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von Lukas Racke

Batteriespeicher: Unterschied zwischen den Versionen

(Die Seite wurde neu angelegt: „mini|586x586px|https://www.destatis.de/DE/Presse/Pressemitteilungen/2024/12/PD24_456_43312.html Sonnen- oder Solarenergie ist die Energie, die in der Strahlung der Sonne enthalten ist und mithilfe verschiedener Technologien in Wärme oder elektrische Energie umgewandelt wird. Sie bildet eine der größten '''erneuerbaren Energiequellen''', sowohl in privaten Haushalten als auch in großen Anlagen zur Gewinnung von Solarenergie und m…“)
 
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'''Definition und Funktionsweise'''
Sonnen- oder Solarenergie ist die Energie, die in der Strahlung der Sonne enthalten ist und mithilfe verschiedener Technologien in Wärme oder elektrische Energie umgewandelt wird. Sie bildet eine der größten '''erneuerbaren Energiequellen''', sowohl in privaten Haushalten als auch in großen Anlagen zur Gewinnung von Solarenergie und machte '''im Jahr 2024 ca. 24 % der gesamten Stromeinspeisung'''<ref>https://www.destatis.de/DE/Presse/Pressemitteilungen/2024/12/PD24_456_43312.html</ref> in deutsche Netze durch erneuerbare und fossile Energieträger aus. Damit bildet die Solarenergie, nach der Windkraft, die zweitgrößte Gruppe an erneuerbaren Energieträgern in Deutschland. In der Statistik wurden alle Kraftwerke und Erzeugungsanlagen in Deutschland erfasst, die Strom in das Netz für die allgemeine Versorgung eingespeist haben, nicht jedoch Anlagen zum ausschließlichen eigenen Verbrauch.


Batteriespeicher sind technische Systeme, die entwickelt wurden, um elektrische Energie zu speichern und bei Bedarf wieder abzugeben. Sie ermöglichen die effiziente Nutzung erneuerbarer Energien wie Solar- oder Windkraft, indem sie überschüssige Energie speichern, die zu Zeiten geringer Erzeugung genutzt werden kann.


'''Nutzung'''
Ein Batteriespeicher besteht aus mehreren Batteriezellen, die in einem Gehäuse untergebracht sind. Ein integriertes Management- und Überwachungssystem steuert den Lade- und Entladeprozess, um die Speicherkapazität optimal zu nutzen und die Lebensdauer der Batterie zu verlängern. Wechselrichter wandeln den gespeicherten Gleichstrom in Wechselstrom um, der für den Betrieb von Haushaltsgeräten verwendet werden kann. Moderne Batteriespeicher sind häufig internetfähig und ermöglichen eine Fernüberwachung des Betriebsstatus in Echtzeit.


Es gibt verschiedene Möglichkeiten, aus der Sonneneinstrahlung Energie in Form von elektrischer Energie oder Wärme zu gewinnen. Die häufigste Methode ist die Nutzung von '''Solarkraftwerken''', um die erneuerbare Energie der Sonne nutzbar zu machen. Sowohl Solarthermie- als auch Photovoltaikanlagen gehören zu den Solaranlagen. Der Unterschied liegt darin, dass Solarthermieanlagen Wärmeenergie erzeugen, während Photovoltaikanlagen Solarstrom produzieren.


'''Verschiedene Batteriespeichertechnologien'''


'''Photovoltaik'''
Es gibt eine Vielzahl von Batteriespeichern, die von kompakten Heimspeichern bis hin zu groß angelegten industriellen Anlagen reichen. Von den verschiedenen Technologien sind Lithium-Ionen-Batterien besonders verbreitet. Sie bestehen aus Lithium-Verbindungen und zeichnen sich durch hohe Energiedichte sowie geringe Selbstentladung bei Raumtemperatur aus. Sie eignen sich daher für verschiedene Anwendungen, wie z. B. mobile Endgeräte, Laptops, Kameras, Werkzeuge und medizinische Geräte. Zudem bieten sie ein hervorragendes Kosten-Nutzen-Verhältnis, hohe Leistung und eine lange Lebensdauer. Diese Eigenschaften machen sie zu vielseitigen Lösungen in großen Industrieanlagen und Kraftwerken, in denen sie eine effiziente Balance zwischen Energieangebot und -nachfrage gewährleisten.


