93 Prozent aus dem Akku

Mein Haus, meine Solaranlage, mein Speicher. Dieser Dreiklang verfestigt sich in der Branche immer mehr. 290 der insgesamt rund 1.000 Aussteller auf der Intersolar präsentieren Stromspeicher. Sprich, drei von zehn Ausstellern setzen auf Batterien. Das verdeutlicht den Stellenwert der neuen Speicher innerhalb der Solarbranche. Von einzelnen Zellen, Managementsystemen für Batterien bis hin zu kompletten Speichersystemen ist das Spektrum breit gefächert. Denn im Rahmen der Intersolar treffen sich Speicherexperten in München auf der Electrical Energy Storage (EES).

15.000 Haushalte und kleine Gewerbebetriebe in Deutschland setzten bereits auf Lithiumakkus. Noch bedarf es eines KfW-Förderprogramms des Bundes, das den Kauf eines Batteriespeichers mit bis zu 30 Prozent bezuschusst. Doch das wird sich schon bald ändern. Denn die Preise für Batteriespeicher fallen rapide. Allein 2014 sind die Kosten um 25 Prozent gesunken, dieses Jahr und 2016 wird es weitere Preissenkungen geben. Schätzungen zufolge sinken die Kosten in den nächsten zwei Jahren um rund zehn Prozent pro Jahr, sagt Peter Eckerle, Geschäftsführer des Vereins Storegio aus Ludwigshafen. „Steigt der Haushaltsstrompreis dann noch um durchschnittlich drei Prozent pro Jahr, werden die Speicher 2017 oder 2018 die Grenze zur Wirtschaftlichkeit klar durchbrochen haben.“

45.000 neue Speicher

Laut einer Studie des Marktforschungsunternehmens EuPD Research wird die kumulierte Photovoltaik-Speicherkapazität in Europa bis 2020 auf rund 1,9 Gigawattstunden steigen. Allein in Deutschland werden bis dahin rund 45.000 Neuinstallationen pro Jahr erwartet. Und der Weltmarkt für private, netzgekoppelte Photovoltaikanlagen mit Energiespeicher wird bis 2018 voraussichtlich auf 900 Megawatt, also das Zehnfache, wachsen, so das Ergebnis einer Studie der US-Marktforscher von IHS Technology.

Auch andere Experten gehen von rund zwei bis drei Jahren aus, bis sich die Akkus in Deutschland finanziell lohnen. Derzeit liegen die Kosten für das Gesamtsystem inklusive Montage zwischen 1.100 und 1.300 Euro pro Kilowattstunde Kapazität, im günstigsten Fall sogar bei 1.000 Euro. In drei Jahren werden es wahrscheinlich unter 800 Euro sein, schätzt Carsten Tschamber, Chef des Vereins Solar Cluster aus Stuttgart.

Bleibatterien nicht billiger

Die Kosten beziehen sich auf die Bruttokapazität laut Datenblatt, nicht auf die nutzbare Kapazität im Betrieb. „Die Werte gelten erst einmal für Lithium-Ionen-Systeme, wobei der Unterschied zu Bleibatterien über die gesamte Lebensdauer nicht sehr groß ist“, weiß Tschamber. Lithiumsysteme leben etwa 15 Jahre, Blei-Säure beispielsweise dagegen nur fünf. Über die Lebensdauer der Photovoltaikanlage von mindestens 20 Jahren liegen die Investitionskosten für Lithiumsysteme demnach ein Drittel über dem genannten Wert, sagt er. Zum Vergleich: Die deutlich günstigeren Bleisysteme erhalten einen Faktor vier auf den Anschaffungspreis. „Damit liegen beide Systeme grob bei 1.350 bis 1.700 Euro pro Kilowattstunde“, errechnet Tschamber.

In der Nacht zum 1. Mai stellte der US-Elektroautobauer Tesla seine Speicherpläne in Los Angeles vor: „Wir wollen grundlegend ändern, wie die Welt Energie verwendet”, prophezeit Tesla-Chef Elon Musk. Kleiner macht es der 43-jährige Multimilliardär eben nicht. Nach dem Online-Bezahldienst Paypal, dem Raumfahrtunternehmen Space-X und dem Elektroflitzer Tesla sollen nun kleine Energiespeicher das nächste große Ding werden. Zumindest wenn es nach Musk geht. 38.000 Vorbestellungen sind seit der Bekanntgabe der Speicherpläne bei Tesla eingegangen. Das entspricht etwa der geplanten Produktion bis Mai 2016.

