Immer mehr Eigentümerschaften ergänzen ihre Solaranlage mit einem Batteriespeicher, um den Eigenverbrauch zu steigern. Ein Speicher kann aber noch mehr und sogar mithelfen das Netz zu entlasten. Wir zeigen, wie ein optimaler Betrieb gelingt.
Waren Batteriespeicher als Ergänzung zur Solaranlage noch vor wenigen Jahren ein Luxus, den sich kaum jemand leisten konnte respektive wollte, sind sie mittlerweile dank stark gesunkener Preise im breiten Markt angekommen. Der Branchenverband Swissolar rechnet im Batteriemonitor 2026 damit, dass dieses Jahr mehr als 1000 Megawattstunden an neuer Speicherkapazität installiert werden. Zum Vergleich: 2020 betrug der Zubau lediglich 27 Megawattstunden.
Ein Grossteil der Batterien kommt in privaten Haushalten zu stehen, zuletzt wurden indes vermehrt auch Industrie-, Gewerbe- und Landwirtschaftsbauten damit ausgerüstet.
Eigenverbrauch Solarstrom optimieren
Dass immer mehr lokale Stromspeicher installiert werden, hat nebst den tieferen Anschaffungskosten auch mit den Rahmenbedingungen zu tun. Ab 2027 orientiert sich die Vergütung für eingespeisten Solarstrom nicht mehr an einem quartalsweise berechneten Referenzmarktpreis, sondern am Spotmarktpreis. Der Spotmarkt ist die Strombörse, an der die Strompreise für den nächsten Tag ausgehandelt werden. Für jede Viertelstunde des Folgetags wird ein Preis ermittelt. Diese sogenannten Day-Ahead-Sportmarktpreise bilden ab 2027 die Grundlage für die Rückliefervergütung von Solarstrom. Die Preise hängen von Angebot und Nachfrage ab. Ist viel Strom gefragt oder wird wenig Stromproduktion erwartet, steigen sie. Wird dagegen ein hohes Stromangebot oder eine geringe Nachfrage prognostiziert, fallen die Preise. In einzelnen Stunden können sie sogar negativ werden.
Eigentümerschaften von Solaranlagen sollten ihren Solarstrom in Zeiten tiefer oder negativer Spotmarktpreise daher selbst verbrauchen oder zwischenspeichern. Einspeisen sollten sie möglichst dann, wenn die Spotmarktpreise und damit auch die Rückliefervergütung hoch sind. Mit einem Energiemanagementsystem lässt sich dies übrigens automatisieren – man muss also nicht selbst die Marktpreise verfolgen.
Flexibler verbrauchen mit Speichern
Eine Solaranlage liefert nicht unbedingt dann am meisten Strom, wenn eine Familie oder ein Unternehmen am meisten davon benötigt. Zwar lässt sich der Betrieb grosser Verbraucher wie Wärmepumpe oder das Laden einer Elektroauto-Batterie zeitlich auf den Ertrag der Solaranlage ausrichten, aber an sonnigen Tagen ergeben sich vor allem im Sommerhalbjahr dennoch oft Überschüsse. Statt diese zu einem kaum kostendeckenden oder gar negativen Preis ins Netz einzuspeisen, kann man Solarstrom in einem Speicher «zwischenlagern». So steht er dann zur Verfügung, wenn die Solaranlage weniger oder gar keinen Ertrag mehr liefert, also insbesondere am Abend und in der Nacht.
Ein Speicher ermöglicht es, Strom dann zu nutzen, wenn er benötigt wird, unabhängig davon, wann er produziert wurde. Damit werden Stromverbrauch und Stromproduktion entkoppelt, wobei die Speicherdauer aus wirtschaftlichen Gründen üblicherweise nur Stunden betragen sollte und nicht Tage oder Wochen.