Photovoltaikanlagen nutzen die Sonnenstrahlen, die als elektromagnetische Wellen auf die Erde treffen, um daraus Energie zu gewinnen und zu speichern. Diese Energie wird in den Solarzellen umgewandelt und kann unmittelbar genutzt werden.
Neben Lithium-Ionen-Batterien gibt es auch weniger bekannte Alternativen wie Redox-Flow-Batterien oder Salzwasserbatterien, die bisher jedoch nur in spezifischen Bereichen verwendet werden.


Die Menge an Energie, die eine Photovoltaikanlage produziert, hängt von mehreren Faktoren ab. Neben der Größe und dem Standort der Anlage ist auch die Ausrichtung der Solarmodule zur Sonne und die Daten der verbauten technischen Bauteile entscheidend. Diese Faktoren bestimme, wie effektiv die Sonnenstrahlen auf die Solarzellen treffen und in Energie umgewandelt werden können.


Als Unterkategorie der Photovoltaik ermöglichen sog. '''[[Stecker-Solaranlagen (Balkonkraftwerke)|Balkonkraftwerke]]''' die Nutzung von Solarenergie auch an Orten, an denen sonst keine Photovoltaikanlage installiert werden könnte. Insbesondere in städtischen Gebieten können Mieter und Wohnungseigentümer unter Umständen von dem Betrieb einer solchen Stecker-Solaranlage und dem Eigenverbrauch des produzierten Stroms profitieren und im Ergebnis die anfallenden Energiekosten senken.
'''Lebensdauer'''


Batteriespeicher sind essenziell für nachhaltige Energiesysteme. Allerdings haben Batterien eine begrenzte Lebensdauer von etwa 10 bis 15 Jahren. Grund hierfür sind chemische Prozesse, die das Material unabhängig von der Anzahl der Ladezyklen altern lassen. Ein genaues End- oder Ablaufdatum ist jedoch nicht prognostizierbar.


Mit zunehmendem Alter nimmt die Speicherkapazität von Batterien kontinuierlich ab. Um die Lebensdauer zu maximieren, werden intelligente Lademanagementsysteme eingesetzt. Hierbei fließen Daten – bspw. Wetterprognose oder der bisherige Energieverbrauch – mit ein, um die Batterie schonend zu laden und entladen.


'''Solarthermie'''
Es ist ratsam, bei der Anschaffung eines Batteriespeichers eine angemessene Größe zu wählen, um zukünftige Kapazitätsverluste auszugleichen. Auf diese Weise bleibt das System langfristig wirtschaftlich und effizient.


Im Unterschied zu Photovoltaikanlagen dienen Solarthermieanlagen der Erzeugung von Wärme oder Warmwasser. In diesen Anlagen zirkuliert eine Flüssigkeit durch Rohre, die durch eine Pumpe bewegt wird. Wenn Sonnenenergie auf die Rohre trifft, erwärmt sich die Flüssigkeit. Über einen Wärmetauscher wird die Wärme dann in einen Wasserspeicher übertragen. Von diesem ausgehend kann das Warmwasser im Haushalt genutzt werden.


'''Wirkungsgrad'''


'''Speicherung'''
Das Be- und Entladen eines Batteriespeichers geht immer mit Verlusten einher. Der Wirkungsgrad trifft Aussagen darüber, wie effizient die Energieübertragung ist, also wieviel der geladenen Energie auch wieder nutzbar gemacht werden kann. Lithium-Ionen-Batteriespeicher erreichen bereits einen hohen Wirkungsgrad von etwa 90-95%. Dieser Wert hängt von verschiedenen Faktoren ab, darunter auch der eigene Stromverbrauch des Speichers im Standby-Modus sowie im Betrieb. Selbst wenn keine Energie aus der Batterie entnommen wird, verliert der Akku im Laufe der Zeit etwas Ladung. Dank ihres hohen Wirkungsgrades werden Batteriespeicher mittlerweile in vielen Bereichen eingesetzt.


