Solarstrom – dank Batterie mehr als nur einspeisen

Wie Privathaushalte einen möglichst großen Teil ihres erzeugten Solarstroms selber verbrauchen können.

Schema der HTW Berlin zur Kombination von Fotovoltaikanlage, Batterie und Stromnetz.

Fotovoltaik ist eine tolle Sache. Jeder Haushalt kann seinen eigenen Strom erzeugen … solange die Sonne scheint. Was häufig gerade dann der Fall ist, wenn alle Familienmitglieder außer Haus sind und niemand dort Strom benötigt. Wohingegen der höchste Stromverbrauch im Haushalt morgens und abends anfällt – wenn es in unseren Breitengraden über weite Teile des Jahres hinweg noch oder schon wieder dunkel ist.

Das Stromnetz ist eine tolle Sache. Für Solarstrom erzeugende Haushalte funktioniert es wie eine Batterie: Einspeisen, wenn die Sonne scheint, Strom zurückkaufen, wenn er gebraucht wird. Diese Lösung machte den Fotovoltaik-Boom überhaupt erst möglich (wobei da, wo es praktikabel ist, die Solarthermie für Warmwasser und Heizung Priorität haben sollte).

Das Stromnetz als Batteriepuffer

Das Problem: Den Strom erst einspeisen und dann wieder abzapfen, ist nicht optimal; weder finanziell, noch ökologisch, noch netztechnisch. Zwar wird der tagsüber eingespeiste Strom zum Teil da gebraucht, wo die Menschen arbeiten, während morgens und abends die Leistung der großen Kraftwerke den Haushalten zur Verfügung steht. Doch bei der Durchleitung über große Distanzen geht auch viel Energie wieder verloren.

Mittlerweile besteht die technische Möglichkeit, den selbst erzeugten Strom je nach Bedarf gleich zu verbrauchen oder in einer Batterie zu speichern. Erst wenn diese gefüllt ist, fängt man an, ins Netz einzuspeisen. Die Preise für solche Batterien sind in den letzten Jahren rasant gefallen. Völlig unabhängig vom Stromnetz wird man damit nicht, wie ein Artikel in der Computerzeitschrift ct erklärt: „Ein überdimensionierter Speicher steigert den mittleren Strompreis und lohnt sich nicht mehr. Im Extremfall kippt die Ökobilanz ins Minus, denn die Produktion von Batterien benötigt Rohstoffe und Energie.“

ct-Artikel zur Kombination von Fotovoltaikanlage und Batterie.

Direktverbrauch + Batterie = 80 Prozent

Mit einer bescheidenen Fotovoltaikanlage mit
4 Kilowatt Spitzenleistung (kWp) kann man etwa
30 Prozent des Verbrauchs eines Vier-Personen-Haushalts (4.000 kWh jährlich) direkt abdecken. Nimmt man eine Speicherbatterie mit einer Kapazität von 4 kWh dazu, so erreicht man 56 Prozent. Der Autor Johannes Weniger empfiehlt, erst einmal eine möglichst große Fläche für Solarzellen zu nutzen. Die Modellrechnung der Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin (HTW) ergibt, dass mit einer 10-kWp-Anlage und einem 8-kWh-Speicher eine Autarkie von etwa 80 Prozent erreicht werden kann.

Weil die unregelmäßige Einspeisung von Strom aus erneuerbaren Energiequellen eine Herausforderung für die Netzbetreiber darstellt, stellen der direkte Eigenverbrauch und die lokale Speicherung eigentlich ein Win-win-Szenario dar. Allerdings verlieren die Konzerne dabei die Kontrolle über die Stromversorgung. Das erklärt vielleicht, warum in Luxemburg Steuern und Vorschriften die Installation der Speicherbatterien erschweren, wie die Firma Winwatt, die Speicherbatterien anbietet, gegenüber Paperjam zu Protokoll gegeben hat.

Prosuming nach Rifkin-Art

Dabei sollte das Wirtschaftsministerium, wenn es denn die Rifkin-Studie ernst nimmt, das Strom-Prosuming (Kombination von Produktion und Konsumption) eigentlich fördern. Idealerweise lässt sich das Netzverhalten sogar weiter optimieren, indem man auf der Ebene von Wohnvierteln das Einspeisen und Speichern managt: Je nach Lage im lokalen Netz ist es sinnvoller, den Strom an den Nachbarn weiterzureichen, als ihn in der eigenen Batterie zu speichern oder ihn einzuspeisen.

Der Strom-Unabhängigkeits-Rechner der HTW Berlin.

Der ct-Artikel ist leider nicht frei zugänglich, dafür aber der Unabhängigkeitsrechner der HTW Berlin.
Interessant sind außerdem die Solarspeicherstudie, an der Weniger mitgewirkt hat, und sein Konferenzbeitrag „Begrenzung der Einspeiseleistung von netzgekoppelten Photovoltaiksystemen mit Batteriespeichern“.

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