Stromspeicher für Solaranlagen - Funktion, Vorteile und Kosten

Was ist ein Batteriespeicher?

Ein Batteriespeicher dient zur Speicherung von überschüssiger Energie, die von PV-Modulen einer Solaranlage erzeugt wird. So können Sie selbst erzeugten Sonnenstrom auch dann nutzen, wenn die Sonne nicht scheint.

Das bedeutet:

• Wenn die Sonne scheint und die PV-Module mehr Energie produzieren, als gerade verbraucht wird, nimmt der Batteriespeicher diesen überschüssigen Strom auf.

• Diese gespeicherte Energie steht dann zur Verfügung, wenn sie benötigt wird, wie beispielsweise nachts oder an bewölkten Tagen, wenn die PV-Module keinen oder nur wenig Strom erzeugen können.

• Der Einsatz eines Batteriespeichers erhöht demnach den Eigenverbrauch an Solarstrom.

Wie funktioniert ein Batteriespeicher für Solaranlagen?

Ein Batteriespeicher besteht aus einem Akku zur Energiespeicherung, einem Batteriemanagementsystem (BMS) zur Steuerung der Stromverbraucher im Haushalt und einer Laderegelung zur Überwachung des Ladevorgangs.

In Kombination mit der Solaranlage arbeitet der Speicher mit einem Stromzähler, einem Einspeise- und Bezugszähler sowie einem Umschalter und einem Laderegler zusammen. Ein intelligentes Energiemanagementsystem (EMS) regelt dabei den Stromfluss zwischen den PV-Modulen, der Batterie und dem Stromnetz.

Vereinfacht dargestellt, durchläuft der Solarstrom drei unterschiedliche Stufen:

1. Der erzeugte Strom wird direkt genutzt: Scheint die Sonne, wird der Strom bei Bedarf direkt in die Hausleitungen überführt. Die Menge ist genau auf den Verbrauch der im Haus betriebenen Geräte abgestimmt.

2. Der Strom fliesst in die Batterie: Ist der Haushaltsbedarf abgedeckt und die Zellen produzieren weiterhin Strom, fliesst die überschüssige Menge in den Batteriespeicher der Solaranlage.

3. Der Strom wird ins öffentliche Netz eingespeist: Sobald die Maximalkapazität des Batteriespeichers erreicht ist, schaltet das System automatisch um und der übrige Strom wird ins Netz zurückgeliefert (Rückspeisung).

Auf welche Technik setzen moderne Batteriespeicher?

Seit einigen Jahren haben Lithium-Ionen-Batterien die traditionellen Blei-Säure-Batterien als bevorzugte Technologie abgelöst. Besonders Lithium-Eisenphosphat-Batterien (LFP) haben sich durchgesetzt. Laut dem Forschungs- und Analysedienstleister Bloomberg NEF machten diese Batterien 2025 über 90 Prozent aller neu installierten Heimspeicher aus.

Moderne Lithium-Ionen-Speicher (LFP-Speicher) übertreffen Blei-Säure-Batterien in allen relevanten Kennwerten deutlich.

• Hohe Zyklenfestigkeit: Sie können 6'000 bis 10'000 Ladezyklen durchlaufen, bevor ihre Kapazität auf rund 80 Prozent abfällt.

• Lange Lebensdauer: Sie halten im Schnitt 15 bis 25 Jahre.

• Effizienz: Sie haben eine Entladetiefe von bis zu 98 Prozent, was deutlich höher ist als bei Blei-Akkus.

Obwohl Blei-Säure-Batterien nach wie vor erhältlich sind, werden sie kaum noch verbaut.

Welche Batteriespeicher-Typen gibt es?

Es gibt grundsätzlich zwei Arten von Speichersystemen für PV-Anlagen. Die einen werden auf der Wechselstromseite (AC) der Anlage angeschlossen. Die anderen auf der Gleichstromseite (DC).

Was ist ein Hochvolt-Batteriespeicher?

Ein Hochvolt-Batteriespeicher, der mit mehr als 48 Volt arbeitet, ist für die nahtlose Integration in PV-Anlagen konzipiert. Er nutzt vorrangig Lithium-Ionen-Technologie, um Energie effizient zu speichern und abzugeben.

Vorteile:

• verbesserte Energieübertragung durch hohe Spannung

• minimierte Umwandlungsverluste und höhere Systemeffizienz

• ausgestattet mit BMS zur Leistungsüberwachung

• kompatibel mit Wechselrichtern, die DC-AC-Umwandlung unterstützen

Was ist ein Niedervolt-Batteriespeicher?

Ein Niedervolt-Batteriespeicher arbeitet mit bis zu 48 Volt und nutzt überwiegend die Lithium-Ionen-Technologie, um Solarstrom effizient zu speichern. Aufgrund der niedrigeren Spannung sind diese Batteriespeicher einfacher zu handhaben und zu installieren. Sie eignen sich ideal für kleinere Solarprojekte.

