikunternehmen. 

Ganz nebenbei wird auch das öffentliche Stromnetz entlastet: Mittags, wenn in Privathaushalten kaum Strom verbraucht, aber jede Menge Solarenergie produziert wird, erlebt dieses eine Einspeisespitze, die deutlich reduziert wird, wenn der Strom erstmal in den Batteriespeicher fließt.

Das Fraunhofer ISE sieht noch eine weitere Chance in dem erhöhten Eigenverbrauch, den der Solarspeicher möglich macht – und zwar für die Umwelt. 

Netzdienliches Lastmanagement heißt das Stichwort, das auf eine zeitliche Verschiebung des Stromverbrauchs abzielt: Bei hoher Residuallast wird der Stromverbrauch aus dem Netz verringert oder eingestellt und erst bei geringer Residuallast nachgeholt. Dadurch können CO2-Emissionen konkret eingespart werden, da die schmutzigsten Kraftwerke seltener gebraucht werden. 

Das Institut sieht nicht nur für die Industrie großes Potenzial für ein solches Lastmanagement, sondern auch für Privathaushalte bis 14 Gigawatt Verbrauch. Grundvoraussetzung hierfür sind aber Batteriespeicher. 

Auch die Internationale Energieagentur (IEA) rechnet in ihrem Nachhaltigkeitsszenario vor, dass 2040 eine Energiespeicherkapazität von rund 10.000 Gigawattstunden bei Batteriespeichern weltweit zustande kommen müsste, damit die Klimaziele erreicht werden können. Dazu tragen auch die Hausspeicher von Privatgebäuden erheblich bei.

Vorteile bieten Stromspeicher also nicht nur unmittelbar, sondern auch mit Ausblick auf die Zukunft. Da ist es vielversprechend, dass die Zahl der privaten Batteriespeicher in Deutschland stetig steigt. Wurden 2013 noch läppische 5.000 Solarstromspeicher gezählt, waren es 2021 schon rund 413.000.

2022 sind es dem Fraunhofer Institut zufolge bereits 500.000 Photovoltaikanlagen mit PV-Speicher, die in Privathaushalten zum Einsatz kommen. 

Etwa die Hälfte der Solarspeicher wird bei der Anschaffung der Anlage gleich dazugekauft, die andere später nachgerüstet. 

Es gibt mehrere Arten von PV-Speichern: 

Die mit Abstand häufigste Lösung in Sachen Solarspeicher sind Lithium-Ionen-Batterien. Auch in anderen Anwendungsgebieten herrschen Lithiumbatterien vor, denn sie haben einige Vorteile: Neben einem hohen Wirkungsgrad, einer hohen Energiedichte und einer verhältnismäßig hohen Lebensdauer zeichnen sie sich durch schadlosen Dauerbetrieb aus – die Batterie leidet auch dann nicht, wenn sie ständig genutzt wird.

Innerhalb der Lithium-Ionen-Batterien gibt es zahlreiche Unterarten. Eine hochgelobte stellt die Variante aus Lithium-Eisenphosphat (LFP) dar, bei der eine der beiden Batterie-Elektroden aus LFP besteht. „Im Gegensatz zu den Oxiden zeigt LFP bis 300 °C keinerlei thermische Effekte. LFP ist u. a. dadurch sicherheitstechnisch außer Konkurrenz“, heißt es beispielsweise in der durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) geförderte Studie „Kompendium: Li‐Ionen‐Batterien“ des Verbandes der Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (VDE) und der Deutschen Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik (DKE).

Im Volksmund ist die Natrium-Ionen-Batterie besser bekannt als Salzwasserbatterie. Auf dem Markt stellt sie keine große Konkurrenz für die Lithiumbatterie dar, denn sie gilt zwar als besonders umweltfreundlich, nimmt aber wegen der geringeren Energiedichte deutlich mehr Platz ein, verzeichnet höhere Energieverluste und ist weniger langlebig als die Lithium-Alternative.

Noch weniger verbreitet ist die Redox-Flow-Batterie, bei der die energiespeichernden Elektrolyte von Pumpen gewälzt werden. Noch weniger erwähnenswert ist wohl nur die Bleisäure-Batterie, die zu Beginn der Solarrevolution zwar noch ein Thema war, heute aber praktisch vom Markt verschwunden ist.

Wie jede Art von Batterie haben auch Solarspeicher ein gewisses Ablaufdatum. Während Solarmodule auch nach 30 Jahren noch leistungsstark Strom produzieren können, haben die dazugehörigen Speicher in der Regel eine Lebensdauer von 10 bis 15 Jahren. 

In den Batteriezellen finden chemische Prozesse statt, die ihre Materialien altern lassen, was die Speicherkapazität früher oder später schrumpfen lässt. Dieses Schrumpfen der Speicherkapazität beschleunigt sich mit der Zeit, bis die Batterie schließlich unbrauchbar wird. 

