Batteriespeicher: Der große Widerspruch

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Im Jahr 2019 hatten wir einen kritischen Artikel zu Batteriespeichern veröffentlicht, der zu einigen kontroversen Diskussionen führte, vor allem mit Kritik hinsichtlich der schnellen Veränderungen am Markt und dem Preisverfall der Systeme. Jedoch sind die wesentlichen Aussagen weiterhin gültig. In diesem Beitrag werden die wesentlichen Kernpunkte der Kritik aus aktueller Sicht zusammengefasst.

Autor

Friedemann

Stelzer

Dipl.-Ing., Sachverständiger für energieeffiziente Gebäude und Qualitätssicherung in Reutlingen

Das große Versprechen eines “Autarkiegrades” führt viele Hausbesitzer in die Irre und verleitet in Kombination fehlgeleiteter finanzieller Anreizen zu klimapolitisch und volkswirtschaftlich irrationalem Handeln. Die Branche hat sich darauf eingestellt und profitiert davon. Was am Ende auf der Strecke bleibt, sind der Klimaschutz und die CO2-Einsparung.

Der große Widerspruch – Autarkie mit Anschluss

Es ist ein häufig benutztes Wort. Doch es gibt es eigentlich nicht: “Autarkiegrad”. Entweder bin ich autark oder nicht. Nahezu alle, die glauben, autark zu sein, haben einen Stromanschluss und sind davon abhängig. Oder sie haben keinen und sind hinsichtlich Stromversorgung tatsächlich autark.

Der Sinn dieses Wortes erschließt sich nur aus den Emotionen, die mit dem Wunsch zusammenhängen, autark von den Stromkonzernen zu sein. Es hat damit eine große Wirkung, bleibt aber ein leeres Werbeversprechen. Da dem einen oder anderen Kunden dies vielleicht auch auffällt, wird dann gerne gesagt, dass der Stromanschluss nur zum Einspeisen überschüssigen Stroms und ansonsten “nur im Notfall” genutzt würde. Doch das ist in vielen Fällen Augenwischerei. Wenige Ausnahmen bestätigen die Regel. Auch die teilweise bestehenden Anforderungen an Steuerbarkeit der kundenseitigen elektrischen Anlagenteile widerspricht einer Autarkie.

Der große Widerspruch – Autarkie und die Ökobilanz

Es gibt noch eine unangenehme Wahrheit, die nicht gerne ausgesprochen wird: Ein Batteriespeicher erhöht den CO2-Ausstoß. Deshalb gibt es keine Studie, die eine Ökobilanz eines Haus-Batteriespeichers berechnet. Warum das so ist, lässt sich leicht physikalisch erklären: Anstatt den selbst erzeugten Photovoltaikstrom in der unmittelbaren Nachbarschaft direkt und ohne merkliche Verluste zu nutzen, wird er mit Verlusten in einen Batterie­speicher gepackt. Dieser Speicher selbst hat meist einen sehr hohen Aufwand an Herstellungsenergie und verbraucht erhebliche Ressourcen. Nach Einspeicherung wird diese reduzierte Menge an Gleichstrom wieder mit Verlusten in Wechselstrom gewandelt und schließlich verbraucht. Diesen zusätzlichen Aufwendungen stehen aber keine energetischen Gewinne gegenüber, der Gesamtaufwand steigt! Nur finanziell mag es sich lohnen.

Damit ist klar, dass ein Batteriespeicher im Gebäude immer nur zusätzliche Verluste und CO2-Emissionen generiert, aber nichts einspart.

Der Haken mit der Batterie

Anhand eines Beispiel-Einfamilienhauses mit Wärmepumpe mit einer angeblich hochwertigen Markenbatterie der Firma Tesla mit „wenig“ Verlusten kann man in folgender Abbildung gut die realen Verhältnisse erkennen. Der PV-Stromertrag ändert sich durch die Batterie nicht, der Netzbezug sinkt. Soweit wird das Versprechen der Batterie-Verkäufer erfüllt.

