Wer eine Photovoltaikanlage mit einem Batteriespeicher kombiniert, möchte möglichst viel des selbst erzeugten Solarstroms im eigenen Haushalt nutzen. Bei der Planung hält sich deshalb seit Jahren eine scheinbar einfache Faustregel: Für jedes Kilowattpeak (kWp) Leistung der Photovoltaikanlage sollte ungefähr eine Kilowattstunde (kWh) Speicherkapazität eingeplant werden.
Doch genau diese pauschale Rechnung kann in die Irre führen. Entscheidend ist nicht allein, wie groß die Solaranlage auf dem Dach ist. Mindestens ebenso wichtig ist, wann und wie viel Strom ein Haushalt tatsächlich verbraucht. Darauf weist Energieexperte Harald M. Depta in dem vorliegenden Bericht hin.
Das Problem der einfachen Faustformel liegt auf der Hand: Zwei Häuser können beispielsweise jeweils eine PV-Anlage mit zehn kWp besitzen und trotzdem einen vollkommen unterschiedlichen Speicherbedarf haben. In einem Haushalt wird tagsüber viel Strom direkt verbraucht, während in einem anderen der größte Verbrauch erst am Abend entsteht. Wer lediglich auf die Nennleistung der Solaranlage schaut, berücksichtigt diesen Unterschied nicht.
Ein Batteriespeicher hat schließlich eine ganz bestimmte Aufgabe: Überschüssige Solarenergie, die zum Zeitpunkt ihrer Erzeugung nicht benötigt wird, soll für später gespeichert werden. Besonders interessant wird sie in den Abend- und Nachtstunden, wenn die Photovoltaikanlage keinen oder nur noch wenig Strom produziert.
Nicht die Solaranlage allein entscheidet
Für eine sinnvolle Dimensionierung sollte deshalb der tatsächliche Energieverbrauch des Haushalts einbezogen werden. Auch die Forschungsgruppe Solarspeichersysteme der Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin wird im Bericht mit einer entsprechenden Empfehlung angeführt.
Als Orientierung wird dort genannt: Bei einem jährlichen Stromverbrauch von 1.000 kWh gilt eine nutzbare Speicherkapazität von 1,5 kWh als sinnvolle Obergrenze. Eine darüber hinausgehende Kapazität bringt demnach nur noch einen vergleichsweise geringen zusätzlichen Nutzen.
Damit wird deutlich, warum die pauschale Kopplung von PV-Leistung und Speichergröße problematisch sein kann. Eine große Photovoltaikanlage bedeutet nicht automatisch, dass auch ein entsprechend großer Akku wirtschaftlich sinnvoll ist.
Entscheidend ist vielmehr das Zusammenspiel aus Stromproduktion, Eigenverbrauch und Verbrauchszeiten.
Ein größerer Akku bedeutet nicht automatisch mehr Unabhängigkeit
Auf den ersten Blick klingt ein möglichst großer Speicher attraktiv: Je mehr Strom gespeichert werden kann, desto weniger Energie müsste theoretisch aus dem öffentlichen Netz bezogen werden.
In der Praxis funktioniert diese Rechnung jedoch nicht unbegrenzt.
Ein größerer Speicher verursacht zunächst höhere Anschaffungskosten. Wird seine Kapazität im Alltag nur selten vollständig genutzt, steht ein Teil der Batterie regelmäßig ungenutzt herum. Die zusätzliche Investition bringt dann möglicherweise nur einen kleinen zusätzlichen Autarkiegewinn.
Der Bericht weist deshalb ausdrücklich darauf hin, dass größere PV-Speicher nicht zwangsläufig zu einer höheren Unabhängigkeit vom Stromnetz führen. Ein überdimensionierter Speicher kann wegen seiner höheren Anschaffungskosten stattdessen die Amortisationszeit der gesamten Anlage verlängern.
Genau darin liegt die wirtschaftliche Falle der vermeintlich einfachen Faustregel: Technisch mehr Speicherkapazität zu besitzen bedeutet noch lange nicht, dass sich diese zusätzliche Kapazität finanziell bezahlt macht.
E-Auto und Wärmepumpe verändern die Rechnung
Anders kann die Situation bei Haushalten aussehen, die einen besonders hohen Stromverbrauch in den Abend- oder Nachtstunden haben.
Ein wichtiges Beispiel ist das Elektroauto. Wird das Fahrzeug überwiegend nachts zu Hause geladen, kann ein größer dimensionierter Speicher sinnvoller sein. Der tagsüber erzeugte Solarstrom kann gespeichert und später für das Laden des Fahrzeugs genutzt werden.
