Speicher für Photovoltaikanlagen

Wenn von „Spei­chern“ im Zusam­men­hang mit Pho­to­vol­ta­ik­an­la­gen die Rede ist, sind damit häu­fig Akku­mu­la­to­ren gemeint – also wie­der­auf­lad­ba­re Bat­te­rien, die elek­tri­schen Strom che­misch spei­chern. Der Begriff „Spei­cher“ ist jedoch umfas­sen­der und schließt auch ande­re Tech­no­lo­gien wie ther­mi­sche, mecha­ni­sche oder che­mi­sche Ener­gie­spei­cher ein. So las­sen sich Lösun­gen für den pri­va­ten Haus­ge­brauch genau­so wie für Gewer­be, Indus­trie und die Ener­gie­wirt­schaft beschrei­ben.

 

Welche Speicherarten unterstützen die Integration von erneuerbaren Energien?

Spei­cher spie­len eine zen­tra­le Rol­le für die Ener­gie­wen­de. Sie hel­fen, selbst erzeug­ten Strom effi­zi­ent zu nut­zen, Last­spit­zen abzu­fe­dern und die Netz­sta­bi­li­tät zu sichern. Je nach Anwen­dungs­be­reich unter­schei­den sich Tech­no­lo­gien und Markt­bild deut­lich.

 

1. Speicher für den Hausgebrauch

Im Pri­vat­be­reich die­nen Spei­cher vor allem dazu, den Eigen­ver­brauch zu maxi­mie­ren, die Strom­rech­nung zu sen­ken und die Abhän­gig­keit vom öffent­li­chen Netz zu redu­zie­ren. Die wich­tigs­ten Spei­cher­ar­ten sind:

 

Lithi­um-Ionen-Bat­te­rien

• Markt­an­teil (neu instal­lier­te Heim­spei­cher, grob): ≈ 95–99 %
• Vor­tei­le: hohe Ener­gie­dich­te, lan­ge Lebens­dau­er, gerin­ges Gewicht
• Nach­tei­le: höhe­re Anschaf­fungs­kos­ten, tem­pe­ra­tur­emp­find­lich

 

Blei-Säu­re-Bat­te­rien

• Markt­an­teil: < 5 %
• Vor­tei­le: kos­ten­güns­tig, bewähr­te Tech­nik
• Nach­tei­le: gerin­ge­re Lebensdauer/Zyklenfestigkeit, höhe­rer Platz­be­darf

 

Salz­was­ser-Bat­te­rien

• Markt­an­teil: ≪ 1 %
• Vor­tei­le: ungif­tig, recy­cling­freund­lich, tie­fe Ent­la­dung mög­lich
• Nach­tei­le: gerin­ge­re Ener­gie­dich­te, teils höhe­re Kos­ten

 

Ther­mi­sche Spei­cher (Was­ser­spei­cher)

• Markt­an­teil: kei­ne ein­heit­li­che Quo­te, da es sich nicht um Strom‑, son­dern Wär­me­spei­cher han­delt (häu­fig für Warmwasser/Heizung in PV-Haus­hal­ten ein­ge­setzt)
• Vor­tei­le: effi­zi­ent für Wär­me, ein­fach
• Nach­tei­le: kei­ne direk­te Strom­spei­che­rung

 

Klei­ne Druck­luft­spei­cher

• Markt­an­teil: noch ver­nach­läs­sig­bar, ers­te Modelle/Tests für den Haus­ge­brauch
• Vor­tei­le: poten­zi­ell lang­le­big, nicht brenn­bar
• Nach­tei­le: Tech­nik im Heim­be­reich noch in der Ent­wick­lung

Die­se Lösun­gen eig­nen sich für klei­ne bis mit­tel­gro­ße PV-Anla­gen und bie­ten Haus­be­sit­zern fle­xi­ble Wege, den eige­nen Solar­strom opti­mal zu nut­zen.

 

2. Speicher für Gewerbe, Industrie und die Energiewirtschaft

Für grö­ße­re Anla­gen sind Spei­cher nötig, um grö­ße­re Ener­gie­men­gen zu mana­gen, Netz­dienst­leis­tun­gen zu erbrin­gen und die Inte­gra­ti­on erneu­er­ba­rer Ener­gien zu opti­mie­ren.

