Grundlagen/Stromspeicher: Unterschied zwischen den Versionen

Aktuelle Version vom 28. September 2026, 04:08 Uhr

Ein Batteriespeicher verschiebt Strom über Stunden, nicht über Wochen: Er nimmt Überschüsse der Eigenerzeugung auf und gibt sie ab, sobald der Bedarf die Erzeugung wieder übersteigt. Damit erhöht er den Eigenverbrauch einer Photovoltaikanlage – stößt aber genau dort an seine Grenze, wo tagelang zu wenig erzeugt wird.

Funktionsprinzip

Geladen wird aus dem Überschuss der Erzeugung, sobald der momentane Bedarf gedeckt ist; entladen wird, sobald die Erzeugung nicht mehr ausreicht. Begrenzend wirken die freie Kapazität, die Ladezustandsgrenzen und die Lade-/Entladeleistung. Der Verlauf des Ladezustands über den Tag ist die anschaulichste Kontrolle der Dimensionierung: Bleibt der Speicher an sonnigen Tagen lange voll, ist er zu groß; wird er nie ganz geladen, zu klein für die Anlage; pendelt er täglich zwischen den Grenzen, passt die Größe.

Tagesgang: Erzeugung, Last und Ladezustand

PV-Ertrag

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15

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21

Last

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Ladezustand

0

3

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12

15

18

21

Uhrzeit

PV-ErtragLastLadezustand

Prinzipbild.

Kennzahlen

Kennzahl	Bedeutung	Typischer Bereich
Nutzbare Kapazität	speicherbare Energiemenge zwischen den Ladezustandsgrenzen	kWh
Lade-/Entladeleistung	höchste Leistung beim Laden bzw. Entladen	kW
Ladezustandsgrenzen	Entladetiefe, die die Zellen schont (Depth of Discharge)	5–20 % Reserve unten
Round-Trip-Wirkungsgrad	Verhältnis entnommener zu eingespeister Energie über einen Zyklus	90–95 %
Degradation	jährlicher Kapazitätsverlust	1–2 %/Jahr

Typische Größen

Einsatzfall	Speichergröße	Faustregel
Einfamilienhaus	5–10 kWh	rund 1 kWh je kWp installierter PV-Leistung
Mehrfamilienhaus	15–30 kWh	am mittleren Tagesverbrauch ausgerichtet
Gewerbe (Lastspitzenkappung)	nach Zielspitze bemessen, oft mehrere 100 kWh	Leistung meist wichtiger als Kapazität

Diese Faustwerte ersetzen keine Rechnung: Der Nutzen hängt stark vom Lastprofil ab. Sinnvoll ist, mehrere Größen zu rechnen und zu beobachten, ab wann der Zuwachs an Eigenverbrauch abflacht.

Einsatz und Grenzen

Ein Batteriespeicher lohnt vor allem dort, wo Erzeugung und Bedarf zeitlich auseinanderfallen, aber nur über Stunden, nicht über Tage oder Jahreszeiten – ein sonniger Sommer gleicht keinen dunklen Winter aus. Vor einer größeren Batterie lohnt der Vergleich mit thermischer Speicherung: Eine Wärmepumpe mit Pufferspeicher verschiebt Wärmeerzeugung in die Mittagsstunden zu deutlich geringeren Kosten je Kilowattstunde. Im Gewerbe tritt daneben die Lastspitzenkappung als eigener Nutzen hinzu, unabhängig von der PV-Erzeugung.

In EPOS-Plan

Im Projekt legt die Kachel Stromspeicher der Startseite den Speicher im Dialog „Verwaltung Stromspeicher“ an; den Gerätekatalog pflegt man unter Administration → Strombedarf & Speicher → Stromspeicher. Wie der Speicher im Einzelnen eingebunden und konfiguriert wird, ein Beispiel, das Zusammenspiel mit anderen Techniken und die Fallstricke stehen auf der Anwendungsseite: Einbindung, Beispiel, Zusammenspiel, Fallstricke.