Vorteile:

• einfachere Handhabung und Installation; oft DIY-freundlich

• aufgrund geringerer Spannung sind höhere Ströme nötig; mehr Leitungsverluste

• integriertes BMS regelt Ladung und Entladung zur Verlängerung der Lebensdauer

1-phasig oder 3-phasig, was gibt es zu beachten?

Einphasige und dreiphasige Batteriespeicher unterscheiden sich hauptsächlich darin, wie sie mit dem Stromnetz und den angeschlossenen Verbrauchern interagieren. Die richtige Wahl hängt von der Netzanschlussart, dem Energiebedarf und den Anforderungen des Haushalts ab.

Wie wählen Sie die richtige Anschlussart aus?

Um die passende Anschlussart auszuwählen, sollten Sie folgende Dinge beachten:

Die Anschlussart Ihres Hauses

• Bei einem einphasigen Anschluss ist ein 1-phasiger Speicher die logische Wahl. Eine Umrüstung wäre aufwendig und teuer.

• Bei einem dreiphasigen Anschluss ermöglicht ein 3-phasiger Speicher eine effizientere Lastverteilung, insbesondere bei hohem Verbrauch.

Ihren Energiebedarf und -verbrauch

• Für Haushalte mit einem geringeren bis mittleren Energiebedarf kann ein 1-phasiger Batteriespeicher ausreichend sein.

• Haushalte mit einem hohen Energiebedarf, beispielsweise durch Elektrofahrzeuge, Wärmepumpen oder andere energieintensive Geräte, profitieren dagegen möglicherweise mehr von einem 3-phasigen System.

Die technischen Vorschriften

• Der gewählte Speichertyp muss technisch mit Ihrer bestehenden oder geplanten Solaranlage und den Hausinstallationen kompatibel sein. Dafür gilt die Niederspannungs-Installationsverordnung (NIV).

• Bei der Planung sollten zukünftige Erweiterungen der PV-Anlage oder des Speichersystems berücksichtigt werden. Ein 3-phasiges System bietet mehr Flexibilität für Upgrades.

Warum Sie über den Kauf eines Batteriespeichers nachdenken sollten

Ohne Batteriespeicher müsste der überschüssige Sonnenstrom direkt ins Netz zurückgeliefert werden (Rückspeisung). Die Rückliefervergütung Ihres lokalen Verteilnetzbetreibers (VNB) liegt in der Regel bei 6 bis 15 Rp./kWh. Das ist weit unter dem Schweizer Haushaltsstrompreis von rund 25–30 Rp./kWh. Ein Batteriespeicher macht den Eigenverbrauch daher wesentlich rentabler.

Mit einem Batteriespeicher können Sie den Eigenverbrauchsanteil von etwa 30 auf 60 bis 80 Prozent steigern. Zudem sind die Preise für Batteriespeicher, insbesondere für Lithium-Ionen-Batterien, in den letzten Jahren stetig gefallen und so erschwinglicher für PV-Anlagen-Besitzende geworden. Dadurch verbessern sich die Amortisationszeiten von PV-Anlagen, was die Investition wirtschaftlich noch attraktiver macht.

Vorteile eines Batteriespeichers auf einen Blick:

• Ein erhöhter Direktverbrauch selbst erzeugten Sonnenstroms und damit höhere Kosteneinsparungen.

• Eine grössere Unabhängigkeit von externen Energieversorgern und Preisschwankungen.

• Eine optimierte Nutzung von Sonnenstrom, da der gespeicherte Strom zu Zeiten genutzt werden kann, wenn die Sonne nicht scheint wie beispielsweise in den Abendstunden.

• Eine verbesserte Amortisation durch insgesamt bessere Wirtschaftlichkeit der PV-Anlage.

• Nutzung von Förderprogrammen und einer Rückliefervergütung für die Installation von Batteriespeichern, welche die Investitionskosten weiter senken.

• Die lokale Eigenverbrauchsgemeinschaft (LEG/ZEV): Überschüssiger Sonnenstrom kann im Rahmen eines Zusammenschlusses zum Eigenverbrauch (ZEV) oder lokalen Eigenverbrauchsgemeinschaft (LEG) mit Personen auf demselben Grundstück oder in der direkten Nachbarschaft geteilt werden. Ein Batteriespeicher macht die Teilnahme dabei noch flexibler.

Wie wählen Sie die richtige Speichergrösse?

Die richtige Speichergrösse für einen Batteriespeicher ist entscheidend für die Effizienz und Wirtschaftlichkeit Ihrer Solaranlage. Bei der Dimensionierung sollten Sie folgende Faktoren berücksichtigen:

• Ihren Stromverbrauch: Berechnen Sie Ihren täglichen und saisonalen Stromverbrauch. Beachten Sie, zu welchen Tageszeiten der meiste Strom verbraucht wird wie z. B. morgens und abends, wenn wenig Sonnenstrom produziert wird.