 

Con­tai­ne­ri­sier­te Groß­bat­te­rien (BESS in Con­tai­ner­bau­wei­se)

• Heu­te Stan­dard bei Solar- und Wind­parks sowie in Netz­kno­ten; meist Lithi­um-Ionen (vor allem LFP), ska­liert in 20–40-Fuß-Containern im MW/M­Wh-Bereich
• Ein­satz: Peak-Shaving, Fre­quenz­hal­tung, Ver­mark­tung am Strom­markt, Eng­pass­ma­nage­ment
• Hin­weis zum Markt­bild: Der neue Zubau groß­ska­li­ger Spei­cher in Euro­pa wächst stark und gewinnt gegen­über Heim­spei­chern an Anteil

 

Redox-Flow-Bat­te­rien

• Vor­tei­le: sehr lan­ge Lebens­dau­er, getrenn­te Ska­lie­rung von Leis­tung und Kapa­zi­tät
• Nach­tei­le: höhe­rer Platz­be­darf, kom­ple­xe­re Tech­nik

 

Pump­spei­cher­kraft­werk (Was­ser­spei­cher)

• Vor­tei­le: sehr gro­ße Kapa­zi­tä­ten, bewähr­te Tech­nik
• Nach­tei­le: Stand­ort­ab­hän­gig­keit, hohe Inves­ti­tio­nen

 

Druck­luft­spei­cher (CAES)

• Vor­tei­le: gro­ße Ener­gie­men­gen mög­lich, Lang­zeit­spei­che­rung
• Nach­tei­le: Wir­kungs­grad gerin­ger, geo­lo­gi­sche und tech­ni­sche Anfor­de­run­gen

 

Was­ser­stoff­spei­cher (Power-to-Gas)

• Vor­tei­le: sehr gro­ße und zeit­lich lan­ge Spei­che­rung, Sek­tor­kopp­lung
• Nach­tei­le: nied­ri­ger Gesamt­nut­zungs­grad, teu­re Umwand­lung

 

Super­kon­den­sa­to­ren

• Vor­tei­le: extrem schnel­le Lade- und Ent­la­de­vor­gän­ge, sehr hohe Zyklen­zah­len
• Nach­tei­le: gerin­ge Ener­gie­dich­te, kei­ne Lang­zeit­spei­che­rung

Kurz gesagt: Im pri­va­ten Bereich domi­nie­ren Lithi­um-Heim­spei­cher klar. Im gro­ßen Maß­stab prä­gen heu­te con­tai­ne­ri­sier­te Lithi­um-BESS den Aus­bau, wäh­rend Flow‑, Wasserstoff‑, Druck­luft- und Pump­spei­cher je nach Anfor­de­rung ergän­zen.

 

3. Batteriespeichersystem

Ein Bat­te­rie­spei­cher­sys­tem (oft kurz BSS genannt) bezeich­net eine kom­plet­te Ein­heit zur Spei­che­rung und Abga­be elek­tri­scher Ener­gie mit­hil­fe von Bat­te­rien. Es geht dabei nicht nur um die Bat­te­rie selbst, son­dern um das gesam­te Sys­tem mit allen Kom­po­nen­ten, die für den siche­ren und effi­zi­en­ten Betrieb not­wen­dig sind.

 

Warum ist es wichtig, die passende Speicherart auszuwählen?

Die Wahl der rich­ti­gen Spei­cher­tech­no­lo­gie hängt stark von den spe­zi­fi­schen Anfor­de­run­gen und der Grö­ße der Anwen­dung ab. Für den pri­va­ten Haus­halt eig­nen sich klei­ne­re, fle­xi­ble­re Spei­cher­lö­sun­gen wie Lithi­um-Ionen-Bat­te­rien, die auch die Nut­zung von Solar­strom opti­mie­ren kön­nen. Indus­tri­el­le Anwen­dun­gen hin­ge­gen erfor­dern oft grö­ße­re, robus­te­re Sys­te­me, die eine lang­fris­ti­ge und effi­zi­en­te Ener­gie­ver­sor­gung gewähr­leis­ten. Die Ent­wick­lung und Ver­brei­tung effi­zi­en­ter Spei­cher­lö­sun­gen sind daher von ent­schei­den­der Bedeu­tung, um die Ener­gie­wen­de vor­an­zu­trei­ben und die Nut­zung erneu­er­ba­rer Ener­gien lang­fris­tig zu maxi­mie­ren.

 

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