Siehe auch

Photovoltaik – Erzeugung, die den Speicher lädt
Wärmepumpe – thermische Speicherung als Alternative
Kostenrechnung – wirtschaftliche Bewertung der Speicherkosten

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-Ein '''Batteriespeicher''' verschiebt Strom über Stunden, nicht über Wochen. Er erhöht den Eigenverbrauch einer Photovoltaikanlage, indem er die Mittagsspitze in den Abend trägt – und stößt genau dort an seine Grenze, wo im Winter tagelang zu wenig erzeugt wird. Diese Rolle bestimmt Auslegung und Bewertung.
+<!-- EPOS-Plan Grundlagenseite | Wikititel: Grundlagen/Stromspeicher
+     Repo-Quelle dieser Seite: Projekte/Wiki/Grundlagen - Stromspeicher.wiki
+     Pflegeregel: zuerst hier aendern, dann hochladen - nie umgekehrt. -->
+Ein '''Batteriespeicher''' verschiebt Strom über Stunden, nicht über Wochen: Er nimmt Überschüsse der Eigenerzeugung auf und gibt sie ab, sobald der Bedarf die Erzeugung wieder übersteigt. Damit erhöht er den Eigenverbrauch einer Photovoltaikanlage – stößt aber genau dort an seine Grenze, wo tagelang zu wenig erzeugt wird.
-== Kenngrößen ==
+== Funktionsprinzip ==
-{{Anker|kenngroessen}}
+{{Anker|funktionsprinzip|lade-und-entladestrategie}}
-Beschrieben wird ein Speicher über die '''nutzbare Kapazität''' in Kilowattstunden, die '''Lade- und Entladeleistung''' in Kilowatt, die '''Ladezustandsgrenzen''' und die '''Degradation''', also den Kapazitätsverlust über die Lebensdauer. Nutzbare und nominale Kapazität unterscheiden sich, weil die Entladetiefe begrenzt wird, um die Zellen zu schonen. Die Leistung entscheidet darüber, ob eine kurze Erzeugungsspitze überhaupt aufgenommen werden kann; bei kleinen Anlagen ist sie selten limitierend, bei gewerblichen Lastspitzen dagegen schon.
+Geladen wird aus dem Überschuss der Erzeugung, sobald der momentane Bedarf gedeckt ist; entladen wird, sobald die Erzeugung nicht mehr ausreicht. Begrenzend wirken die freie Kapazität, die Ladezustandsgrenzen und die Lade-/Entladeleistung. Der Verlauf des Ladezustands über den Tag ist die anschaulichste Kontrolle der Dimensionierung: Bleibt der Speicher an sonnigen Tagen lange voll, ist er zu groß; wird er nie ganz geladen, zu klein für die Anlage; pendelt er täglich zwischen den Grenzen, passt die Größe.
-== Lade- und Entladestrategie ==
+<!-- Modellannahme: stilisierter Tagesverlauf ohne Messwerte - PV als Glockenkurve um die
-{{Anker|lade-und-entladestrategie}}
+     Mittagsstunde, Last mit Morgen- und Abendspitze, Ladezustand steigt, solange die
+     Erzeugung den Bedarf uebersteigt, und faellt, sobald der Bedarf ueberwiegt; jede Zeile
+     fuer sich auf ihr eigenes Tagesmaximum skaliert. -->
+{{Diagramm-Anfang|titel=Tagesgang: Erzeugung, Last und Ladezustand}}
+{{Säulen-Anfang|achse=PV-Ertrag|höhe=50}}
+{{Säule|0|solar=0}}
+{{Säule|3|solar=0}}
+{{Säule|6|solar=5}}
+{{Säule|9|solar=55}}
+{{Säule|12|solar=100}}
+{{Säule|15|solar=70}}
+{{Säule|18|solar=15}}
+{{Säule|21|solar=0}}
+{{Säulen-Ende}}