Strombilanz eines Einfamilienwohnhauses mit Wärmepumpe. Links ohne Batteriespeicher, rechts mit Batteriespeicher. Quelle: erstellt mit Polysun (Simulationssoftware für Haustechniksysteme) und überarbeitet von Energiebuendel

Was keiner sagt: Der Stromverbrauch steigt um die nicht unerheblichen Batterieverluste, die eingespeiste und verkaufte Strommenge sinkt. Beide Werte haben nichts mit dem beliebten Kennwert „Eigenversorgungsanteil“ zu tun, fallen also bei dem üblichen Vergleich dieser Zahl unter den Tisch. Die Zusatzkosten können die Reduktion des zugekauften Stroms großteils wieder aufwiegen. Dazu kommen die Investitionskosten.

Risikoverteilung und Alternative

Strom ist teuer und damit eine gute Basis für eine Geschäftsidee. Es gibt sehr viele Angebote am Markt, die sich auch häufig ändern. Das muss jeder für sich entscheiden, was da sinnvoll ist und welches Risiko man übernehmen will. Praktisch gibt es kein Angebot, wenn man am Stromnetz hängt, bei dem man nicht von einem Anbieter abhängt und dieser auch gut am Kunden verdient.

Wer Stromspeicher betreibt, zahlt hohe Gebühren für die Durchleitung des Stroms, obwohl er einen Teil der Aufgabe der Netzstabilisierung übernimmt. Und damit kommen Zweifel nicht nur hinsichtlich der ökologischen, sondern auch der finanziellen Seite von Batteriespeichern.

Ökologisch sinnvoll wäre, statt in jedem Haus in jedem sinnvollen Netzbereich (z.B. an den Umspannwerken auf Niederspannung) einen zentraler Batteriespeicher zu platzieren. Dies könnten auch ausgediente Batteriespeicher aus Mobilitätsanwendungen sein, also bereits genutzte Ressourcen, die man so weiter sinnvoll nutzen kann. Der Vorteil dieser Speicher wäre, dass sich innerhalb des Niederspannungsnetzes alle Verbraucher und Erzeuger ausgleichen und damit die Spitzen weitgehend reduziert sind.

Für den Speicher bleiben nur die großen, geglätteten Schwankungen übrig, die sich wirklich zu speichern lohnen. Der Speicher kann also im Verhältnis zur Summe vieler kleiner, dezentraler Speicher im Endeffekt wesentlich kleiner dimensioniert werden – ganz abgesehen von all den unnötigen Wechselrichtern, Gehäusen, Regelungen und dem Datenverkehr. Auch die Steuerung ist zentral wesentlich einfacher und effektiver. Das müsste der Netzbetreiber organisieren.

Das Problem ist das Marktmodell, das einen freien Markt für Strom behindert, der es jedem leicht ermöglichen würde, Strom an Mieter, Nachbarn oder einen Stromhändler zu liefern. Wichtig wäre nur ein Grünstromprivileg, dass wirklich der grüne Strom und nicht der kaum regelbare Kohlestrom im Netz ist. Und Datenschutzregeln.

Die Wirtschaftlichkeit – sinkt mit der Speichergröße

Eine Kilowattstunde Strom vom Dach aus einer PV-Anlage kostet Anfang 2025 – je nach den Randbedingungen – etwa 0,10 Euro. Das ist für Privathaushalte deutlich günstiger, als wenn sie den Strom aus dem Netz beziehen. Insofern lohnt es sich also, Strom für den direkten Verbrauch auf dem Dach zu erzeugen. Die Frage ist nur: Was ändert daran ein Batteriespeicher?

Die wesentlichen Randbedingungen zur Lösung dieser Frage sind die Höhe des Strom­verbrauchs und die Lebensdauer des Batteriespeichers. Beim Verbrauch gilt es zwei Fälle zu unterscheiden: Einmal mit einer elektrischen Wärmepumpenheizung, einmal ohne Stromheizung. In letzterem Fall werden für ein Einfamilienhaus mit Vierpersonen-Haushalt oft 4.000 kWh pro Jahr oder mehr als Standardverbrauch angegeben. Bei einem Strompreis von 0,35 Euro fallen damit bei üblichem Strombezug also jährlich etwa 1.400 Euro ohne fixe Grundgebühr an. Daraus ergibt sich durchaus ein Einsparpotenzial.