Batteriespeicher ermöglichen es, Angebot und Nachfrage voneinander zu entkoppeln und so den Eigenverbrauch zu steigern. (Foto: Soleco)
Wirtschaftlichkeit unterschiedlich
Wie schnell sich die Investition in einen Batteriespeicher amortisiert, hängt nebst den Anschaffungskosten stark von den lokalen Gegebenheiten ab – insbesondere vom Tarif für den Netzstrom und von der Einspeisevergütung. Da in Zeiten mit viel Solarstromangebot die Vergütung sinkt und der Netzstrom kaum merklich günstiger wird, stehen die Vorzeichen grundsätzlich gut. «Je grösser die Differenz zwischen der Einspeisevergütung und dem Netzstromtarif, desto wirtschaftlicher ist das Zwischenspeichern von Solarstrom», bestätigt Alexander Büchi, Leiter Netzwirtschaft bei EKZ. «Nichtdestotrotz kann es sich für Eigentümerschaften lohnen, die Batterie auch für andere Zwecke als nur die Eigenverbrauchsoptimierung der Solaranlage einzusetzen.»
Dynamische Tarife
Was ist damit gemeint? Nun: Sowohl der Strompreis als auch die Höhe der Einspeisevergütungen dürften in Zukunft im Gegensatz zu den heute weitgehend fixen Konditionen dynamisch geregelt werden, sich also stärker an Angebot und Nachfrage orientieren. Für die Bewirtschaftung eines Batteriespeichers ergeben sich daraus spannende Optionen. So kann man ihn zum Beispiel gezielt dann ins Netz entladen, wenn die Einspeisevergütung hoch ist. Dadurch erzielt man höhere Vergütungen und schafft im Speicher Platz, um bei tiefen Vergütungen Strom aus der Solaranlage aufzunehmen. Eine solche Speicherstrategie orientiert sich also nicht nur am Bedarf der lokalen Verbraucher, sondern auch an den Strommarktpreisen. Die Versorgung des Haushalts geniesst dabei üblicherweise aber immer erste Priorität.
Netzdienliche und systemdienliche Flexibilität
Ein lokaler Stromspeicher kann nebst Strom aus der gebäudeeigenen Solaranlage auch solchen aus dem öffentlichen Netz aufnehmen respektive Strom ans Netz abgeben. Statt das eigene Energiemanagementsystem (EMS) entscheiden zu lassen, kann man dies einem externen Dienstleister überlassen. Wie funktioniert das und inwiefern lohnt es sich finanziell?
Flexibilität zur Verfügung stellen
Die meisten modernen Batteriespeicher sind dank entsprechender Schnittstellen technisch darauf vorbereitet, dass ein Dritter diese gezielt ansteuern kann. Bei einer entsprechenden Vereinbarung mit der Eigentümerschaft des Speichers kann er Strom in der Batterie zwischenspeichern, wenn im Netz zu viel davon vorhanden ist, oder der Batterie Strom entziehen, wenn im Netz zu wenig davon vorhanden ist.
Netzdienlich oder systemdienlich?
Das Schweizer Stromnetz besteht aus mehreren Netzebenen. Die unteren Netzebenen auf Stufe Quartier und Gemeinde, das sogenannte Verteilnetz, betreut ein lokaler Netzbetreiber. Stellt man ihm seinen Batteriespeicher zur Verfügung, spricht man von netzdienlicher Flexibilität.
Die oberste und damit nationale Ebene betreibt dagegen die Netzgesellschaft Swissgrid. Weil sie das gesamte Stromnetz koordiniert, spricht man von systemdienlicher Flexibilität oder auch von Regelenergie, wenn man in diesem Bereich Speicherkapazität bereitstellt. «Die Zusammenarbeit erfolgt im systemdienlichen Bereich üblicherweise über sogenannte Aggregatoren», erklärt Büchi. «Das sind spezialisierte Dienstleister, die Dutzende oder Hunderte privater Batteriespeicher zusammenfassen und Swissgrid so grosse Kapazitäten zur Verfügung stellen können.»
Die Firma «Sonnen» war in Deutschland die erste, welche die Batterien ihrer Kunden zu einem virtuellen Kraftwerk zusammenschloss, um Regelenergie am Markt anzubieten. (Foto: Helion)
Die optimale Betriebsstrategie
Es gibt also verschiedene Möglichkeiten, wie man einen Batteriespeicher betreiben kann. Welche ist am sinnvollsten und wirtschaftlich am attraktivsten? Ein Batteriespeicher dürfte meist dann am rentabelsten sein, wenn möglichst viele Ertragsmöglichkeiten miteinander kombiniert werden.
