Wie wähle ich den richtigen Batteriespeicher für meine PV Anlage?

Wird mit einer PV Anlage selbst Strom erzeugt, so ist es ratsam, einen Batteriespeicher in die Anlage zu integrieren, um den Eigenbedarf zu erhöhen. Um einen Batteriespeicher effizient nutzen zu können, sind jedoch einige Faktoren zu beachten. So ist zum Beispiel die Größe des Batteriespeichers einer dieser Faktoren. Die weiteren Faktoren, die es zu beachten, werden in diesem Beitrag erläutert. Außerdem verraten wir Ihnen, was Sie bei der Auswahl eines passenden Batteriespeichers beachten sollten.

Wie wird die Batteriespeicher-Größe festgelegt?

Um einen Batteriespeicher wirtschaftlich und effizient zu nutzen, ist es wichtig, die Dimensionierung genau zu berechnen. Diese Berechnung ist jedoch nicht so einfach durchzuführen. Grund hierfür ist die unterschiedliche Strommenge, die eine PV Anlage im Laufe eines Jahres erzeugt. 

So ist zum Beispiel die erzeugte Strommenge im Sommer höher als im Winter. Zudem sind die Länge des Tages und der Zeitraum der Stromerzeugung ebenfalls unterschiedlich dimensioniert. Aus diesem Grund ist im Sommer in der Regel ein kleinerer Batteriespeicher ausreichend und im Winter hingegen wird ein größerer Batteriespeicher benötigt. 

Um die richtige Dimensionierung festlegen zu können, sollte daher der Durchschnitt zwischen den Zeiträumen mit hohem und geringerem Stromertrag gewählt werden. 

Die folgenden Faktoren sind bei der Entscheidungsfindung ebenfalls zu berücksichtigen:

  • wird ein Batteriespeicher bei einer bestehenden PV Anlage nachgerüstet, so ist die Größe des Batteriespeichers bereits durch die Nennleistung der Anlage vorgegeben 
  • wird eine neue PV Anlage installiert ist die Dimensionierung des Batteriespeichers mit der Nennleistung der PV Anlage zu kombinieren 

Wie wird die Batteriespeicher-Größe festgelegt?

Formel zur Berechnung der Batteriespeicher-Größe

In der Regel wird 1,0 bis zu 1,5 kWh Speicherkapazität für 1.000 kWh Solarstrom benötigt. Das bedeutet, dass ein Gebäude, in dem jährlich rund 5.000 kWh Strom benötigt werden, ein Batteriespeicher mit einer Kapazität von 5 bis zu 7,5 kWh benötigt wird. 

Mit dieser Berechnungsformel kann die Batteriespeicher-Kapazität grob festgelegt werden. In den folgenden Abschnitten wird Punkt für Punkt aufgezeigt, wie die optimale Berechnung festgelegt wird.

Punkt 1: Festlegung der Parameter

Um die Berechnung durchführen zu können, müssen zunächst in erster Linie der Eigenverbrauch und der Autarkiegrad festgestellt werden

Schließlich muss sichergestellt werden, dass sich die geplante Investition auch wirtschaftlich lohnt. Die Werte des Eigenbedarfs und des Autarkiegrads sollten hierbei mindestens bei 60 Prozent liegen. Es gilt hier grundsätzlich, dass je höher diese Werte sind, desto höher die Kosten der Anschaffung. Zudem ist darauf zu achten, dass der Batteriespeicher nicht über- oder unterdimensioniert wird. 

Punkt 2: Das ermitteln des täglichen Verbrauches an Energie

Die Ermittlung des täglichen Verbrauchs an Energie ist relativ einfach. Hierzu muss nur die jährliche Stromabrechnung durch 365 Tage dividiert werden. Um einen durchschnittlichen Verbrauch für den benötigten Batteriespeicher zu erhalten, sollten die letzten 3 Jahre berücksichtigt werden! Schwankungen sind durchaus möglich, da sich auch das Verbraucherverhalten in verschiedenen Jahren unterscheiden kann. Beispielsweise, wenn ein Jahr lang viel Besuch im Haus war (längere Besuche von Familienmitgliedern) oder wenn die Kinder aus- oder wieder eingezogen sind.

Achtung: Werden zusätzliche Verbraucher wie zum Beispiel eine Wallbox für ein Elektrofahrzeug oder eine Wärmepumpe mit dem selbst erzeugten Solarstrom betrieben, muss dies beim Verbrauch einbezogen werden. 

