Die Bedeutung von erneuerbaren Energien ist derzeit so hoch wie noch nie. Stromerzeugung anhand einer eigenen Photovoltaikanlage bietet zwar eine emissionslose Art der Energiegewinnung, jedoch ist sie an die Sonne gekoppelt und diese scheint nicht durchgehend. Hier leistet ein interner Stromspeicher Abhilfe, wodurch der Abend und die Nacht überbrückt werden kann.
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Eigenverbrauch & Autarkie
Als Grundlage für die Dimensionierung eines jeden Stromspeichers spielen zwei Kenngrößen die zentrale Rolle: der Eigenverbrauchsanteil sowie die Höhe des gewünschten Autarkiegrades.
Der Eigenverbrauchsanteil ist derjenige Anteil des erzeugten Stroms, welcher direkt im hauseigenen Stromnetz verbraucht wird. Anzustreben ist ein möglichst hohen Eigenverbrauch, um so wenig teuren Strom aus dem öffentlichen Versorgungsnetz wie möglich zu beziehen.
Autarkie beschreibt die wirtschaftliche Unabhängigkeit eines Privathaushaltes. In dem Fall der Versorgung mit einer Photovoltaikanlage beschreibt der Grad der Autarkie die Dauer, mit welcher die eigene Stromversorgung mithilfe eines Stromspeichers überbrückt werden kann. Bei der Bestimmung des gewünschten Autarkiegrades ist es sinnvoll sich vor der Dimensionierung der kompletten Anlage Gedanken zu machen, da die Anlagegröße und die Speichergröße maßgebliche Parameter sind.
Stromspeicherkapazität
Um die benötigte, beziehungsweise die optimale Größe des Stromspeichers zu bestimmen, ist als grundlegende Eingangsgröße die Leistung der Photovoltaikanlage wichtig. Abzüglich des Eigenverbrauches während dem Betrieb der Anlage ist dies die Leistung, mit welcher der Stromspeicher geladen werden kann.
Als nächstes Schlüsselelement in der Bemessung der Stromspeicherkapazität ist der Eigenverbrauch, wenn die Solarmodule keinen Strom produzieren. Das Ziel ist es stets den kompletten Strombedarf durch den Stromspeicher zu decken, um möglichst keine Energie aus dem öffentlichen Versorgungsnetz zu beziehen.
Weiterhin muss der Stromspeicher ebenso so dimensioniert werden, dass kein eigens produzierter Strom in das öffentliche Netz eingespeist werden muss. Die Einspeisevergütungen sinken in einem stetigen und langfristigen Trend und es ist daher nicht lohnenswert den eigenen Strom für diese Preise zu verkaufen.
Untergrenze
Wie eben beschrieben ist die Speicherung und Verwertung von eigens erzeugter Solarenergie immer günstiger und damit rentabler als die Einspeisung oder den Zukauf von Energie aus dem öffentlichen Versorgungsnetz.
Daher gibt es bei der Bemessung hinsichtlich der Speicherkapazität keine Untergrenze, da jede einzelne Kilowattstunde rentabel ist. Dabei zu beachten ist jedoch, dass möglichst die ganze ungenutzte Energie benutzt wird, um den Stromspeicher zu füllen, damit das komplette Potenzial der Photovoltaikanlage ausgeschöpft wird.
Entladetiefe
Die Entladetiefe, auf Englisch depth of discharge, beschreibt den Anteil der Nennkapazität, welcher effektiv als Energie genutzt werden kann. Eine Beschränkung der Entlademenge hat den Hintergrund, dass die zyklische und kalendarische Lebensdauer beträchtlich verlängert wird.
Die Entladetiefe variiert von Technologie zu Technologie. Bei Bleiakkumulatoren weist die Entladetiefe nur 50 % auf, welches bedeutet, dass von der angegebenen Nennkapazität nur die Hälfte als elektrische Energie abgegeben werden kann. Bei neueren Lithium-Ionen-Akkus hingegen ist die Entladetiefe je nach Anwendungssituation 60 bis 90 %.
Überdimensionierung
Grundsätzlich kann ein Speicher nie zu groß sein, jedoch ist jede Steigerung der Kapazität mit weiteren Kosten verbunden.
Hier sollte also eine Kosten-Nutzen-Abwägung getroffen werden, damit man keine teure ungenutzte Speicherkapazität im Keller stehen hat, sondern sich für die richtige Größe entscheidet.
Leitsatz
Da die Dimensionierung von einem Stromspeicher immer sehr vielen persönlichen Parametern und Gegebenheiten unterliegt, ist es nicht möglich, die benötigte Kapazität anhand von Tabellen oder einem generalisiertem Rechner zu bestimmen.
Als Leitsatz wurde jedoch aufgestellt, dass die nutzbare Speicherkapazität ungefähr eine Kilowattstunde pro Megawattstunde Jahresverbrauch betragen soll.
Diese Faustregel gilt für einen durchschnittlichen Familienhaushalt und wurde unter Einbeiziehung der durchschnittlichen Leistung einer Photovoltaikanlage und dem Energienutzungsverhalten aufgestellt.
Bei der Dimensionierung kann und soll diese Faustregel genutzt werden, um einen ungefähren Richtwert zu erstellen, jedoch die Detailplanung muss immer zusammen mit einem Fachbetrieb erfolgen.
