Photovoltaik-Komplettanlage: Solaranlage mit Speicher

Eine Photovoltaikanlage (PV-Anlage) produziert den Großteil des Solarstroms in aller Regel während der sonnigen Mittagsstunden. Insbesondere berufstätige Hausbesitzer und Familien mit Schulkindern benötigen jedoch Strom vor allem am Morgen und am Abend – gerade dann, wenn weniger Strom produziert wird. Eine Solar-Komplettanlage speichert den tagsüber gewonnenen Strom und stellt ihn dann zur Verfügung, wenn er gebraucht wird. Dieser Artikel erklärt Funktionsweise und Vorteile einer solchen Anlage. 

Gründe für die Anschaffung einer Solar-Komplettanlage mit Speicher

Eine Photovoltaikanlage produziert Solarstrom, sobald Sonnenlicht auf die Solarzellen fällt – und auch nur dann. Das führt dazu, dass die Stromproduktion der PV-Anlage und der Strombedarf der Hausbewohner erheblich voneinander abweichen können.

Damit auch in den Nachtstunden oder an Tagen mit bedecktem Himmel ausreichend Strom zur Verfügung steht, wird in aller Regel zusätzlich Strom über das Stromnetz bezogen. Sobald der Solarstrom zur Neige geht, wird also Strom hinzugekauft. Umgekehrt wird Strom, der über den Bedarf hinaus produziert wird, in das Stromnetz eingespeist und kann so anderweitig – etwa von anderen Haushalten – genutzt werden.

Als Photovoltaikanlagen in Deutschland erstmalig auch für Privatleute zugänglich gemacht wurden, wurde überschüssiger Strom mit einer vergleichsweise hohen Einspeisevergütung honoriert. Diese ist seitdem jedoch kontinuierlich gesunken und liegt für kleine PV-Anlagen mit bis zu 10 Kilowatt-Peak (kWp) bei 8,11 Cent pro Kilowattstunde (kWh) - Stand Februar 2024. Das bedeutet: Überschüssiger Strom wird für unter 10 Cent pro Kilowattstunde „verkauft“, während zusätzlich benötigter Strom zu den regulären Anbieterpreisen von über 35 Cent „eingekauft“ werden muss.

PV-Komplettanlagen mit Speicher für höheren Eigenverbrauch

PV-Anlagen rentieren sich vor allem dann, wenn möglichst viel Strom der Solaranlage selbst genutzt wird. Genau diesem Zweck dienen die Batteriespeicher der Photovoltaik-Komplettanlagen: Sie speichern überschüssigen Strom und geben ihn zu sonnenarmen Zeiten wieder ab. Auf diese Weise erhöht sich der Anteil an Strom für den Eigenverbrauch deutlich – wodurch auch die Stromkosten insgesamt sinken.

Ein weiterer Grund, eine Photovoltaikanlage mit einem Batteriespeicher zu kombinieren, ist der Wunsch nach Autarkie: Wer einen möglichst hohen Anteil seines Strombedarfs selbst decken kann, macht sich damit auch ein Stück weit unabhängig von Stromanbietern und deren Preisen. Eine Solar-Komplettanlage mit Speicher ermöglicht diese Versorgung auch dann, wenn die Sonne gerade nicht scheint.

Nicht zuletzt ist eine PV-Komplettanlage auch eine Investition, die dank ihrer Nachhaltigkeit zum Umweltschutz beiträgt.

Wie ist eine PV-Anlage Komplettanlage aufgebaut?

Eine Solar-Komplettanlage besteht neben verschiedenem Zubehör aus vier wesentlichen Komponenten:

1. den Solarmodulen, die auf dem Hausdach montiert werden
2. dem Batteriespeicher, der Strom speichert und abgibt
3. einem Wechselrichter, der den erzeugten Gleichstrom in nutzbaren Wechselstrom umwandelt
4. einer Steuerungseinheit, die den Stromfluss reguliert

Die Solarmodule auf dem Haus- oder Garagendach wandeln Sonnenenergie in elektrische Energie um, die am Tag direkt im Haus genutzt werden kann. Wird mehr Strom produziert als gebraucht wird, fließt dieser Strom von den Modulen der Solaranlage direkt in den Batteriespeicher. Der Wechselrichter wird dem Batteriespeicher je nach Modell vor- oder nachgeschaltet und wandelt den Gleichstrom in den im Haushalt nutzbaren Wechselstrom um.

Wie funktioniert der Speicher einer Photovoltaikanlage?