Zwei Versionen von Tesla-Batterien sind derzeit in Planung: Powerwall hat eine Kapazität von sieben Kilowattstunden und soll ab 3.000 US-Dollar (2.684 Euro) zu haben sein, zehn Kilowattstunden liegen bei 3.500 Dollar (3.131 Euro). Die zweite Variante, der gewerbliche Speicher, verfügt über 100 Kilowattstunden. Er kostet rund 25.000 US-Dollar (22.366 Euro) und heißt Powerpack.

Der Ökoenergieversorger Lichtblick und Tesla haben eine Partnerschaft vereinbart. Ziel ist es, die Heimbatterie von Tesla in die Energiemärkte zu integrieren. Die neuen Speicher sollen ab Oktober nämlich auch hierzulande erhältlich sein.

Speicher bündeln

Lichtblick-Chef Heiko von Tschischwitz spricht von einer „dezentralen Energierevolution“. Der Hamburger Ökostromanbieter werde dabei lokale Batterien zu einem leistungsstarken Speicher bündeln. „Die optimierte Nutzung millionenfach installierter Batterien auch außerhalb der Gebäude ist der entscheidende Schritt, um die dezentrale Energiewelt zum systembestimmenden Fundament unserer Energieversorgung zu machen“, erklärt von Tschischwitz. Damit meint er, dass auch Elektromobile künftig ihre Akkus für den Energiemarkt bereitstellen.

Die Hamburger betreiben bereits ein digitales Kraftwerk mit mehr als 1.000 kleinen Einheiten. Im Schwarm vernetzt könnten die Tesla-Batterien künftig überschüssigen Wind- und Sonnenstrom aus dem Stromnetz aufnehmen und diesen bei Flaute im Gebäude nutzen oder wieder ins Netz einspeisen. Ein Bonus: Verbraucher, die ihre Batterien in den Schwarm integrieren, werden von Lichtblick an den Erlösen auf dem Energiemarkt beteiligt.

Neben dem Ökostromanbieter hat Tesla weitere Unternehmen ins Boot geholt: Auf Modulebene kommt der Wechselrichter des israelischen Unternehmens Solaredge zum Zug. Im String liefert Fronius den Wechselrichter für das Tesla-System. Der Symo Hybrid von Fronius sorgt für eine stabile Kommunikation mit dem Speicher. Die Österreicher bieten die Tesla-Batterie alternativ zum eigenen Produkt an.

Solar-Cluster-Chef Tschamber hält die Vorstellung der Powerwall von Tesla für einen Marketing-Coup. „Die Preise sind in der Tat sehr niedrig, allerdings handelt es sich hierbei ja nur um die nackte Batterie zum Nachrüsten“, gibt er zu bedenken. Systempreise enthalten hingegen den passenden Wechselrichter und die Installation. „Es bleibt also abzuwarten, was Komplettsysteme mit Teslas Powerwall am Ende wirklich für den Kunden kosten.“

60 Kilogramm schwer

Das Tesla-System wird dabei auf eine Reihe von deutschen Unternehmen treffen, die bereits Produkte auf dem Markt haben. Beispielsweise will das Dresdner Solarunternehmen Solarwatt dagegenhalten: Dessen neuer Batteriespeicher Myreserve ist unter anderem für den EES Award 2015 nominiert, einen Preis für innovative Speicher. „Wir werden im Bereich der Energiespeicher für Privathaushalte und das Kleingewerbe neue Maßstäbe setzen“, verspricht Solarwatt-Geschäftsführer Detlef Neuhaus.

Durch ein kluges Speichermanagement und einen Gesamtwirkungsgrad des Systems von 93 Prozent wird der Eigenverbrauch rentabler. In der nächsten Ausgabe von photovoltaik stellen wir das System mit DC-Technik ausführlich vor.