Ähnliches gilt für eine Wärmepumpe. Auch hier können Verbrauchsprofil und Betriebszeiten dazu führen, dass zusätzliche Speicherkapazität stärker genutzt wird. Der Bericht nennt E-Autos und Wärmepumpen ausdrücklich als Beispiele für Haushalte, bei denen ein erhöhter Strombedarf am Abend oder in der Nacht eine größere Batterie interessanter machen kann.
Aber selbst dann gibt es keine universelle Speichergröße. Wer sein Elektroauto beispielsweise regelmäßig tagsüber zu Hause laden kann, hat ein anderes Verbrauchsprofil als ein Berufspendler, dessen Fahrzeug erst am Abend angeschlossen wird.
Die entscheidende Frage lautet: Wann wird der Strom verbraucht?
Damit verschiebt sich die zentrale Frage bei der Speicherplanung.
Statt lediglich zu fragen:
„Wie groß ist meine Photovoltaikanlage?“
müsste die eigentliche Frage lauten:
„Wie viel überschüssigen Solarstrom produziere ich tagsüber – und wie viel davon kann ich abends und nachts tatsächlich gebrauchen?“
Erst daraus lässt sich sinnvoll ableiten, welche nutzbare Speicherkapazität zum Haushalt passt.
Eine Familie mit hohem Abendverbrauch kann einen Speicher wesentlich stärker auslasten als ein Haushalt, in dem Waschmaschine, Geschirrspüler, Warmwasserbereitung und andere größere Verbraucher überwiegend während der Sonnenstunden laufen.
Wer seinen Verbrauch bewusst in die Tagesstunden verschieben kann, benötigt möglicherweise weniger Batteriespeicher, weil ein größerer Anteil des Solarstroms unmittelbar verbraucht wird.
Überdimensionierung kann teuer werden
Gerade bei den inzwischen verfügbaren großen Batteriesystemen ist „mehr“ deshalb nicht automatisch „besser“.
Wird beispielsweise ein deutlich größerer Akku gekauft, als der Haushalt regelmäßig laden und wieder entladen kann, bezahlt der Eigentümer für Speicherkapazität, die nur selten benötigt wird.
Der zusätzliche Speicher muss sich wirtschaftlich aber ebenfalls amortisieren. Wenn die größere Batterie nur wenige zusätzliche Kilowattstunden Netzstrom pro Jahr ersetzt, können die eingesparten Stromkosten zu gering sein, um die Mehrinvestition zu rechtfertigen.
Hinzu kommt ein weiterer Punkt: Auch ein Batteriespeicher arbeitet nicht verlustfrei. Beim Laden, Speichern und erneuten Bereitstellen der Energie entstehen Umwandlungs- und Speicherverluste. Die wirtschaftliche Rechnung sollte daher nicht davon ausgehen, dass jede gespeicherte Kilowattstunde später vollständig wieder zur Verfügung steht.
Eine Faustregel kann Orientierung geben – aber keine individuelle Berechnung ersetzen
Die bekannte Orientierung von ungefähr einer Kilowattstunde Speicher pro Kilowattpeak PV-Leistung ist damit nicht vollkommen wertlos. Sie kann einen ersten groben Anhaltspunkt liefern.
Problematisch wird sie jedoch, sobald aus einer Orientierung eine vermeintlich allgemeingültige Berechnungsformel gemacht wird.
Eine sinnvolle Speicherplanung sollte mindestens den Jahresstromverbrauch, die Größe der Photovoltaikanlage, den zeitlichen Verlauf des Verbrauchs, den direkten Eigenverbrauch des Solarstroms und größere zusätzliche Verbraucher wie E-Auto oder Wärmepumpe berücksichtigen.
Vor allem sollte geprüft werden, wie häufig die geplante Speicherkapazität tatsächlich genutzt werden dürfte.
Denn ein Akku, der auf dem Papier für besonders hohe Autarkie sorgen könnte, wirtschaftlich aber einen erheblichen Teil des Jahres kaum ausgelastet ist, kann die Rentabilität der gesamten Photovoltaikanlage verschlechtern.
Die entscheidende Erkenntnis lautet deshalb: Nicht der größtmögliche Speicher ist automatisch der beste – sondern der Speicher, dessen Kapazität zum tatsächlichen Verbrauchsprofil des Haushalts passt. Genau deshalb kann die einfache Rechnung „1 kWh Speicher je 1 kWp Photovoltaik“ zwar als grobe Orientierung dienen, sollte aber niemals die individuelle Dimensionierung ersetzen.