Um Solarenergie rund um die Uhr nutzen zu können, ist ein Solarstromspeicher unerlässlich. Typischerweise nutzt man hier eines der verschiedenen möglichen Batteriespeichersysteme. Ein Speicher ermöglicht es, '''Leistungsspitzen der Solaranlage abzudämpfen''' und bei Leistungsabfällen – beispielsweise bei schlechten Wetterbedingungen – dennoch den vorher selbst erzeugten und gespeicherten Solarstrom zu verbrauchen. Dadurch entsteht eine größere Unabhängigkeit vom Stromnetz und den dort herrschenden Preisschwankungen. Das Ziel ist es, möglichst viel Strom direkt im eigenen Haushalt zu nutzen, selbst an Tagen mit wenig Sonneneinstrahlung oder während der Nachtzeiten.


Wenn Haushalte tagsüber wenig Strom verbrauchen, regelt ein Laderegler die Verteilung des überschüssigen Stroms an aktive Verbraucher wie beispielsweise den Kühlschrank. Der restliche Strom wird in den Speicher geleitet. Überschüssiger Strom kann auch ins Netz eingespeist und nach dem '''Erneuerbare-Energien-Gesetz'''<ref>https://www.gesetze-im-internet.de/eeg_2014/BJNR106610014.html</ref> vergütet werden.
'''Kosten'''


In den letzten Jahren sind die Kosten für Batteriespeicher gesunken, da aufgrund der gestiegenen Nachfrage die Produktionskosten zurückgegangen sind. Durch die höheren Strompreise ist es zunehmend wirtschaftlicher geworden, selbst erzeugten Strom zu speichern und zu späteren Zeitpunkten zu verbrauchen. Die Kosten hängen vom Funktionsumfang des individuellen Geräts ab. So ist beispielsweise ein Batteriespeicher, der auch als Notstromanlage dient, in der Regel teurer. Langfristig erwarten Experten, dass die Kosten für Batteriespeicher weiter sinken. Grund dafür ist ein zunehmender Ausbau der Produktionskapazitäten für Lithium-Ionen-Batterien. Dann könnten Batteriespeicher günstig genug werden, um sie im großen Maßstab als Stromspeichersystem zur Stabilisierung des Stromnetzes einzusetzen. In Deutschland gibt es bereits Projekte, die solche Großbatteriespeicher testen und nutzen.


'''Die Vor- und Nachteile von Sonnenenergie im Überblick'''


Solarenergie bietet zahlreiche Vorteile als '''umweltfreundliche Energiequelle'''. Zum einen ist die Stromerzeugung emissionsfrei und geräuschlos. Zum anderen steigert eine PV-Anlage auf dem Dach den Immobilienwert und sichert über 20 Jahre eine staatlich garantierte Rendite durch das EEG. Hausbesitzer erlangen zudem mehr '''Unabhängigkeit von Stromkonzernen und steigenden Strompreisen'''. Hinzu kommt, dass PV-Anlagen einfach zu betreiben sind und auch in weniger versorgten Zeiten '''Versorgungssicherheit''' bieten. Außerdem recyceln die meisten Solarmodulhersteller ihre Module in Europa selbst, was die Nachhaltigkeit der Technologie unterstützt.
'''Die Vor- und Nachteile im Überblick'''  