+{{Säulen-Anfang|achse=Last|höhe=50}}
+{{Säule|0|strom=30}}
+{{Säule|3|strom=20}}
+{{Säule|6|strom=45}}
+{{Säule|9|strom=55}}
+{{Säule|12|strom=60}}
+{{Säule|15|strom=55}}
+{{Säule|18|strom=90}}
+{{Säule|21|strom=70}}
+{{Säulen-Ende}}
+{{Säulen-Anfang|achse=Ladezustand|höhe=50}}
+{{Säule|0|speicher=20}}
+{{Säule|3|speicher=15}}
+{{Säule|6|speicher=10}}
+{{Säule|9|speicher=35}}
+{{Säule|12|speicher=75}}
+{{Säule|15|speicher=100}}
+{{Säule|18|speicher=60}}
+{{Säule|21|speicher=25}}
+{{Säulen-Ende|Uhrzeit}}
+{{Legende|solar=PV-Ertrag|strom=Last|speicher=Ladezustand}}
+{{Diagramm-Ende|Prinzipbild.}}
-In der Simulation folgt der Speicher der üblichen Eigenverbrauchsstrategie: Er wird aus dem Überschuss der Erzeugung geladen, sobald der momentane Bedarf gedeckt ist, und entladen, sobald die Erzeugung nicht mehr ausreicht. Begrenzend wirken freie Kapazität, Ladezustandsgrenzen und Leistung. Der Verlauf des Ladezustands lässt sich als eigene Kurve im Stromdiagramm einblenden – die anschaulichste Kontrolle, ob ein Speicher zu klein, passend oder überdimensioniert ist: Bleibt er im Sommer tagelang voll, ist er zu groß; wird er nie ganz geladen, zu groß für die Anlage; pendelt er täglich zwischen den Grenzen, passt er.
+== Kennzahlen ==
+{{Anker|kennzahlen|kenngroessen}}
-== Dimensionierung ==
+{| class="wikitable"
-{{Anker|dimensionierung}}
+! Kennzahl !! Bedeutung !! Typischer Bereich
+|-
+| Nutzbare Kapazität || speicherbare Energiemenge zwischen den Ladezustandsgrenzen || kWh
+|-
+| Lade-/Entladeleistung || höchste Leistung beim Laden bzw. Entladen || kW
+|-
+| Ladezustandsgrenzen || Entladetiefe, die die Zellen schont (Depth of Discharge) || 5–20 % Reserve unten
+|-
+| Round-Trip-Wirkungsgrad || Verhältnis entnommener zu eingespeister Energie über einen Zyklus || 90–95 %
+|-
+| Degradation || jährlicher Kapazitätsverlust || 1–2 %/Jahr
+|}
-Als Anhaltspunkt gilt eine nutzbare Kapazität in der Größenordnung des mittleren Tagesverbrauchs, im Wohnbau häufig etwa eine Kilowattstunde je Kilowatt installierter PV-Leistung. Diese Faustwerte ersetzen die Rechnung aber nicht, weil der Nutzen stark vom Lastprofil abhängt: Ein Gewerbebetrieb mit hohem Tagverbrauch braucht kaum Speicher, ein Haushalt mit Abendlast dagegen deutlich mehr. Rechnen Sie deshalb drei bis vier Größen und beobachten Sie, ab wann der Zuwachs an Eigenverbrauch abflacht – dieser Knick markiert die wirtschaftliche Grenze weit zuverlässiger als jede Formel.
+== Typische Größen ==
+{{Anker|typische-groessen|dimensionierung}}
-== Alternativen und Zusammenspiel ==
+{| class="wikitable"
-{{Anker|alternativen-und-zusammenspiel}}
+! Einsatzfall !! Speichergröße !! Faustregel
+|-
+| Einfamilienhaus || 5–10 kWh || rund 1 kWh je kWp installierter PV-Leistung
+|-
+| Mehrfamilienhaus || 15–30 kWh || am mittleren Tagesverbrauch ausgerichtet
+|-
+| Gewerbe (Lastspitzenkappung) || nach Zielspitze bemessen, oft mehrere 100 kWh || Leistung meist wichtiger als Kapazität
+|}