• Ihre Verbrauchsspitzen: Ermitteln Sie, zu welchen Zeiten besonders viel Strom gleichzeitig verbraucht wird, beispielsweise wenn Waschmaschine und Geschirrspüler in Betrieb sind. Ein grösserer Speicher kann diese Spitzen abdecken.

• Zukünftige Anschaffungen und zusätzliche Stromverbraucher: Ein Elektroauto oder eine Wärmepumpe erhöhen den Energiebedarf erheblich. Planen Sie deshalb solche Geräte frühzeitig ein und dimensionieren Sie den Speicher entsprechend grösser.

• Personenzahl im Haushalt: Berücksichtigen Sie auch mögliche Veränderungen wie z. B. Familienzuwachs oder den Einzug von Angehörigen.

Zur Orientierung finden Sie in der folgenden Tabelle Richtwerte für die empfohlene Grösse von Batteriespeichern. Je nach tatsächlichem Verbrauch, geografischer Lage und Dachausrichtung können die Empfehlungen variieren.

Was muss bei der Wahl des Aufstellorts für den Batteriespeicher beachtet werden?

Der richtige Standort hat direkten Einfluss auf die Sicherheit, die Leistung und die Lebensdauer des Speichers. In der Regel helfen PV-Installierende bei der Wahl des Standorts.

Die wichtigsten Merkmale für einen geeigneten Aufstellort des Batteriespeichers sind:

• Eine Umgebungstemperatur von 5 °C bis 25 °C. Zu hohe Temperaturen können zu einer Überhitzung führen, während zu niedrige die Effizienz der Batterie verringern. Der Standort sollte gut belüftet sein und vor direkter Sonneneinstrahlung sowie Frost geschützt werden.

• Der Standort und die Installationsfläche sind für das Gewicht des Speichers geeignet. PV-Batteriespeicher können ein erhebliches Gewicht haben. Prüfen Sie deshalb vor der Installation die Statik und Tragfähigkeit der Befestigungsfläche, besonders bei einer Wandmontage oder höheren Stockwerken.

• Der Ort ist leicht zugänglich für die Installation und Wartung des Speichers. Der Speicher sollte für die Installation und Wartung gut erreichbar sein, für Kinder und Unbefugte jedoch nicht leicht zugänglich.

• Der Batteriespeicher sollte an einem trockenen Ort aufgestellt werden, an dem er keinen Regen, Schnee oder hoher Luftfeuchtigkeit ausgesetzt ist. Nur so können Sie Schäden durch Feuchtigkeit vermeiden.

• Eine Position in der Nähe des Wechselrichters und anderer Systemkomponenten. Berücksichtigen Sie bei der Wahl des Aufstellorts auch den Installationsort der gesamten Solaranlage sowie der Kabelführungen. Eine Position in der Nähe des Wechselrichters und anderer Systemkomponenten kann die Installation vereinfachen und den Kabelaufwand reduzieren.

Lebenserwartung – Wie lange hält ein Batteriespeicher?

Moderne Lithium-Ionen-Speicher erreichen heute eine Lebensdauer von 15 bis 25 Jahren. Die Lebensdauer wird oft in Ladezyklen angegeben, wobei viele moderne PV-Speicher für 6.000 bis 10.000 vollständige Lade-Entlade-Zyklen ausgelegt sind, bevor ihre Kapazität auf etwa 80 Prozent ihrer ursprünglichen Kapazität nachlässt.

Die Lebensdauer eines Batteriespeichers kann verkürzt werden durch:

• zu niedrige oder zu hohe Umgebungs- und Betriebstemperaturen.

• ein häufiges Entladen des Speichers bis auf einen sehr niedrigen Ladestand.

• die Missachtung der vom Hersteller empfohlenen Betriebsbedingungen.

• fehlende Wartungen.

Was kostet ein Batteriespeicher in der Schweiz?

Für eine durchschnittliche PV-Anlage eines Einfamilienhauses wird ein Batteriespeicher mit einer Kapazität von ca. 5 bis 15 kWh empfohlen. Die Kosten hierfür liegen bei ca. 5'000 bis 15'000 CHF. Eine vollständige Solaranlage von 10 kWp mit Batteriespeicher kostet installiert rund 33'000 bis 40'000 CHF.

Fördermöglichkeiten für Batteriespeicher der Schweiz

In der Schweiz gibt es verschiedene Fördermöglichkeiten für Photovoltaikanlagen und Batteriespeicher.

• Einmalvergütung (EIV) über Pronovo: Bundesförderung für Solaranlagen (KLEIV, GREIV, HEIV) mit bis zu 30 Prozent der Investitionskosten (HEIV bis zu 60 Prozent).

• Kantonale Programme: Viele Kantone bieten zusätzliche Zuschüsse, die mit der EIV kombinierbar sind.

• Rückliefervergütung: Das lokale Elektrizitätswerk vergütet die Rücklieferung von Strom mit 6 bis 15 Rp./kWh.

• Steuerliche Abzüge: Die Investitionskosten können als Energiesparmassnahme steuerlich geltend gemacht werden.