Allerdings gibt es auch einige Herausforderungen. So ist beispielsweise die '''Energieproduktion nicht konstant''' und abhängig von Wetter, Jahreszeit und Standort. Zudem können die '''Anschaffungskosten''' in Abhängigkeit vom Wirkungsgrad der Anlage recht hoch sein. Um Leistungseinbußen zu vermeiden, ist eine regelmäßige Reinigung der Solarpaneele nötig. Zuletzt benötigen Solaranlagen oft zusätzlichen Platz im Haus für Strom- oder Warmwasserspeicher.
Batteriespeicher bieten zahlreiche Vorteile, darunter mehr Kontrolle und Unabhängigkeit vom Stromversorger. Hinzu kommt, dass sie die Nutzung selbst erzeugten Stroms zu späteren Zeiten ermöglichen, was besonders bei hohen Eigenverbräuchen und aufgrund der unregelmäßigen erneuerbaren Stromerzeugung zu erheblichen Einsparungen führt und für die Nutzenden Preisschwankungen am Strommarkt abschwächt. Zudem werden Batteriespeicher durch technologische Fortschritte und die steigende Nachfrage prognostiziert günstiger, während die Strompreise tendenziell steigen. Diese Faktoren machen Batteriespeicher bereits jetzt, aber vor allem auch in Zukunft wirtschaftlich attraktiv.


Dennoch gibt es auch Nachteile. Die hohen Investitionskosten stellen für viele eine finanzielle Hürde dar, insbesonder, weil die erwartete Laufzeit der Speicher mit 10 bis 12 Jahren relativ kurz ist. Zudem erfordern Batteriespeicher eine regelmäßige Wartung, was zusätzliche Kosten verursachen kann. Die wirtschaftliche Rentabilität hängt stark vom individuellen Verbrauchsverhalten und den spezifischen Strompreisen ab.


'''Solarenergie in Deutschland'''
Ein Lithium-Ionen-Speicher hat zwar eine durchaus positive Energiebilanz, jedoch wird diese momentan negativ von dem Abbau, Transport und der Verarbeitung der notwendigen Ressourcen zur Herstellung beeinflusst. Insbesondere die Vorgehensweise beim Abbau von Lithium wird regelmäßig öffentlich kritisiert, da zum Lösen des Lithiums zahlreiche Chemikalien, darunter auch Schwermetalle, genutzt werden, welche später oft in die Umwelt und das Grundwasser gelangen.


Immer mehr Unternehmen und private Haushalte in Deutschland nutzen Solarenergie zur Stromerzeugung. Laut dem Statistischen Bundesamt<ref>https://www.destatis.de/DE/Presse/Pressemitteilungen/Zahl-der-Woche/2023/PD23_25_p002.html</ref> waren im März 2023 in Deutschland etwa 2,6 Millionen Photovoltaikanlagen mit einer Gesamtnennleistung von rund 70.600 Megawatt installiert. Das entspricht einem Anstieg von 16 % bei der Anzahl der Anlagen und 21 % bei der installierten Leistung im Vergleich zum Vorjahr. Im März 2022 gab es etwa 2,2 Millionen Photovoltaikanlagen mit einer Nennleistung von insgesamt knapp 58.500 Megawatt. Erfasst werden alle Photovoltaikanlagen, die in das öffentliche Versorgungsnetz einspeisen und über einen Stromzähler verfügen, der die eingespeiste Strommenge misst.


Kleinere Anlagen, wie '''Balkonkraftwerke''', sind in diesen Zahlen meist nicht enthalten. Generell ist zu beobachten, dass der Anteil von Photovoltaik an der gesamten Stromerzeugung zunimmt und damit auch die Bedeutung moderner Solartechnologien im Hinblick auf die angestrebte deutsche Energiewende wächst.
'''Batteriespeicher-Ausbau in Deutschland'''  


Das [https://www.ise.fraunhofer.de/ Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE] hat eine [https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/aktuelle-fakten-zur-photovoltaik-in-deutschland.html Studie zur Bedeutung der Photovoltaik] für die Energiewende in Deutschland veröffentlicht (Stand: Januar 2025).<ref>https://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien/aktuelle-fakten-zur-photovoltaik-in-deutschland.html</ref>
Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) hat für Deutschland die sogenannte Stromspeicherstrategie ausgearbeitet. Diese zielt darauf ab, die Integration der immer stärker wachsenden Anteile erneuerbarer Stromerzeugung im deutschen Stromnetz zu unterstützen. Um die ambitionierten Ziele – bspw. den Ausbau von 215 GW Photovoltaikleistung bis 2030 – erreichen zu können, ist eine hohe Flexibilität des Energiesystems notwendig. Die Eigenschaft von Stromspeichern sowohl zur Energiespeicherung als auch zur Stabilität der Stromversorgung beizutragen, spielen hierbei eine zentrale Rolle.


