1. Warum Sie Ihren Solarstrom selbst nutzen sollten

Ziel der Einspeisevergütung nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) war es, den Ausbau erneuerbarer Energien in Deutschland zu fördern. Seitdem hat der Ausbau erheblich an Fahrt gewonnen, was zu einer kontinuierlichen Reduzierung der Einspeisevergütung führte.

Von einem Höchststand von fast 60 Cent pro Kilowattstunde (kWh) ist die Vergütung im Laufe der Jahre im Februar 2024 bei einem Fördersatz von 8,11 Cent pro kWh angekommen. Diese Anpassungen spiegeln die zunehmende Marktreife und Wirtschaftlichkeit von Photovoltaikanlagen wider.

Betrachtet man die Kosten für eine 5-kWp-Anlage mit Speicher, wird schnell klar, dass sich die Investition in eine Photovoltaikanlage allein durch die Einspeisevergütung derzeit nicht amortisieren lässt. Allerdings kann der Eigenverbrauch von selbst erzeugtem Solarstrom die Stromkosten so deutlich senken, dass die Anlage aufgrund der Kostendifferenz rentabel wird. Bei 10 bis 15 Cent/kWh für Solarstrom im Vergleich zu durchschnittlich 45,73 Cent/kWh für den Bezug von Haushaltsstrom (2023) ergibt sich eine Ersparnis von 30 Cent oder mehr pro kWh – mit weiter steigender Tendenz. Die Konsequenz: Möglichst viel Solarstrom aus der eigenen PV-Anlage selbst nutzen, damit sich die Investition schnell bezahlt macht.

2. Ist ein Stromspeicher eine sinnvolle Investition?

Da, wie gezeigt, der selbst erzeugte Solarstrom deutlich günstiger ist als der Strom aus dem öffentlichen Netz, spricht alles für den Eigenverbrauch. Dabei führt die Differenz zwischen den Stromgestehungskosten und den Strompreisen zu einer direkten Senkung der monatlichen Stromrechnung.

Doch liegt derzeit der Eigenverbrauch von Solarstrom in den meisten deutschen Haushalten mit Photovoltaikanlage bei nur 20 bis 30 Prozent. Auf den ersten Blick scheint es daher kaum möglich, eine PV Anlage ausschließlich für den Eigenverbrauch ohne Einspeisung zu nutzen. Dies liegt vor allem daran, dass der meiste Strom dann produziert wird, wenn der Bedarf am geringsten ist – nämlich tagsüber während der sonnigen Mittagsstunden, wenn die Verbraucher außer Haus sind. Dennoch gibt es zahlreiche Möglichkeiten, den Eigenverbrauch zu erhöhen und mehr Solarstrom direkt im Haushalt zu nutzen.

Die wichtigste Ergänzung, die einen spürbaren Vorteil bietet, ist ein Stromspeicher. Mit einem Batteriespeicher auf Lithium-Ionen- und Blei-Ionen-Basis lässt sich der Eigenverbrauch PV Anlage deutlich steigern. Denn damit nutzen Sie bis zu 80 Prozent des von Ihnen produzierten Solarstroms.

2.1. Vorteile und Nachteile eines Photovoltaik-Speichers

Ein Stromspeicher, der im Einfamilienhaus eingesetzt wird, hat jährlich etwa 200 bis 250 Ladezyklen. Die meisten Speicher können 4.000 – 5.000 Ladezyklen erreichen. Somit liegt die durchschnittliche Lebensdauer eines Stromspeichers bei 15–20 Jahren.

Ein Stromspeicher bei einer Photovoltaikanlage bietet folgende Vorteile:

• Erhöhung des Eigenverbrauchs:
  Ein Stromspeicher ermöglicht es, den tagsüber erzeugten Solarstrom zu speichern und zu einem späteren Zeitpunkt, wie abends oder nachts, zu nutzen. Dadurch kann der Eigenverbrauchsanteil von Solarstrom signifikant gesteigert werden.
• Reduzierung der Stromkosten:
  Durch die Speicherung des Solarstroms verringert sich die Notwendigkeit, teuren Strom aus dem öffentlichen Netz zu beziehen, was zu einer deutlichen Senkung der Stromkosten führt.
• Unabhängigkeit vom Stromnetz:
  Ein Stromspeicher macht es möglich, bei Netzstörungen oder Stromausfällen weiterhin auf den gespeicherten Solarstrom zurückzugreifen, was die Unabhängigkeit vom öffentlichen Stromnetz erhöht.
• Optimierung der Netzeinspeisung:
  Überschüssiger Solarstrom kann gezielt ins Netz eingespeist werden, wenn die Einspeisevergütung am höchsten ist, oder für den Eigenverbrauch aufbewahrt werden, wenn die Preise im Netz niedrig sind.
• Langlebigkeit der PV-Anlage:
  Durch den Einsatz eines Speichers wird die Belastung der PV-Anlage durch Netzschwankungen reduziert, was die Lebensdauer der Anlage erhöhen kann.

