Einen stationären PV-Speicher einbauen und über die Anlagenlaufzeit Gewinne von mehreren Hunderttausend Euro einfahren? Zu schön klingt, was manch Speicher-Anbieter Betreibern von Photovoltaik (PV)-Anlagen verspricht. Angebote dieser Art, die manchmal sogar ungefragt ins Haus flattern, sollten natürlich jeden Betreiber stutzig machen.
Doch auch, wenn so hohe Gewinne wohl ein Wunschtraum bleiben: Das Interesse an stationären PV-Speicheranlagen – häufig fälschlicherweise als Batteriespeicher bezeichnet – ist in den vergangenen Jahren gestiegen. Weniger Abhängigkeit vom Stromversorger, ein höherer Eigenverbrauch und damit eine verbesserte Wirtschaftlichkeit der Anlage locken. Aber lassen sich PV-Speicher tatsächlich wirtschaftlich betreiben?
Technische Grundlagen
Wichtig zu wissen ist vorweg eins: Speicher ist nicht gleich Speicher. Ein wesentliches Unterscheidungsmerkmal ist die verwendete Zelltechnik. Diese reicht von Lithium-Ionen-Akkus (bekannt aus E-Autos und Smartphones) über Blei-Speicher (Wohnmobile und Boote) bis zu Redox-Flow- und Salzwasserspeichern (aktuell im Entwicklungsstadium bzw. in der Markteinführung). Alle Technologien bieten sowohl im technischen als auch im ökonomischen Bereich Vor- und Nachteile, sodass bereits die Auswahl der Zelltechnik Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit hat.
Folgende technische Merkmale sind entscheidend:
- die Anzahl der maximalen Be- und Entladevorgänge, auch als Vollladezyklen bezeichnet,
- die Entladetiefe, also wie viel Prozent der Speicherkapazität in kWh bei einer Entladung genutzt werden kann, ohne den Speicher zu schädigen
- und der Wirkungsgrad der Be- und Entladung.
Zusätzlich hat die Energiedichte Einfluss auf den Standort. Die Energiedichte gibt an, wie viel Energie in einem definierten Volumen gespeichert werden kann. Für einen kleinen kompakten Speicher lässt sich eher ein Installationsort finden als für einen großen.
Speicherkapazität entscheidend
Das Maß für die Wirtschaftlichkeit eines Speichers sind letztlich die in der Anlagenlaufzeit gespeicherten kWh. Im Falle eines Blei-Akkus liegt diese nutzbare Speicherkapazität aufgrund der geringeren Vollladezyklen und Entladetiefe lediglich bei einem Viertel von der in einem Lithium-Ionen-Akku. Deshalb und auch weil sie durch die Nutzung in E-Fahrzeugen breiter verfügbar sind, mehr erforscht und dementsprechend mehr verbessert werden, werden aktuell größtenteils Lithium-Ionen-Speicher angeboten.
Die Betrachtung der nutzbaren Speicherkapazität ist allerdings sehr theoretisch. Praktisch verlieren gerade Lithium-Ionen und Blei-Speicher mit der Zeit an Speicherkapazität. Eine Vollbeladung nach fünf Jahren enthält demnach nicht mehr die gleiche Strommenge wie eine Vollbeladung des fabrikneuen Speichers. In Bezug auf die Anlagenlaufzeit kann das bedeuten, dass die theoretische Vollzyklenzahl gar nicht erreicht wird.
Aufgrund umwelttechnischer Bedenken bei Herstellung und Recycling von Lithium-Ionen-Akkus wird in Zukunft auch ein Markt für Redox-Flow- und Salzwasserspeicher gesehen. Allerdings benötigen diese beiden Techniken bei gleicher Speicherleistung wesentlich mehr Raum. Zumindest bei der Redox-Flow-Batterie bestehen zudem auch umwelttechnische Bedenken.
Investition und Förderung
Ein maßgebender Faktor für die Wirtschaftlichkeit sind auch bei Speicheranlagen die Investitionskosten. Großen Einfluss hat die gewählte Technik. Daneben besitzen Anlagen mit einer größeren Speicherkapazität in der Regel geringere spezifische Installationskosten pro kWh Speicherkapazität als kleine Anlagen. Hausspeicher auf Lithium-Basis mit Speicherkapazitäten bis 10 kWh können durchaus spezifische Netto-Investitionen von 1100 €/kWh bis 1500 €/kWh erfordern, während Blei-Speicher der gleichen Größenkategorie bei um die 800 €/kWh liegen.