Der aktuelle Anstieg bei Batteriespeichern ist ein positives Zeichen, das durch ein günstiges Marktumfeld und bereits ergriffene Maßnahmen gefördert wird. Die Strategie des BMWK umfasst eine Vielzahl von Maßnahmen, darunter die Analyse von Hemmnissen, die Beschleunigung von Netzanschlüssen und die Förderung von Innovationen in der Speichertechnologie.


(Stand: Ende 2021) Laut einer Auswertung des Marktstammdatenregisters durch das Fraunhofer ISE (Link einbetten: https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&opi=89978449&url=https://www.ise.fraunhofer.de/content/dam/ise/de/documents/presseinformationen/2022/Kurzpapier_Strukturelle_Entwicklungen_V14.pdf&ved=2ahUKEwie-NThz62HAxWVhP0HHYc1CGIQFnoECBkQAw&usg=AOvVaw0p4vPq3gkNpAMWgSwlmyrK) hat der jährliche Zubau von Batteriespeicher in Deutschland in den letzten Jahren stark zugenommen. So waren Ende 2021 insgesamt 326.048 Batteriespeicher installiert, wovon mehr als ein Drittel in dem betrachteten Jahr neu hinzukam. Mögliche Ursachen für das deutliche Wachstum sind einerseits die gesunkenen Preise für Batteriespeichersysteme und andererseits die gleichzeitig steigenden Stromkosten. Hohe Strompreise erhöhen die Attraktivität von Batteriespeichern bei Besitzern von PV-Anlagen, da dadurch eine höhere Eigenverbrauchsquote erreicht werden kann. Diese Entwicklung trägt wesentlich zur Förderung nachhaltiger Energielösungen bei und stärkt die Unabhängigkeit der Verbraucher.


'''Zu diesen Themen hat die Landeskampagne "Energieberatung Saar" (EBS) eigene Fachinformationen erstellt:'''


* [https://argesolar.bluespice.cloud/w/nsfr_img_auth.php/5/56/EBS_Fachinfo_Solarpaket_1_Mai_2024.pdf '''Fachinformation Solarpaket 1 (05/2024)''']
'''Weiterführende Materialien''':
* [https://argesolar.bluespice.cloud/w/nsfr_img_auth.php/0/09/Fachinfo_EBS_Dezember_2024.pdf '''Fachinformation PVT-Kollektoren und Wärmepumpe (12/2024)''']
* '''[https://argesolar.bluespice.cloud/w/nsfr_img_auth.php/f/f0/Fachinfo_EBS_August_2024_26082024.pdf Fachinformation Balkonkraftwerke (08/2024)]'''
* '''[https://argesolar.bluespice.cloud/w/nsfr_img_auth.php/5/58/Fachinformation_Einspeiseverg%C3%BCtung_und_%C3%9C20_PV_Anlagen_Juli_2024.pdf Fachinformation Einspeisevergütung ausgeschöpft? Wie geht es mit Ü-20 PV-Anlagen weiter? (07/2024)]'''


* [https://www.bmwk.de/Redaktion/DE/Artikel/Energie/Energiespeicher/stromspeicher-strategie.html Stromspeicher-Strategie des BMWK]
* [https://www.bmwk.de/Redaktion/DE/FAQ/Stromspeicher-Strategie/faq-stromspeicher-strategie.html FAQ zur Stromspeicherstrategie des BMWK]
* [https://energy.ec.europa.eu/index_en European Commission: Energy Storage]
* [https://www.bmbf.de/DE/Forschung/EnergieKlimaUndNachhaltigkeit/Energie/Batterieforschung/batterieforschung_node.html Informationen zur Batterieforschung des BMBF]
* [https://www.dpg-physik.de/veroeffentlichungen/publikationen/broschueren-buecher/energiespeicher Broschüre Energiespeicher der Deutschen Physikalischen Gesellschaft]<br /> 


Quellen:
'''Zu diesen Themen hat die Landeskampagne "Energieberatung Saar" (EBS) eigene Fachinformationen erstellt'''