Diese Prozesse lassen sich leider nicht verhindern – egal, ob und wie die Batterie genutzt wird. Allerdings gibt es durchaus Faktoren, die das Altern eines Batteriespeichers beschleunigen. Einer davon ist die Temperatur, der er ausgesetzt ist: Batterien mögen keine extrem niedrigen oder hohen Temperaturen über 25 Grad. Der beste Aufbewahrungsort für die Batterie ist demnach ein trockener Kellerraum, der möglichst konstante Bedingungen bietet. 

Auch die Ladung des Batteriespeichers kann optimiert werden. Ideal ist es, wenn sie bis zum Nachmittag vollständig aufladen kann und danach bis zum Abend die Entladung beginnt. Generell sollte sie regelmäßig entladen werden.   

Entsprechend wichtig ist es, dass du für eine optimierte Speichernutzung die richtige Größe für deinen Batteriespeicher wählst. Um die Hälfte des eigenen Strombedarfs decken zu können, solltest du folgende Faustregel als Orientierung verwenden: 

Pro 1.000 Kilowattstunden Stromverbrauch muss das Solarmodul 1 Kilowatt Leistung bringen.

Pro Kilowatt Leistung der Anlage muss der Solarspeicher 0,7 Kilowattstunden Kapazität aufweisen.

Je nachdem, ob du dir mehr oder weniger Eigennutzung wünschst, muss der Stromspeicher entsprechend größer oder kleiner sein. Die durchschnittliche Größe eines Solarspeichers beträgt dem Bundesverband Solarwirtschaft zufolge sieben Kilowattstunden. 

Der wichtigste Faktor für die optimale Nutzung und eine lange Lebenszeit ist bei Solarspeichern wie auch -modulen qualitativ hochwertige Ware. Wer eine Batteriespeicheranlage von hochwertiger Qualität pfleglich behandelt, kann ihre Lebenszeit unter Umständen auf 20 Jahre verlängern. 

Der größte Nachteil und die meist größte Hürde bei der Überlegung, sich einen Batteriespeicher anzuschaffen, bleibt nach wie vor der Preis. 

Ob sich ein Solarspeicher für dich lohnt, hängt von vielen Faktoren ab, darunter die Anschaffungskosten, der geplante Eigenverbrauch, die Kosten für den Strom vom Energieanbieter und nicht zuletzt die Lebensdauer der Batterie. 

Das Portal „Finanztip“ gibt als Faustregel an, dass ein Solarspeicher bei einer erwarteten Lebensdauer von 15 Jahren nicht mehr kosten sollte als 800 Euro pro Kilowattstunde Speicherkapazität. Bei zehn Jahren Lebensdauer sinkt dieser Richtwert auf 600 Euro pro Kilowattstunde.

In jedem Fall ist ein Solarspeicher aber eine Investition in eine nachhaltigere Zukunft. Denn ohne leistungsfähige Speicher ist auf Dauer keine Energiewende möglich. 

Batteriespeicher mithilfe von Fördergeldern mitfinanzieren zu lassen, war lange Zeit je nach Bundesland noch möglich. Thüringen hat sein Förderprogramm für Speicherbatterien mittlerweile genauso gestoppt wie Bayern und Nordrhein-Westfalen.

Das Bundesland Berlin stellt für Stromspeicher hingegen wieder Förderung zur Verfügung. Auch einzelne Städte bezuschussen die Anschaffung von Solarspeicheranlagen, darunter München, Aachen, Freiburg und Münster. 

Darüber hinaus gibt es die Option, die sogenannte KfW-Förderung in Anspruch zu nehmen. Die staatliche Bankengruppe bietet Förderkredite an, die es seit der Einführung der Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) im Juli 2021 auch für Speicher wieder gibt. Diese Förderung durch vergünstigte Kredite geschieht zwar nur indirekt, je nach Anlage und Nutzung lassen sich damit jedoch bis zu 45 Prozent der Investitionskosten einsparen. 

Diese Möglichkeiten gibt es bei der KfW-Förderung von Batteriespeichern: 

Wird die Immobilie zum Effizienzhaus saniert, ist eine anteilige Förderung für eine stromerzeugende Anlage samt Batteriespeicher möglich. Dies geschieht durch einen Kredit von bis zu 150.000 Euro inklusive Tilgungszuschuss von bis zu 45 Prozent der Kreditsumme, was einer indirekten Fördersumme von bis zu 67.500 Euro entspricht.

Auch im Neubau ist ein Kredit von bis zu 150.000 Euro für diejenigen möglich, die mit einer Photovoltaikanlage aufrüsten, was auch die Speicheranlage einschließt. Hier ist ein Tilgungszuschuss von bis zu 20 Prozent, also maximal 30.000 Euro, inklusive.

Wenn du einen KfW-Förderkredit in Anspruch nehmen willst, solltest du vor der Anschaffung einer Solarspeicheranlage mit deiner Bank sprechen. 

In jedem Fall ist Photovoltaik mit all seinem Zubehör eine Investition ins Eigenheim, in die eigenen Finanzen und in eine nachhaltige Zukunft – und ein Batteriespeicher kann hier eine lohnende Ergänzung sein.