Welche Arten der
Stromspeicherung für Photovoltaik gibt es?
Betreiber von Photovoltaikanlagen haben das gemeinsame Ziel, unabhängig Strom zu produzieren. So kommen sie weg von teurem Netzstrom und hin zu mehr Autarkie. In den meisten Fällen wird die erzeugte Energie direkt verbraucht und der überschüssige Ertrag eingespeist. Deutlich günstiger ist allerdings die Zwischenspeicherung in einem hauseigenen Solarspeicher.
PV-Stromspeicherung für
die eigenen vier Wände
Wer größere Einsparungen auf der Stromrechnung erzielen möchte, hat sich bereits vor längerer Zeit eine Photovoltaikanlage gekauft. Das Energiepotential der Sonne wird über Photovoltaik-Module aufgefangen und in elektrischen Strom umgewandelt, der wiederum sofort für den eigenen Verbrauch genutzt werden kann. Alle Komponenten werden von der Technikzentrale gesteuert und überwacht. So haben die PV-Anlagen-Besitzer nicht nur am Zukauf von teurem Netzstrom gespart, sondern auch aktiv an der Energiewende teilgenommen.
Wenn nun mehr Strom produziert wird, als benötigt, oder die Energie nicht in dem Moment gebraucht wird, in dem sie erzeugt wird, sollten parallel zur Solar-Anlage Batteriespeicher betrieben werden. Stromspeicher von Hager sind dazu eine perfekte Lösung! Sie ermöglichen die Speicherung von überschüssigem Strom und machen ihn für einen späteren Zeitraum – beispielsweise wenn die Sonne nicht scheint – zugänglich. Das erhöht nicht nur die Wirtschaftlichkeit der Solaranlage, sondern regelt auch das Problem der hohen Stromrechnung. Mehr über Installationskosten erfahren Sie in unserem Elektrokosten-Guide.
Von der Stromproduktion zur Stromspeicherung
Mit der raschen Entwicklung der Batteriespeichersysteme werden die Stromspeicher immer günstiger. Für den privaten Bereich unterscheidet man zwei Technologien, die entweder auf Blei- oder auf Lithium-Ionen basieren. Beide funktionieren nach demselben Prinzip: elektrische Energie wird eingespeichert. Allerdings sollten beim Kauf sowohl der Preis pro kWh als auch einige Vor- und Nachteile der jeweiligen Speicher beachtet werden:
Batterien auf Blei-Basis sind in der Anschaffung günstiger, erzielen hingegen einen geringeren Wirkungsgrad (ca. 70 bis 80 %). Auch wenn die Technologie zuverlässig ist, erreichen die Blei-Speicher nicht so viele Ladezyklen wie Lithium-Batterien und auch die maximale Entladetiefe ist mit 50 bis 60 % kleiner als die tatsächlich abrufbare Energie der Lithium-Akkus (90 b is 95 %).
Kleine Stromspeicher auf Lithium-Basis sind im Vergleich relativ teuer, doch die höheren Anschaffungskosten lohnen sich auch aufgrund der höheren Energiedichte: Die Batterien sind kleiner und leichter. Darüber hinaus haben sie eine längere Lebensdauer und bedürfen keiner Wartung. Der Energiespeicher flow von Hager beispielsweise ist kleiner als ein Kühlschrank.
Eine konventionelle Art der mechanischen Energiespeicherung für Solarenergie sind die Pumpspeicher. Die überschüssig produzierte Energie treibt Pumpen an, die Wasser von einem Becken in ein höher gelegenes Becken pumpen. Die Lageenergie des Wasser kann man sich bei Strombedarf zunutze machen, indem man das höher gelagerte Wasser über Fallrohre auf Turbinen ablässt, die wiederum Strom erzeugen. Diese altbewährte Technologie ist umweltfreundlich und sehr flexibel einsetzbar. Innerhalb von zwei Minuten kann ein Pumpspeicher von Stillstand auf Volllast gebracht werden.
Weitere Möglichkeiten der
##Stromspeicherung von
Photovoltaik für den Heimbereich##
Die erzeugte Energie aus Photovoltaik kann auch auf anderem Wege gespeichert werden. Sogenannte Power-to-Heat Technologien nutzen den überschüssigen Solarstrom für die Wärmeerzeugung durch Strom. Diese Wärme kann für Warmwasser entweder direkt genutzt werden oder über thermische Wasserspeicher zur späteren Verwendung mehrere Wochen lang aufbewahrt werden.
In der Elektromobilität ist das Stromspeichern ganz einfach: Ein Elektroauto, das mit selbst erzeugtem Strom aufgeladen wird ist umweltfreundlich und kostensparend. Einige Batterien sind auch in der Lage, den eingespeicherten Strom über einen CHAdeMO-Anschluss wieder abzugeben. Ein intelligentes Energiemanagement-System ist unentbehrlich!
Arten der Solarstrom-Speicherung
in der Entwicklung
Der saubere Strom aus der Photovoltaik wird ebenso bei Power-to-Gas Anlagen verwendet. Es handelt sich hierbei um Großspeicher, die zur Stabilisierung des Gesamtstromnetzes zum Einsatz kommen. Als wichtige Säule der Energiewende wird bei dieser Technologie der saubere Strom zur Wasserelektrolyse eingesetzt. Der durch die Aufspaltung gewonnene „grüne“ Wasserstoff kann anschließend in Methan umgewandelt und im vorhandenen Erdgasnetz eingespeichert werden. Diese Technologie zeigt bisher noch keinen zufriedenstellenden Wirkungsgrad und ist daher noch nicht weit verbreitet.
Das Interesse für Wasserstoffspeicher im Heimbereich wird jedoch immer stärker. Ebenso basierend auf dem Prinzip der Wasserelektrolyse wird der vom Sauerstoff getrennte Wasserstoff separat gespeichert. Sobald Strom gebraucht wird, kann der Wasserstoff durch eine Brennzelle wieder mit Sauerstoff in Verbindung gebracht und die dadurch entstandene Energie genutzt werden. Doch es gibt noch Forschungsbedarf, denn bereits kleine Wasserstoffmengen sind höchst explosiv. Die Effizient der Speicher liegt derzeit bei nur 70 bis 80 %. Interessant ist ebenso die Verbindung der verschiedenen Speicherformen mit der intelligenten Haussteuerung, der Hausautomation.
Fazit
Für PV-Anlagen im Eigenheim eignet sich bisher nur eine Speicherart – die Solarbatterien auf Blei- oder Lithium-Basis. Dank dieser Speichermöglichkeiten kann der Eigenverbrauch erhöht und damit die Stromrechnung gesenkt werden. Die meisten Photovoltaikanlagen werden bereits mit einem Solarspeicher verkauft. Die Wahl der Speichertechnologie – Blei- oder Lithium-Ionen – hängt vom Budget, aber auch von der Größe der Solaranlage ab und sollte gut durchrechnet sein. Weitere Speichertechnologien, wie die des „grünen“ Wasserstoffs, sind noch in der Entwicklung und möglicherweise in naher Zukunft gefahrenfrei im Heimbereich einsetzbar.
Quellen:
Stromspeicher Arten: Erneuerbare Energien noch effizienter nutzen, MVV Energie AG
Stromspeicher-Arten für Photovoltaik im Vergleich, Solarenergie.de