<small>Fußnoten:</small>
<small>Fußnoten:</small>
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​<small>weitere Quellen:</small>
​<small>weitere Quellen:</small>


<small>https://www.interconnector.de/wissen/solarenergie/</small>
<small>https://www.interconnector.de/wissen/solarenergie/[https://www.ise.fraunhofer.de/content/dam/ise/de/documents/presseinformationen/2022/Kurzpapier_Strukturelle_Entwicklungen_V14.pdf&ved=2ahUKEwieNThz62HAxWVhP0HHYc1CGIQFnoECBkQAw&usg=AOvVaw0p4vPq3gkNpAMWgSwlmyrK https://www.ise.fraunhofer.de/content/dam/ise/de/documents/presseinformationen/2022/Kurzpapier''Strukturelle''Entwicklungen_V14.pdf&ved=2ahUKEwieNThz62HAxWVhP0HHYc1CGIQFnoECBkQAw&usg=AOvVaw0p4vPq3gkNpAMWgSwlmyrK]</small>
 
<small>https://de.statista.com/themen/9862/lithium-ionen-batterien/#topicOverview</small>
 
https://www.enbw.com/unternehmen/themen/speicher/batteriespeicher.html
 
<small>https://www.voltus.de/blog/pv-speicher-funktionsweise-und-vorteile/?gad_source=1&gclid=Cj0KCQjwkdO0BhDxARIsANkNcref_g3EdGg1obLMMgzkBiTk2xKtuQ8W-5ALJ_z_1gsKG_ukfY-3qf8aAub4EALw_wcB</small>

Version vom 28. April 2025, 13:11 Uhr

Definition und Funktionsweise

Batteriespeicher sind technische Systeme, die entwickelt wurden, um elektrische Energie zu speichern und bei Bedarf wieder abzugeben. Sie ermöglichen die effiziente Nutzung erneuerbarer Energien wie Solar- oder Windkraft, indem sie überschüssige Energie speichern, die zu Zeiten geringer Erzeugung genutzt werden kann.

Ein Batteriespeicher besteht aus mehreren Batteriezellen, die in einem Gehäuse untergebracht sind. Ein integriertes Management- und Überwachungssystem steuert den Lade- und Entladeprozess, um die Speicherkapazität optimal zu nutzen und die Lebensdauer der Batterie zu verlängern. Wechselrichter wandeln den gespeicherten Gleichstrom in Wechselstrom um, der für den Betrieb von Haushaltsgeräten verwendet werden kann. Moderne Batteriespeicher sind häufig internetfähig und ermöglichen eine Fernüberwachung des Betriebsstatus in Echtzeit.


Verschiedene Batteriespeichertechnologien

Es gibt eine Vielzahl von Batteriespeichern, die von kompakten Heimspeichern bis hin zu groß angelegten industriellen Anlagen reichen. Von den verschiedenen Technologien sind Lithium-Ionen-Batterien besonders verbreitet. Sie bestehen aus Lithium-Verbindungen und zeichnen sich durch hohe Energiedichte sowie geringe Selbstentladung bei Raumtemperatur aus. Sie eignen sich daher für verschiedene Anwendungen, wie z. B. mobile Endgeräte, Laptops, Kameras, Werkzeuge und medizinische Geräte. Zudem bieten sie ein hervorragendes Kosten-Nutzen-Verhältnis, hohe Leistung und eine lange Lebensdauer. Diese Eigenschaften machen sie zu vielseitigen Lösungen in großen Industrieanlagen und Kraftwerken, in denen sie eine effiziente Balance zwischen Energieangebot und -nachfrage gewährleisten.

Neben Lithium-Ionen-Batterien gibt es auch weniger bekannte Alternativen wie Redox-Flow-Batterien oder Salzwasserbatterien, die bisher jedoch nur in spezifischen Bereichen verwendet werden.