Auch bei Großhändlern stehen Batteriespeicher hoch im Kurs. Neben Memodo vertreibt auch die Ökoenergiesparte von Baywa seit April das Speichersystem Resu 6.4 Ex der Südkoreaner von LG Chem. Die neuen Akkus ermöglichen eine hohe Entladungstiefe bei gleichzeitig hoher Langlebigkeit, verspricht der Hersteller. Die Akkus wiegen nur knapp 60 Kilogramm. Das Komplettsystem inklusive des Batteriemanagements ist kompakt in einem Gehäuse untergebracht und wird steckerfertig geliefert.

Der Speicher ist dabei in etwa so groß wie der Turm eines konventionellen Heimrechners. Die Kapazität der Akkus liegt bei 6,4 Kilowattstunden, kann aber durch Erweiterungsmodule auf bis zu 12,8 Kilowattstunden erhöht werden.

Von den 15.000 in Deutschland eingebauten Lithiumspeichern kam rund die Hälfte vom Unternehmen Sonnenbatterie aus Wildpoldsried. Bis zu 10.000 Ladezyklen soll der Speicher Eco schaffen. Das wurde allerdings noch nicht von einem unabhängigen Tester zertifiziert. Durch die relativ lange Nutzung sinken die Kosten für eine gespeicherte Kilowattstunde. Je nach Größe der Sonnenbatterie liegen sie zwischen rund 17 und 24 Cent pro Kilowattstunde.

Software dirigiert die Speicher

Hinter den hohen Ladezyklen steckt ein komplexes Zusammenspiel aus Batteriemodulen, Systemdesign und Software. Basis sind speziell konfigurierte Batteriemodule des japanischen Herstellers Sony. Auf die Batteriezellen wird allerdings nur eine Garantie von bis zu zehn Jahren gewährt. Die Kapazität des Sonnenbatterie Eco lässt sich von vier Kilowattstunden auf bis zu 16 Kilowattstunden steigern.

Auch Tesvolt aus Wittenberg arbeitet an einer Revolution. Erfinder Nikola Tesla steckt auch hier im Firmennamen. Um die Kosten gering zu halten, spielt das Batteriemanagementsystem eine wichtige Rolle. „Viele gegenwärtige Systeme verheizen Energie“, erklärt Geschäftsführer Daniel Hannemann. Oder sie verteilten Energie aus Zellen mit höheren Ladezuständen in Zellen mit niedriger Ladung. „Der Verlust bei der Verteilung beträgt dabei zehn Prozent pro Zelle“, sagt er.

Jede Zelle ist ansteuerbar

Der mittlere Wirkungsgrad von herkömmlichen Systemen liegt deshalb zwischen 70 und 90 Prozent. Tesvolt entwickelte ein bidirektionales Managementsystem mit einer sogenannten Master-Slave-Funktion: Es lädt gezielt überschüssigen Strom direkt in eine gering geladene Zelle. Der Verlust verringert sich so auf acht Prozent.

Das gezielte Ansteuern einzellner Zellen beschleunigt den Ladungsaustausch. Hannemann zeigt sich zufrieden: „Das erhöht den Wirkungsgrad des Systems auf 92 Prozent.“

Speicher-Löwe mit bis zu 10.000 Zyklen

Der Bonner Solarkonzern Solarworld stellt den Speichen Sunpac Lion aus. Grundlage ist eine Lithium-Eisenphosphat-Batterie, die laut Hersteller alle geltenden Sicherheitsstandards erfüllt. Der Sunpac Lion ist ab zwei Kilowattstunden nutzbarer Speicherkapazität verfügbar und lässt sich modular auf bis zu zehn Kilowattstunden im selben Schrank erweitern.

Die einzelnen Batteriemodule werden untereinander mit Steckverbindern verknüpft. So kann der Installateur das Gerät schnell anschließen. Das System zeichnet sich durch eine hohe Zyklenfestigkeit aus und verfügt über eine hohe Energiedichte. Laut Hersteller werden bis zu 10.000 Ladezyklen erreicht. Da der Anschluss auf der Wechselstromseite stattfindet, eignet sich das System sowohl für Neuanlagen als auch für die Nachrüstung bestehender Solaranlagen.

www.solarworld.de

Teil eines Schwarms

Der französische Batteriehersteller Saft stellt ein neues Lithiumsystem vor: Es besteht aus einem Intensium Home 10M, kombiniert mit einem Wechselrichter von Kaco New Energy. Die Kapazität liegt bei vier Kilowattstunden und ist bis zu 30 Kilowattstunden erweiterbar. Das Gewicht des Speichers ist mit 84 Kilogramm im Datenblatt angegeben. Die Kombination erhöht den Eigenverbrauch und bietet durch ein erweitertes Energiemanagement die Möglichkeit, als Teil eines Schwarmsystems zu fungieren.