Der Photovoltaik-Speicher besteht hauptsächlich aus einem Akkumulator. Dieser verfügt über eine gewisse Speicherkapazität, die je nach Anforderungen des Haushalts individuell festgelegt wird. Die verbundene Steuereinheit reguliert den Stromfluss zwischen der Photovoltaikanlage, dem Haushalt, dem Stromspeicher und dem Stromnetz – und zwar mit folgender Priorität:

1. Zunächst prüft die Steuereinheit, ob im Haus aktuell Strom benötigt wird. Wenn dies der Fall ist, wird der Strom direkt verbraucht.
2. Entsteht ein Überschuss an Strom, wird der der Speicher aufgeladen.
3. Erst wenn auch der Stromspeicher voll ist, wird überschüssiger Strom ins Stromnetz eingespeist.

Eine Photovoltaik-Komplettanlage reguliert den Stromfluss automatisch so, dass der gewonnene Strom sinnvoll gespeichert und zeitversetzt wieder abgegeben wird. Auf diese Weise können Hausbesitzer mithilfe einer komplett ausgestatteten Solaranlage auch zu Tageszeiten mit wenig Licht ihren Bedarf decken und den größtmöglichen Nutzen aus der Anlage ziehen.

Die Leistung, die PV-Anlagen erbringen, wird in der Einheit Kilowatt-Peak (kWp) gemessen. Als Faustregel gilt: Teilt man den Stromverbrauch pro Jahr (in kWh) durch 1.000, erhält man eine grobe Einschätzung der kWp, die die Photovoltaikanlage theoretisch braucht, damit der Strombedarf gedeckt wird.

Beispiel: Eine 4-köpfige Familie verbraucht im Jahr etwa 4.000 kWh Strom. Eine PV-Anlage mit einer Nennleistung von 4 kWp könnte diesen Bedarf also theoretisch decken.

Zu bedenken ist dabei, dass eine PV-Anlage im Sommer deutlich mehr Strom produziert als im Winter – und am Tag mehr als in der Nacht. Somit kann in diesem Fall eine Photovoltaikanlage mit 4 kWp nur mit einem Speicher bedarfsdeckend funktionieren.

Inwieweit dies praktisch möglich ist, muss individuell geplant und berechnet werden. Das persönliche Stromverbrauchsprofil wird dabei mitberücksichtigt: Wird Strom über den Tag ungefähr gleichmäßig verbraucht oder gibt es deutliche Bedarfsspitzen? Ein erfahrener Solarteur unterstützt Hausbesitzer bei der Planung, erstellt ein durchdachtes, verständliches Angebot und beantwortet aufkommende Fragen. Bei einer kompletten PV-Anlage wird im Angebot auch eine Empfehlung für die Speicherkapazität festgehalten. Als grobe Schätzung kann pro kWp der PV-Anlage mit einer Speicherkapazität von etwa einer Kilowattstunde gerechnet werden. Sind z.B. eine Wärmepumpe oder ein Elektroauto im Haushalt vorhanden, wird das nicht mehr genügen. Hier ist es sinnvoll, sich ausführlich beraten zu lassen, um eine optimale Größe für den Stromspeicher zu finden. Informationen zur Auslegung des Speichers finden Sie hier. An Kosten können Sie ca. 1.000 € pro kWh veranschlagen, das heißt, eine Überdimensionierung des Speichers wird nur unnötig teuer. 

Es ist möglich, eine bestehende PV-Anlage nachträglich mit einem Speicher zu versehen. Ein Blick auf die aktuellen Strompreise und die geltende Einspeisevergütung hilft bei der Einschätzung, ob dies sinnvoll ist. Wer seine PV-Anlage bereits vor Jahren errichtet hat und daher noch von einer relativ hohen Einspeisevergütung profitiert, spart unter Umständen mehr Geld, indem er überschüssigen Strom ins Netz einspeist, anstatt ihn für den Eigenverbrauch zu speichern.

Je jünger die PV-Anlage ist, desto lohnenswerter ist es, Solar und Speicher zu kombinieren. Im Hinblick auf steigende Strompreise und eine niedrige Einspeisevergütung wird sich dieser Trend voraussichtlich auch in den nächsten Jahren fortsetzen.

Für Hausbesitzer, die sich noch in der Planungsphase befinden, ist das Komplettpaket aus Photovoltaikanlage und Speicher besonders attraktiv: Die Fördermöglichkeiten für Stromspeicher liegen mittlerweile stärker im Fokus als die für reine PV-Anlagen. Seriöse Anbieter geben vor dem Kauf eine Einschätzung zur besten Zusammensetzung und zu den voraussichtlichen Kosten für eine Photovoltaik-Komplettanlage mit Speicher.