Lebensdauer

Batteriespeicher sind essenziell für nachhaltige Energiesysteme. Allerdings haben Batterien eine begrenzte Lebensdauer von etwa 10 bis 15 Jahren. Grund hierfür sind chemische Prozesse, die das Material unabhängig von der Anzahl der Ladezyklen altern lassen. Ein genaues End- oder Ablaufdatum ist jedoch nicht prognostizierbar.

Mit zunehmendem Alter nimmt die Speicherkapazität von Batterien kontinuierlich ab. Um die Lebensdauer zu maximieren, werden intelligente Lademanagementsysteme eingesetzt. Hierbei fließen Daten – bspw. Wetterprognose oder der bisherige Energieverbrauch – mit ein, um die Batterie schonend zu laden und entladen.

Es ist ratsam, bei der Anschaffung eines Batteriespeichers eine angemessene Größe zu wählen, um zukünftige Kapazitätsverluste auszugleichen. Auf diese Weise bleibt das System langfristig wirtschaftlich und effizient.


Wirkungsgrad

Das Be- und Entladen eines Batteriespeichers geht immer mit Verlusten einher. Der Wirkungsgrad trifft Aussagen darüber, wie effizient die Energieübertragung ist, also wieviel der geladenen Energie auch wieder nutzbar gemacht werden kann. Lithium-Ionen-Batteriespeicher erreichen bereits einen hohen Wirkungsgrad von etwa 90-95%. Dieser Wert hängt von verschiedenen Faktoren ab, darunter auch der eigene Stromverbrauch des Speichers im Standby-Modus sowie im Betrieb. Selbst wenn keine Energie aus der Batterie entnommen wird, verliert der Akku im Laufe der Zeit etwas Ladung. Dank ihres hohen Wirkungsgrades werden Batteriespeicher mittlerweile in vielen Bereichen eingesetzt.


Kosten

In den letzten Jahren sind die Kosten für Batteriespeicher gesunken, da aufgrund der gestiegenen Nachfrage die Produktionskosten zurückgegangen sind. Durch die höheren Strompreise ist es zunehmend wirtschaftlicher geworden, selbst erzeugten Strom zu speichern und zu späteren Zeitpunkten zu verbrauchen. Die Kosten hängen vom Funktionsumfang des individuellen Geräts ab. So ist beispielsweise ein Batteriespeicher, der auch als Notstromanlage dient, in der Regel teurer. Langfristig erwarten Experten, dass die Kosten für Batteriespeicher weiter sinken. Grund dafür ist ein zunehmender Ausbau der Produktionskapazitäten für Lithium-Ionen-Batterien. Dann könnten Batteriespeicher günstig genug werden, um sie im großen Maßstab als Stromspeichersystem zur Stabilisierung des Stromnetzes einzusetzen. In Deutschland gibt es bereits Projekte, die solche Großbatteriespeicher testen und nutzen.


Die Vor- und Nachteile im Überblick

Batteriespeicher bieten zahlreiche Vorteile, darunter mehr Kontrolle und Unabhängigkeit vom Stromversorger. Hinzu kommt, dass sie die Nutzung selbst erzeugten Stroms zu späteren Zeiten ermöglichen, was besonders bei hohen Eigenverbräuchen und aufgrund der unregelmäßigen erneuerbaren Stromerzeugung zu erheblichen Einsparungen führt und für die Nutzenden Preisschwankungen am Strommarkt abschwächt. Zudem werden Batteriespeicher durch technologische Fortschritte und die steigende Nachfrage prognostiziert günstiger, während die Strompreise tendenziell steigen. Diese Faktoren machen Batteriespeicher bereits jetzt, aber vor allem auch in Zukunft wirtschaftlich attraktiv.

Dennoch gibt es auch Nachteile. Die hohen Investitionskosten stellen für viele eine finanzielle Hürde dar, insbesonder, weil die erwartete Laufzeit der Speicher mit 10 bis 12 Jahren relativ kurz ist. Zudem erfordern Batteriespeicher eine regelmäßige Wartung, was zusätzliche Kosten verursachen kann. Die wirtschaftliche Rentabilität hängt stark vom individuellen Verbrauchsverhalten und den spezifischen Strompreisen ab.