In sogenannten Schwarmspeichern werden mehrere dezentralisierte Energiespeicheranlagen zusammengefasst, um Energienetzbetreibern finanziell attraktive Zusatzleistungen wie beispielsweise Frequenzsteuerung anzubieten. Saft baut Nickelbatterien sowie Lithiumakkus für eine industrielle Infrastruktur und industrielle Verfahren, für das Transportwesen sowie für Zivil- und Militärtechnik.

www.saftbatteries.com

Speicherschrank mit Notstrom

Panasonic Eco Solutions präsentiert auf der Intersolar ein Lithiumspeichersystem für Privathaushalte. Das AC-gekoppelte, einphasige System enthält Akkus von Panasonic und hat eine Speicherkapazität von 6,8 Kilowattstunden. Der Speicher hat in etwa die Abmessungen einer Kombination aus Kühl- und Gefrierschrank. Genauer: 1.380 mal 966 mal 278 Millimeter. Durch die Zwischenspeicherung erhöhen Nutzer ihre Eigenversorgung.

Dank der Notstromfunktion sind sie zudem vor einem Stromausfall des öffentlichen Netzes geschützt. Bei der Neuentwicklung hat Panasonic ebenfalls die Bedürfnisse der Energieversorger berücksichtigt: Durch ein Verschalten von privaten Speichersystemen erhöhen Energieversorger die Flexibilität der Energieversorgung mit Ökostrom. Die Speicher tragen im Schwarm zur Stabilität des Netzes bei, und sie ermöglichen ein Lastmanagement, das den Ausbau von kommunalen Netzen verringert.

www.eu-solar.panasonic.net

Kleine Speicher im Fokus

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Wo? Themendossier Eigenverbrauch

Wie? Abodaten eingeben und zugreifen

LG Chem im Repertoire

Der Großhändler Memodo aus München vertreibt den Speicher Resu 6.4 Ex von LG Chem.

Der Lithium-Ionen-Akku ist langlebig, robust und zeichnet sich durch eine hohe Entladungstiefe aus. Außerdem ist das Komplettsystem relativ leicht. Es wird steckerfertig geliefert und ist daher einfach zu montieren. Die Kapazität der Akkus beträgt 5,76 Kilowattstunden netto und kann durch bis zu zwei Module um je 2,88 Kilowattstunden netto erweitert werden. Memodo bietet das Speichersystem zusammen mit Wechselrichtern von Nedap und SMA an.

www.memodo.de

Hybrid geht in Serie

Der Speicherhersteller ASD Automatic Storage Device produziert seit Kurzem seinen Hybridspeicher serienmäßig. Insgesamt sechs Monate wurden die Lithium-Eisen-Phosphat-Akkus in ausgewählten Haushalten getestet. Die Kapazität liegt zwischen fünf und 13 Kilowattstunden. „Unsere neue elektronische Speichersteuerung behandelt die Batteriezellen besonders schonend“, erklärt ASD-Gründer Wolfram Walter. Ziel sei, die Lebenserwartung des Speichers noch weiter zu verlängern. Die Degradationskompensation lasse die Zelle langsamer altern. Herstellerunabhängig geprüft sind die Angaben allerdings noch nicht. Die Speicherkomponenten liefern beispielsweise Siemens und Studer.

Auch die Installation des Geräts wurde vereinfacht, sodass nun statt vier in der Regel nur noch zwei Leitungen angeschlossen werden. Der Hybridspeicher ist sowohl für die Wechselstrom- als auch für die Gleichstromkopplung geeignet. Die Planung wird dadurch flexibler. Im Gleichstrommodus wird der Speicher so neu mit Solarstrom geladen – auch bei einem Stromausfall.

www.asd-sonnenspeicher.de