Lithium-Speicher mit Kapazitäten größer 20 kWh erfordern Investitionen um 800 €/kWh. Die Kosten von Salzwasserspeichern liegen im Bereich der Blei-Speicher, während Redox-Flow-Speicher noch teurer als Lithium-Speicher sind. Allerdings wird erwartet, dass die Preise aller Technologien in den nächsten Jahren sinken werden.
NRW: Stationäre Speicher fördern
In NRW besteht die Möglichkeit zur Förderung von stationären Speichern. Die durch die Bezirksregierung Arnsberg verwaltete Förderung beträgt 150 €/kWh Speicherkapazität und kann sowohl von Privatpersonen als auch von Unternehmern beantragt werden. Voraussetzung ist, dass gleichzeitig eine neue PV-Anlage installiert wird, deren Leistung in kWp mindestens einem Drittel der Speicherkapazität in kWh entspricht. Die Nachrüstung eines Speichers bei Bestandsanlagen ist also nicht förderfähig.
Was kostet der Strom?
Der zweite wichtige Kostenfaktor bei der Wirtschaftlichkeitsbetrachtung sind die Nutzungskosten für den gespeicherten Strom. Naturgemäß kann dieser nicht in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden. Je nachdem, ob die entgangene Einspeisevergütung oder die Gestehungskosten für den PV-Strom (Abschreibung, Versicherung und Wartung der PV-Anlage) höher sind, ist dieser Wert für die Nutzungskosten von PV-Strom anzusetzen. Gerade bei Altanlagen kann der Strom für die Speicherung mehr als 16 Cent/kWh kosten.
Hinzu kommen die Kosten für die Speicherung an sich und die laufenden (Speicher-)Kosten. Zu den laufenden Kosten gehören Wartungs- und Versicherungskosten, Kosten, die durch den Stromverbrauch des Speichers entstehen und die bei Anlagen mit einer Leistung von mehr als 30 kW für den Eigenverbrauch anfallende EEG-Umlage. Letztere liegt aktuell bei 2,6 Cent/kWh. Für Wartungs- und Versicherungskosten und Stromverbrauch sind etwa 1,5 Cent/kWh anzusetzen.
Unterschiedliche Abschreibungsdauer
Häufig werden Speicher in Kombination mit einer PV-Anlage angeboten. Deshalb fertigen Firmen die zugehörige Wirtschaftlichkeitsberechnung häufig für die Kombination der Anlagen an. Dabei sollte berücksichtigt werden, dass PV-Anlagen in der Regel über 20 Jahre, Speicher aber nur über 10 Jahre abgeschrieben werden.
Durch die Kombination der Wirtschaftlichkeitsberechnungen erfolgt somit eine Verfälschung der Wirtschaftlichkeit des Speichers. Deshalb ist es ratsam, sich vom Anlagenanbieter getrennte Angebote und Wirtschaftlichkeitsberechnungen für die PV-Anlage und den Speicher anfertigen zu lassen. Nur so lässt sich die Wirtschaftlichkeit des Speichers genau beurteilen.
Betrachtet man die Wirtschaftlichkeit des Speichers allein, ergibt sich ein wenig rosiges Bild. Ein Beispiel: Ein Lithium-Ionen-Speicher mit einer Speicherkapazität von 30 kWh und den in der Übersicht genannten Kennwerten hat eine nutzbare Speicherkapazität von 194.400 kWh. Da der Speicher durch die PV-Anlagen nicht kontinuierlich geladen werden kann und gleichzeitig Alterungseffekte auftreten, ist über die Abschreibungsdauer von zehn Jahren lediglich von einer nutzbaren Speicherkapazität von rund 77 500 kWh auszugehen.
Allein die Investitionskosten von rund 24.000 € verursachen Speicherkosten in Höhe von 31 Cent/kWh. Rechnet man die Stromkosten (bei einer PV-Neuanlage in Höhe der Einspeisevergütung von 7,5 Cent/kWh) und die Kosten für Wartung, Versicherung und Stromverbrauch in Höhe von 1,5 Cent/kWh dazu, ergeben sich Gesamtkosten für den Strom aus dem Speicher von 40 Cent/kWh.
Ein Blei-Akku mit der gleichen Größe verursacht sogar Kosten von 44,9 Cent/kWh. Selbst wenn man die NRW-Förderung von 5,8 Cent/kWh abzieht, liegen die Gestehungskosten deutlich über den Kosten für den Netto-Strombezug vieler Betriebe und Haushalte. Zu den aktuellen Investitionskosten ist es daher kaum möglich, einen Speicher wirtschaftlich zu betreiben. Also gilt auch für die Investition in Stromspeicher: Erst gründlich prüfen und eventuell einen neutralen Berater fragen, dann entscheiden.
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