Doch auch die Nachteile eines Stromspeichers bei einer Photovoltaikanlage müssen in Betracht gezogen werden:

• Hohe Anschaffungskosten:
  Die Installation eines Stromspeichers erhöht die Gesamtkosten der Photovoltaikanlage erheblich, da Speichertechnologien nach wie vor relativ teuer sind.
• Begrenzte Lebensdauer:
  Stromspeicher, insbesondere Batterien, haben eine begrenzte Lebensdauer und müssen nach einigen Jahren ersetzt und fachmännisch entsorgt werden, was zusätzliche Kosten verursacht.
• Effizienzverluste:
  Beim Laden und Entladen des Speichers entstehen Effizienzverluste, die dazu führen, dass nicht die gesamte gespeicherte Energie nutzbar ist.
• Umweltbelastung:
  Die Herstellung und Entsorgung von Batterien kann umweltbelastend sein, insbesondere wenn seltene Rohstoffe wie Lithium verwendet werden.
• Wartungskosten:
  Stromspeicher erfordern regelmäßige Wartung, was zusätzliche Betriebskosten verursacht.
• Langsame Amortisation:
  Aufgrund der hohen Kosten und der begrenzten Einsparungen durch den Eigenverbrauch kann die Amortisation eines Stromspeichers deutlich länger dauern als bei einer reinen Photovoltaikanlage ohne Speicher. 

Die Nachteile eines Stromspeichers führen direkt zur nächsten Frage, nämlich der, wie groß ein Speicher in Relation zur Dimension der PV Anlage sein sollte.

2.2. Die optimale Größe des Stromspeichers beim Eigenverbrauch PV Anlage

Die Größe des Stromspeichers für eine Photovoltaikanlage sollte sorgfältig auf den individuellen Energieverbrauch PV Anlage und deren Leistung abgestimmt werden. Hier sind einige wichtige Überlegungen:

• Tagesverbrauch:
  Der Speicher sollte idealerweise groß genug sein, um den durchschnittlichen Stromverbrauch eines Tages abzudecken. Ein typischer Haushalt verbraucht zwischen 4.000 und 5.000 kWh pro Jahr, was etwa 10-14 kWh pro Tag entspricht. Ein Speicher mit einer Kapazität von 5-10 kWh ist oft eine gute Wahl.
• Größe der PV-Anlage:
  Die Kapazität des Speichers sollte auch zur Größe der PV-Anlage passen. Eine Faustregel besagt, dass der Speicher etwa 0,9 bis 1,6 kWh pro installierter kWp Leistung der PV-Anlage haben sollte. Bei einer 10 kWp-Anlage wäre ein Speicher von 9 bis 16 kWh die Empfehlung.
  Dagegen gibt es aber auch den Ansatz: 1 kWh Speicherkapazität pro 1.000 kWh Haushaltsstromverbrauchs zu installieren. Das führt zu einer effizienten Auslastung des Speichers ohne die Nachteile einer Überdimensionierung (dazu hier unten mehr).
• Eigenverbrauchsquote:
  Wenn das Ziel ist, den Eigenverbrauch zu maximieren, sollte der Speicher so dimensioniert sein, dass er den tagsüber überschüssigen Solarstrom speichert, um ihn abends und nachts zu nutzen. Zu große Speicher könnten jedoch ineffizient sein.
• Wirtschaftlichkeit:
  Der Speicher sollte so groß sein, dass er einen wirtschaftlich sinnvollen Anteil des erzeugten Solarstroms speichert. Ein zu großer Speicher könnte die Amortisationszeit verlängern, während ein zu kleiner Speicher den Nutzen der Anlage nicht maximiert.
• Zukunftssicherheit:
  Bei der Planung sollte auch die Möglichkeit zukünftiger Erweiterungen oder Veränderungen im Verbrauchsverhalten berücksichtigt werden, wie z.B. die Anschaffung eines Elektroautos.