-Bevor der Speicher vergrößert wird, lohnt der Vergleich mit thermischer Speicherung: Eine Wärmepumpe im PV-optimierten Betrieb verschiebt Wärmeerzeugung in die Mittagsstunden und nutzt den Pufferspeicher – thermische Kapazität kostet je Kilowattstunde ein Vielfaches weniger als elektrische. Auch die Ost-West-Aufteilung der Module bringt Eigenverbrauch ohne zusätzliche Speicherkosten. Erst wenn diese Hebel ausgeschöpft sind, wird die Batterie zur besten Option.
+Diese Faustwerte ersetzen keine Rechnung: Der Nutzen hängt stark vom Lastprofil ab. Sinnvoll ist, mehrere Größen zu rechnen und zu beobachten, ab wann der Zuwachs an Eigenverbrauch abflacht.
-== Abbildung in EPOS-Plan ==
+== Einsatz und Grenzen ==
-{{Anker|abbildung-in-epos-plan}}
+{{Anker|einsatz-und-grenzen|alternativen-und-zusammenspiel}}
-Speicher werden aus dem Katalog übernommen oder selbst angelegt und dem Projekt zugeordnet; in der Simulationskonfiguration nehmen sie am Stromsystem teil. Die Auswertung weist Eigenverbrauchsquote, Autarkiegrad, den Anteil der Speicherentladung an der Bedarfsdeckung und die verbleibende Einspeisung aus – monatsweise in der Autarkieanalyse und als Zeitreihe im Stromdiagramm. Sämtliche Werte lassen sich als CSV-Datei exportieren, um mehrere Speichergrößen tabellarisch zu vergleichen.
+Ein Batteriespeicher lohnt vor allem dort, wo Erzeugung und Bedarf zeitlich auseinanderfallen, aber nur über Stunden, nicht über Tage oder Jahreszeiten – ein sonniger Sommer gleicht keinen dunklen Winter aus. Vor einer größeren Batterie lohnt der Vergleich mit thermischer Speicherung: Eine Wärmepumpe mit Pufferspeicher verschiebt Wärmeerzeugung in die Mittagsstunden zu deutlich geringeren Kosten je Kilowattstunde. Im Gewerbe tritt daneben die '''Lastspitzenkappung''' als eigener Nutzen hinzu, unabhängig von der PV-Erzeugung.
+== In EPOS-Plan ==
+{{Anker|in-epos-plan|abbildung-in-epos-plan}}
+Im Projekt legt die Kachel Stromspeicher der Startseite den Speicher im Dialog „Verwaltung Stromspeicher“ an; den Gerätekatalog pflegt man unter Administration → Strombedarf & Speicher → Stromspeicher. Wie der Speicher im Einzelnen eingebunden und konfiguriert wird, ein Beispiel, das Zusammenspiel mit anderen Techniken und die Fallstricke stehen auf der Anwendungsseite: [[Programm Dokumentation/Stromspeicher#einbindung|Einbindung]], [[Programm Dokumentation/Stromspeicher#beispiel|Beispiel]], [[Programm Dokumentation/Stromspeicher#zusammenspiel|Zusammenspiel]], [[Programm Dokumentation/Stromspeicher#fallstricke|Fallstricke]].
 == Siehe auch ==
 {{Anker|siehe-auch}}
-* [[Stromspeicher]] – Programmfunktion: Kapazität, Leistung und Ladezustandsgrenzen
+* [[Grundlagen/Photovoltaik|Photovoltaik]] – Erzeugung, die den Speicher lädt
-* [[Datenexport]] – CSV-Export der Zeitreihen für den Variantenvergleich
+* [[Grundlagen/Wärmepumpe|Wärmepumpe]] – thermische Speicherung als Alternative
+* [[Grundlagen/Kostenrechnung|Kostenrechnung]] – wirtschaftliche Bewertung der Speicherkosten
 {{Navigation Grundlagen}}
 [[Kategorie:Grundlagen]]