Die einfachste Einsparmöglichkeit lautet: Weniger Strom verbrauchen! Mit effizienten Hausgeräten, Stand-by-Abschaltung, optimierten Verhaltensweisen usw. lässt sich der Stromverbrauch eines Vierpersonen-Haushalts auch auf (weit) unter 2.500 kWh/a drücken. Wenn man nur so viel Strom verbraucht – was durchaus nicht selten ist – dann sinkt die Ausgangsbasis auf 875 Euro pro Jahr. Und man spart jährlich gut 500 Euro, was deutlich mehr ist, als eine Batterie bringen kann. Zur eigenen Potenzialermittlung gibt es einige Stromspar-Rechner im Internet.

Andere Internet-Rechenwerkzeuge berechnen die Wirtschaftlichkeit von PV-Anlagen mit und ohne Batteriespeicher. Diese weisen meist höhere Gewinne aus für PV-Anlagen ohne Speicher im Vergleich zu gleich großen Anlagen mit Speicher. Die Batteriespeicher erhöhen zwar die eingesparten Stromkosten, aber eben auch die Investitionskosten, so dass sich im Vergleich die PV-Anlage alleine mehr lohnt. Ebenso verhält es sich bei der CO2-Bilanz.

Damit sich Batteriespeicher lohnen, sollte vor allem auf folgende Hebel geachtet werden:

  • hohe Lebensdauer (die selten für 15 Jahre garantiert wird).
  • Optimierung der Speichergröße. Diese liegt beim Einfamilienhaus oft bei ca. 4 kWh, größere Kapazitäten bringen oft nur wenig zusätzlichen Nutzen.
  • Effizienz des Speichers. Der oft angegebene SPI (System Performance Index) bezieht sich auf das ideale System, nicht auf die tatsächliche Effizienz. Davon ab gehen Verluste der Dimensionierung, Umwandlung, Regelung, Energiemanagement und Bereitschaft – bezogen auf Verbrauchsprofile in der Prüfnorm. Schon die Realität kann diese Werte nach unten drücken, am Ende sind 15-25% Verluste gegenüber dem ersten erwartungsfrohen Gefühl durchaus möglich. Auf die Effizienz der Anlagen ist deswegen besonders zu achten und fachkundiger Rat hinzuzuziehen.

Zu guter Letzt

Fakt bleibt: Wer viel Strom spart, spart auch am meisten Geld. Sinnvoller als in Batteriespeicher zu investieren wäre es, Wasch- und Spülmaschine sowie andere Großverbraucher wie Staubsauger dann zu betreiben, wenn die PV-Anlage Strom erzeugt. Und man sollte Stand-by konsequent ausmerzen und energieeffiziente Elektrogeräte nutzen. Gleiches gilt für die Beleuchtung.

Wer elektrische Verbraucher nur dann einschaltet, wenn sie wirklich gebraucht werden, kann seinen Stromverbrauch deutlich unter den Durchschnitts­verbrauch senken. Das wirklich intelligente Haus. Das kostet wenig und bringt viel. Vor allem kann man entspannt in Urlaub fahren. Und sagen Sie in Zukunft bitte statt dem unsagbaren Wort „Aut…“ einfach “Eigenversorgungsanteil” oder “Eigenversorgungsquote”.

TIPP: Lesen Sie auch die Kommentare zu diesem Beitrag weiter unten! Dort finden Sie wertvolle Ergänzungen, Hinweise und Meinungen zum Thema.