Insgesamt sollte die Größe des Stromspeichers auf den spezifischen Energiebedarf, die Größe der PV-Anlage und wirtschaftliche Überlegungen abgestimmt sein. Eine individuelle Beratung durch einen Experten ist oft hilfreich, um die optimalen Dimensionen zu bestimmen.

Vorsicht vor zu großem Speicher!
Im Winter kann ein zu großer Batteriespeicher ein Problem darstellen, da die Photovoltaikanlage aufgrund der kürzeren Tage und des niedrigeren Sonnenstands weniger Strom produziert. Ist der Speicher überdimensioniert, kann er in diesen Monaten oft nicht vollständig geladen werden, da nicht genügend Solarstrom erzeugt wird. Dadurch wird der Speicher nicht effizient genutzt, was die Gesamteffizienz des Systems beeinträchtigt.

3. PV Anlage Eigenverbrauch berechnen: wie viel ist sinnvoll?

Der einfachste Weg, wenn Sie den PV Anlage Eigenverbrauch berechnen wollen ist, die eingespeiste Energie, die der Einspeisezähler anzeigt, von der erzeugten Energie (Ertragszähler) abzuziehen. Falls Sie nichts einspeisen, dann zeigt der Ertragszähler den gesamten von der Photovoltaikanlage erzeugten Strom. Dies ist besonders nützlich für Anlagenbetreiber, die ihre eigenen Statistiken führen, etwa um die Sonnenscheinstunden zu berechnen oder den Eigenverbrauch zu optimieren.

Da dieser Wert sich bei modernen Wechselrichtern ablesen lässt, ist eine zusätzliche Installation eines Ertragszählers nicht notwendig.

Betrachten wir exemplarisch Einfamilienhäuser, so ist dort ein Eigenverbrauch von etwa 60 bis 70 % optimal. In diesem Bereich stehen Kosten und Nutzen in einem ausgewogenen Verhältnis. Um den Eigenverbrauch weiter zu steigern, wäre ein größerer Stromspeicher notwendig. Allerdings wird ein solcher Speicher selten vollständig aufgeladen, was zwar die Kosten erhöht, aber den Nutzen verringert. Dies führt insgesamt zu einer deutliche schlechteren Rentabilität Ihrer Investition.

3.1. Eigenverbrauch PV Anlage und Autarkie – wo liegt der Unterschied?

Beim Berechnen des Eigenverbrauchs und Speicheroptionen, muss Ihnen der Unterschied zwischen der Eigenverbrauchsquote und dem Autarkiegrad klar sein.

Die Eigenverbrauchsquote:
Sie zeigt, wie viel des erzeugten Solarstroms direkt im Haushalt genutzt oder in Batterien gespeichert wird. Ein höherer Eigenverbrauch bedeutet, dass weniger Strom ins Netz eingespeist wird, was bei den aktuellen Einspeiseerlösen als wirtschaftlich vorteilhaft gilt.

Der Autarkiegrad:
Er gibt an, wie viel des Strombedarfs durch das Photovoltaik-Speichersystem gedeckt wird, entweder durch die direkte Nutzung von Solarstrom oder durch die Entnahme aus dem Batteriespeicher. Ein höherer Autarkiegrad bedeutet, dass weniger Strom aus dem öffentlichen Netz bezogen werden muss.

Nützlich: Neutraler Rechner
Die Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin bietet einen kostenlosen „Unabhängigkeitsrechner“. Damit lässt sich der Autarkiegrad und der Eigenverbrauchsanteil anschaulich darstellen.

4. Wie viel Solarstrom brauchen Sie?

In einem Einfamilienhaus liegt der Stromverbrauch zwischen 3.500 und 5.000 kWh im Jahr. Wenn Sie davon ausgehen, dass ein 1 kWp Ihnen 1.000 kWh liefert, kommen Sie zu dem Schluss, dass eine PV Anlage in der Größenordnung 5 bis 6 kWp ausreicht. Nach der Faustformel, 4,5 qm belegbare Dachfläche pro 1 kWp, reichen dafür maximal 27 qm aus. 

Um auf zukünftige Strombedarfe durch den Betrieb einer Wärmepumpe oder dem Laden eines E-Autos gerüstet zu sein, sollten Sie von einer benötigten Nennleistung von 7 bis 10 kWp für den Eigenverbrauch PV Anlage ausgehen.