Punkt 3: Das Ladeverhalten und der Verbrauch

Dieser Punkt ist besonders wichtig. Hier geht es darum, wann der meiste Strom erzeugt wird und wann der meiste Verbrauch stattfindet. Um hier eine Berechnung durchführen zu können, wird ein Faktor für den Zeitraum, in dem Strom gespeichert wird, benötigt. Mit diesem Faktor wird die Berechnung der Batteriespeicher-Größe durchgeführt. 

Folgende Faktoren wurden hierfür festgelegt:

  • Stromerzeugung überwiegend mittags und Verbrauch abends und nachts: Der Faktor beträgt 0,6
  • Stromerzeugung morgens und abends, Verbrauch vorwiegend mittags: Der Faktor beträgt 0,6
  • Stromerzeugung vorwiegend in der Mittagszeit und Verbrauch in der Mittagszeit: Der Faktor beträgt 0,5
  • Stromerzeugung morgens und abends, Verbrauch morgens und abends: Der Faktor beträgt 0,4

Punkt 4: Die Größe des Batteriespeichers berechnen

Um den optimalen Batteriespeicher anzuschaffen, ist nur der tägliche Bedarf an Strom mit dem in Punkt 3 genannten Faktor zu multiplizieren. 

Die Formel hier als Überblick

Der tägliche Strombedarf × dem Faktor = die benötigte Batteriespeicher-Kapazität 

Ein Beispiel hierfür: 

Der jährliche Strombedarf eines Gebäudes beträgt rund 5000 kWh. Die installierte PV-Anlage erzeugt den meisten Strom durch die West-Ost-Ausrichtung morgens und abends. Hier könnte der Faktor 0,4 zum Tragen. 

Zuerst muss hier der tägliche Strombedarf ermittelt werden. 

5000 kWh ÷ 365 Tage = 13,7 kWh täglicher Verbrauch 

Der ermittelte tägliche Verbrauch wird danach mit dem Faktor multipliziert:

Täglicher Verbrauch 13,7 × Faktor 0,4 = 5,5 kWh Batteriespeicher-Kapazität 

Punkt 5: Die Wahl des richtigen Batteriespeichers

Nachdem die benötigte Batteriespeicher-Größe berechnet wurde, kann ein Batteriespeicher Modell in passender Dimensionierung gewählt werden. Durch die Berechnung steht ebenfalls bereits fest, wie hoch der zukünftige Grad des Eigenverbrauchs und der Autarkie zukünftig sein werden. Möchte man diese beiden Faktoren erhöhen, kann ein Batteriespeicher mit einer etwas höheren Kapazität gewählt werden. Hier gilt jedoch darauf zu achten, dass dieser Batteriespeicher nicht überdimensioniert wird und die Wirtschaftlichkeit im Vordergrund steht! 

In diesem Punkt 5 ist es wichtig, die Angebote der unterschiedlichen Hersteller von Batteriespeichern zu vergleichen und das richtige Modell auszuwählen. Bei der Wahl sollte nicht nur auf die Batteriespeicher-Kapazität, sondern auch auf den Hersteller, für die Gewährleistung der Garantie und den Preis geachtet werden. Gleichzeitig sollte nicht vergessen werden, dass vielleicht in nächster Zukunft eine Erweiterung notwendig werden könnte.  Zum Beispiel eine Ladestation für ein Elektrofahrzeug oder der Einsatz einer Wärmepumpe. 

Hilfreiche Tipps für die optimale Batteriespeicher Wahl

Mit den vorher genannten Punkten ist es relativ einfach, den optimalen Batteriespeicher zu wählen. Von der HTW Berlin werden zusätzlich einige Tipps gegeben, um die optimale Wahl treffen zu können. Mit den genannten Punkten und den folgenden Tipps wird vermieden, dass der Batteriespeicher über- oder unterdimensioniert wird und lange Zeit gute Dienste leistet. 

Folgende Tipps sollten bei der Wahl berücksichtigt werden:

  • ein Batteriespeicher sollte nur dann in eine PV Anlage integriert werden, wenn ausreichend Solarstrom erzeugt bzw. ausreichend Solarstrom-Überschuss erzeugt wird
  • die Batteriespeicher-Kapazität sollte auf jeden Fall mindestens 0,5 kWh je verbrauchter 1000 kWh Strom Jahresverbrauch aufweisen 
  • im gleichen Zuge soll die zukünftige Batteriespeicher-Kapazität maximal 1,5 kWh je 1000 kWh Stromverbrauch jährlich aufweisen (andernfalls wäre der Batteriespeicher überdimensioniert!)
  • die Speicherkapazität des Batteriespeichers sollte auf jeden Fall maximal 1,5 kWh je kWp Nennleistung der PV-Anlage betragen 
Vielen Dank!

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