Quellenangaben

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7 Kommentare

  1. Sehr geehrte Damen und Herren,

    ich habe ihren Artikel gelesen und kann prinzipiell zustimmen, dass Personen, die weniger Strom verbrauchen, auch mehr sparen. Allerdings ist ein höherer Stromverbrauch bei den meisten Menschen auch mit mehr Komfort verbunden.
    Nun zu meinen Kritikpunkten zu diesem Artikel: Ich bin selbst Elektroinstallateur und frage mich, woher ihr Beispiel kommt. Keine meiner Anlagen, die ich für Endkunden installiert habe, deckt sich auch nur ansatzweise mit Ihren Angaben. Deshalb denke ich, dass hier bewusst ein Worst-Case-Szenario geschildert wird.
    Sie schreiben, dass eine Tesla Batterie verbaut wurde und dass diese zu den besseren Batterien gehört. Wie kommen Sie zu dieser Schlussfolgerung? Für mich sehen die Daten im Datenblatt von Tesla eher mittelmäßig aus und vor allem als nicht geeignet für das Beispiel. Die Tesla Powerwall ist auch in Deutschland nicht sonderlich verbreitet, weswegen ich noch weniger verstehe, warum Sie dann ausgerechnet diese vorstellen.
    Ebenfalls arbeiten Sie sich hier nur an einem einzigen Beispiel ab, bei welchem auch noch nicht einmal genaue Details aufgezählt werden zur Anlage und Lastprofil.
    Ein guter und fairer Artikel würde in meinen Augen mehrere detailreiche Beispiele vorstellen, bei denen genaue Angaben zu Anlagegröße, Ausrichtung, Alter, Lastprofil, Standort, Ausrichtung, usw. usw. gemacht werden.
    Für mich hat dieser Artikel eher Bild-Niveau, um jeden Preis eine Richtung einschlagen, auch wenn ich dafür einfach alles so rechne und darstelle das es maximal schlecht aussieht.

    Antworten
    • Guten Tag Herr Ziegler,
      Ihr Hinweis ist grundsätzlich berechtigt, vielen Dank dafür. Er geht aber am Ziel der Aussage meines Artikels vorbei.
      Dieser Artikel ist eine stark gekürzte Überarbeitung eines Artikels von 2019. Damals hatten wir, wie Sie sich das wünschen, viele Varianten berechnet. Ergebnis der Aussage damals und dieses Artikels ist, dass der Eigenstromverbrauch des Batteriesystems in der Regel nicht betrachtet wird, aber vorhanden ist. Die Größenordnung variiert in Abhängigkeit des Batteriewechselrichters und der Batterie (Typ und Größe). Die Grafik des Beispiels ist nur eine, die dies gut zeigt.
      Und weiter wollte ich zeigen, dass die Auslegung sehr wichtig ist, der Speicher meistens zu groß gewählt wird und der Strompreis des selbst erzeugten und verbrauchten Stroms durch die Batterie erhöht wird.
      Kern meiner Aussage soll sein, dass Batterien damit grundsätzlich die Wirtschaftlichkeit einer PV-Anlage nur in bestimmten Fällen knapp erhöhen könnten und Batterien volkswirtschaftlich und ökologisch besser an Netzknoten installiert werden sollten. Und damit, dass der gigantische Ressourcen-Verbrauch vieler kleiner dezentraler Batteriespeicher sich zwar individuell etwas lohnen kann (oder zumindest ein gutes Gefühl geben könnte, wenn man alles andere ausblendet), aber eben nicht zur Lösung von Klimaproblemen taugt. Und das hat sich seit der ersten Fassung nicht geändert.
      Dass in unserem Wirtschaftssystem Klein-Batteriespeicher von verschiedenen Seiten stark beworben werden und ein Faktor sind, will ich nicht abstreiten. Gerade auch als Wirtschaftsfaktor. Doch basiert dies meiner Meinung nach mehr auf Wunschdenken, als auf physikalischen und ökologischen Grundlagen.
      Mit freundlichen Grüßen
      Friedemann Stelzer

      Antworten
  2. Da kann ich nur zustimmen. Zu viele Tage mit Wolken reduzieren die Produktion des eigene Stroms. Herstellung der einzelnen Bauteile verbraucht Energie und Rohstoffe. Wann wird das sich amortisieren?
    Und was keiner bedenkt: Wenn kein Wind- und Solarstrom zur Verfügung stehen, muss das herkömmliche Kraftwerk dafür herhalten. Wir erlauben uns mit teuren Kosten (hohe Strompreise) den Luxus der Redundanz.
    Sonne + Wind >> Kraftwerke drosseln bis ausschalten, ohne Sonne + Wind > Kraftwerke hochfahren.