Ein Lithium-Ionen-Speicher hat zwar eine durchaus positive Energiebilanz, jedoch wird diese momentan negativ von dem Abbau, Transport und der Verarbeitung der notwendigen Ressourcen zur Herstellung beeinflusst. Insbesondere die Vorgehensweise beim Abbau von Lithium wird regelmäßig öffentlich kritisiert, da zum Lösen des Lithiums zahlreiche Chemikalien, darunter auch Schwermetalle, genutzt werden, welche später oft in die Umwelt und das Grundwasser gelangen.


Batteriespeicher-Ausbau in Deutschland

Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) hat für Deutschland die sogenannte Stromspeicherstrategie ausgearbeitet. Diese zielt darauf ab, die Integration der immer stärker wachsenden Anteile erneuerbarer Stromerzeugung im deutschen Stromnetz zu unterstützen. Um die ambitionierten Ziele – bspw. den Ausbau von 215 GW Photovoltaikleistung bis 2030 – erreichen zu können, ist eine hohe Flexibilität des Energiesystems notwendig. Die Eigenschaft von Stromspeichern sowohl zur Energiespeicherung als auch zur Stabilität der Stromversorgung beizutragen, spielen hierbei eine zentrale Rolle.

Der aktuelle Anstieg bei Batteriespeichern ist ein positives Zeichen, das durch ein günstiges Marktumfeld und bereits ergriffene Maßnahmen gefördert wird. Die Strategie des BMWK umfasst eine Vielzahl von Maßnahmen, darunter die Analyse von Hemmnissen, die Beschleunigung von Netzanschlüssen und die Förderung von Innovationen in der Speichertechnologie.

(Stand: Ende 2021) Laut einer Auswertung des Marktstammdatenregisters durch das Fraunhofer ISE (Link einbetten: https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&opi=89978449&url=https://www.ise.fraunhofer.de/content/dam/ise/de/documents/presseinformationen/2022/Kurzpapier_Strukturelle_Entwicklungen_V14.pdf&ved=2ahUKEwie-NThz62HAxWVhP0HHYc1CGIQFnoECBkQAw&usg=AOvVaw0p4vPq3gkNpAMWgSwlmyrK) hat der jährliche Zubau von Batteriespeicher in Deutschland in den letzten Jahren stark zugenommen. So waren Ende 2021 insgesamt 326.048 Batteriespeicher installiert, wovon mehr als ein Drittel in dem betrachteten Jahr neu hinzukam. Mögliche Ursachen für das deutliche Wachstum sind einerseits die gesunkenen Preise für Batteriespeichersysteme und andererseits die gleichzeitig steigenden Stromkosten. Hohe Strompreise erhöhen die Attraktivität von Batteriespeichern bei Besitzern von PV-Anlagen, da dadurch eine höhere Eigenverbrauchsquote erreicht werden kann. Diese Entwicklung trägt wesentlich zur Förderung nachhaltiger Energielösungen bei und stärkt die Unabhängigkeit der Verbraucher.


Weiterführende Materialien:


Quellen:



Zu diesen Themen hat die Landeskampagne "Energieberatung Saar" (EBS) eigene Fachinformationen erstellt

Fußnoten:



weitere Quellen:

https://www.interconnector.de/wissen/solarenergie/https://www.ise.fraunhofer.de/content/dam/ise/de/documents/presseinformationen/2022/KurzpapierStrukturelleEntwicklungen_V14.pdf&ved=2ahUKEwieNThz62HAxWVhP0HHYc1CGIQFnoECBkQAw&usg=AOvVaw0p4vPq3gkNpAMWgSwlmyrK

https://de.statista.com/themen/9862/lithium-ionen-batterien/#topicOverview

https://www.enbw.com/unternehmen/themen/speicher/batteriespeicher.html

https://www.voltus.de/blog/pv-speicher-funktionsweise-und-vorteile/?gad_source=1&gclid=Cj0KCQjwkdO0BhDxARIsANkNcref_g3EdGg1obLMMgzkBiTk2xKtuQ8W-5ALJ_z_1gsKG_ukfY-3qf8aAub4EALw_wcB