Ein modernes Energiemanagementsystem kann verschiedene Optimierungsziele gleichzeitig berücksichtigen.
Alexander Büchi, Leiter Netzwirtschaft bei EKZ
«Ein modernes Energiemanagementsystem kann verschiedene Optimierungsziele gleichzeitig berücksichtigen», bestätigt Büchi. «So ist es möglich, einen hohen Eigenverbrauch für die Solaranlage zu erreichen und dynamische Stromtarife optimal zu nutzen, aber auch an lokalen Stromverbünden sowie an Flexibilitätsmärkten teilzunehmen.»
Allerdings steigt so die Komplexität des Speicherbetriebs, denn teilweise widersprechen sich die Anforderungen. Es braucht deshalb eine Priorisierung. Bei Einfamilienhäusern liegt die erste Priorität heute oft auf der Eigenverbrauchsoptimierung – auch weil die anderen Märkte vielerorts noch nicht oder nur beschränkt zugänglich sind. Mit der Verbreitung von dynamischen Stromtarifen könnte sich das in den kommenden Jahren ändern.
Ein Energiemanagementsystem nutzt automatisiert die besten Tarife und Zeiten, um Strom zu speichern oder zu verbrauchen. (Foto: EKZ / Severin Jakob)
Worauf ist beim Speicherkauf zu achten?
Wer seinen Batteriespeicher möglichst wirtschaftlich betreiben will, sollte beim Kauf nicht nur auf den Preis achten, sondern auch einige technische Aspekte berücksichtigen.
Dimensionierung
Die Kapazität eines Speichers muss zur Grösse der Solaranlage und dem Verbrauch des Haushalts passen. Der Branchenverband Swissolar nennt in einem Merkblatt zwei Faustregeln zur Berechnung der Speichergrösse, wobei der kleinere Wert aus den beiden Berechnungsmethoden als Orientierungsgrösse empfohlen wird:
Nach Grösse der PV-Anlage: Leistung PV-Anlage (kWp) × 1,5 ≙ Speicherkapazität (kWh) Beispiel: Für eine 6-kWp-Photovoltaikanlage wird ein 9-kWh-Speicher installiert.
Nach Stromverbrauch: Jahresstromverbrauch (kWh) / (2 × 365) ≙ Speicherkapazität (kWh) Beispiel: Haushalt mit 6000 kWh Jahresenergieverbrauch geteilt durch die Anzahl Halbtage pro Jahr (2 × 365) ergibt einen Speicher mit 8,2 kWh Kapazität.
Die passende Dimensionierung ist deshalb wichtig, weil ein Speicher nur dann wirtschaftlich ist, wenn er möglichst oft geladen und wieder entladen werden kann.
Technische Kriterien
Bei der Auswahl des Batteriespeichers sind mehrere technische Eigenschaften zu beachten:
Für die Lebensdauer ist die Anzahl Ladezyklen massgeblich. Viele Hersteller garantieren eine Lebensdauer von sieben bis zehn Jahren, teilweise ist auch eine bestimmte Anzahl von Ladezyklen Teil der Garantie.
Die Lade- und Entladeleistungen geben an, wie schnell eine Batterie geladen und entladen werden kann. Das kann in Kombination mit Elektromobilität wichtig sein, damit das Aufladen des Fahrzeugs nicht zu lange dauert. Die Entladeleistung des Speichers sollte bei dieser Anforderung mindestens gleich hoch sein wie die maximale Bezugsleistung der Ladestation.
Erweiterbarkeit: Die Speicherkapazität sollte sich modular erweitern lassen.
Schnittstellen: Nur wenn der Datenaustausch mit anderen Systemen funktioniert, sind eine Integration in ein Energiemanagement und Smart-Grid-Anwendungen möglich.
«Die technische Kompatibilität mit anderen Systemen ermöglicht nicht nur die Optimierung des Eigenverbrauchs, sondern auch die Teilnahme an zusätzlichen Energiemärkten», erklärt Büchi. «Ich empfehle deshalb, bei einer Neuanschaffung auf offene Systeme zu achten, damit die Anlage nutzbar bleibt für Anwendungen wie dynamische Tarife, zukünftige Flexibilitätsmärkte oder netzdienliche Ansteuerungen.»
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