    Antworten
    • Hallo Herr Dietrich Moldan,
      in diesem Beitrag geht es nicht um die Bewertung von Solar- oder Windstrom insgesamt, sondern um kleine Batteriespeicher und um eine Beschreibung, unter welchen Umständen diese Sinn machen und unter welchen Umständen nicht. Letztendlich ist es aber natürlich beim Einsatz vieler Techniken wichtig und sinnvoll, u.a. deren Wirtschaftlichkeit und ökologische Sinnhaftigkeit auch im Vergleich zu allen verfügbaren Alternativen genau zu prüfen. Bzgl. Windkraftanlagen und Photovoltaikanlagen gibt es mittlerweile viele Studien, die belegen, dass die Energie zu deren Herstellung in den meisten Fällen innerhalb weniger Monate amortisiert wird, siehe auch hier.
      Ihr IBN

      Antworten
  3. Vielen Dank für dieses Update zur Speicherung im Haushalt Herr Stelzer. Anfügen in Bezug auf Wirtschaftlichkeit würde ich gern noch folgenden Punkt. Die gleichzeitige Anschaffung einer WW-Wärmepumpe, statt Durchlauferhitzer oder fossile WW-Erzeugung, erhöht den Wirkungsgrad, wie in meinem Fall nochmal deutlich. Denn nicht immer reicht das tagsüber gespeicherte Warmwasser. Außerdem sind oft nicht alle Familienmitglieder von der Notwendigkeit zu begeistern, möglichst bei Sonnenschein zu waschen oder spülen. Ich würde es immer vom Einzelfall abhängig machen, habe mich selbst auch jahrelang dagegen entscheiden. Die Einbindung der Warmwasserversorgung hat nun aber den entscheidenden Punkt pro Speicher gegeben.

    Antworten
    • Sehr geehrter Herr Michels,
      danke auch für Ihren Kommentar.
      Vielleicht nochmals zur Klarstellung: Wirtschaftlich kann sich ein Energiespeicher lohnen aufgrund des Marktdesigns. Ich habe versucht, hauptsächlich ökologisch zu argumentieren, also hinsichtlich einer Amortisation der Ressourcen. Mehr Stromverbrauch bei größerem Ressourceneinsatz lohnen sich dann prinzipiell nicht. Finanziell _kann_ es bei kleinen Speichern anders aussehen, weil die Einspeisevergütung klein, der Bezugsstrom teuer ist. Aber auch nur, wenn der Speicher lange hält.
      Mich würde es freuen, wenn die Speicher-Ressourcen mehr zentral eingesetzt werden, vor allem, wenn es auch schon aus Mobilitätsanwendungen ausgediente Speicher sind. Und was auch schön ist, wenn man den Strom ohne Speicherung mit jemanden in der Nachbarschaft teilen kann. Vor allem, wenn dessen Dachausrichtung eine andere wäre. Dann kann man PV-Strom auch tauschen. Mit Kabel ist das bürokratisch einfacher, aber dank EU auch ohne Kabelverlegung möglich. Dann muss man die Netznutzung bezahlen.
      Schöne Grüße
      Friedemann Stelzer

      Antworten
  4. Vielen Dank Herr Stelzer!
    Ihr sehr fundierter Artikel zeigt dass sich Stromspeicher weit weniger lohnen, als angenommen.
    Das hat mich erstaunt.
    Weiter viel Erfolg.
    Herzlich, Achim Pilz

    Antworten

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