Lohnt sich ein PV-Stromspeicher in Verbindung mit dynamischen Strompreisen?

Die Speicherpreise sind in letzter Zeit ein wenig gesunken und als PV-Betreiber kann man Stromspeicher nun auch ohne Umsatzsteuer erwerben. Aus technischer Sicht würde ich durchaus gerne einen Stromspeicher für meine PV-Anlage nutzen. Also habe ich mir nochmals deren Wirtschaftlichkeit in meiner PV-Umgebung geprüft. Da ich seit einiger Zeit Tibber nutze und so von dynamischen Strompreisen profitiere, habe ich auch die Option berücksichtigt, den Speicher mittels günstigem Netzstrom aufzuladen.

Für die Wirtschaftlichkeitsberechnung habe ich mir mit Google eine Tabelle erstellt, die hier bei Interesse gerne herunter laden könnt.

Meine Rahmenbedingungen für einen Stromspeicher

Es gibt sicherlich diverse Gründe für die Nutzung eines Stromspeichers. Bei mir persönlich steht die Wirtschaftlichkeit an erster Stelle. Daher darf die Nutzung eines PV-Speichers nicht dazu führen, dass ich damit höhere Stromkosten habe, als ohne Speicher.

Wesentlicher Faktor bei der wirtschaftlichen Nutzung eines Speichers ist neben dem Preis sowie dem Strompreis die Anzahl der Vollzyklen, die man im Jahr erreichen kann. Die Frage ist also, wie oft im Jahr kann der Speicher komplett aufgeladen und wieder entladen werden. Je höher dieser Wert ist, desto günstiger wird die Nutzung des gespeicherten Stroms.

Wieviel Vollzyklen sind bei meiner PV-Anlage möglich?

Die Anzahl potentieller Vollzyklen hängt neben der PV-Leistung auch von der Speichergröße ab. Einerseits muß genug Energie vorhanden sein, den Speicher zu befüllen und dann muß die gespeicherte Energie auch wieder genutzt werden. Mit einem (zu) großen Speicher hat dann meist sehr wenige Vollzyklen im Jahr. Ein zu kleiner Speicher reicht dann nicht aus, über die Zeit ohne verfügbaren PV-Strom zu kommen.

Meine Auswahl für einen Speicher

In früheren Kalkulationen hatte ich bereits ermittelt, dass ein Speicher um die 5kWh bei uns wohl eine gute Größe sein könnte. Eine Installation eines normalen Stromspeichers kommt für mich aber aktuell nicht in Frage. Neben den zusätzlichen Installationskosten benötige ich auch einen zusätzlichen Wechselricher oder den Austausch des Wechselrichters mit einem Hybridwechselrichter.

Daher habe ich mich einmal mit den diversen Powerstations am Markt beschäftigt. Hier war zunächst die Idee, ein kleine Version nur in meinem Arbeitszimmer zu nutzen, da hier einige Geräte dauerhaft laufen. Bei meinen Recherchen bin ich dann natürlich auch bei Ecoflow gelandet, die für Balkonkraftwerke auch einen Miniwechselrichter – den Ecoflow PowerStream – anbieten, der den Strom dann direkt über die Steckdose ins Haus einspeisen kann. Die Powerstations von Ecoflow haben darüber hinaus den Vorteil, dass es bereits diverse API Umsetzungen gibt, so dass ich diesen in meine Haussteuerung integrieren könnte. Leider bietet der Ecoflow PowerStream diesen Zugriff noch nicht.

Für meine Berechnungen habe ich mir einmal die Delta 2 mit einer Kapazität von 1.024 Wh sowie die Delta Pro mit einer Kapazität von 3.600 Wh ausgesucht. Beide verfügen über LiFePo4 Akkus, die eine deutlich höhere Zyklenleistung ermöglichen, als die erste Delta-Modelle. Erweiterungen wären dann auch noch mit zusätzlichen Akkus möglich.

Speichernutzung bei 1kWh und 3,6 kWh in meinem PV-Jahr

Um mich an die Anzahl möglicher Vollzyklen bei meiner PV-Anlage anzunähern, habe ich mir zunächst einmal die Monate angeschaut, die für einen Speicher wahrscheinlich überhaupt nicht genug Solarenergie liefern. Das sind natürlich die Wintermonate. Sowohl 1kWh als auch 3,6kWh würden pro Tag komplett verbraucht werden können. Schließlich handelt es sich bei dern Herstellerangaben um Bruttowerte, die in dieser Form nicht komplett nutzbar sind.

Schauen wir uns einmal den November des letzten Jahres an. Interessant sind die Tage mit PV-Überschuß. Denn nur damit würde der Speicher befüllt werden können. Unter Berücksichtigung der Ladeverluste würde man für den kleinen Speicher wahrscheinlich mindestens 1,2 kWh Überschuß und beim großen Speicher mindesten 4kWh benötigen.

Im November 2022 gab es 3 Tage mit einem Überschuß von mindesten 4kWh. Insgesamt hätte man den grpßen Speicher maximal 11-mal im November aufladen können. MIndestens 1,2kWh Überschuß gab es an 16 Tagen. Insgesamt hätte man den kleinen Speicher wahrscheinlich bis zu maximal 20-mal aufladen können. Selbst einen Speicher mit nur 1kWh Kapazität kann man im November also nicht mehr nutzen.

Werfen wir einen Blick auf den Dezember wird es gaz grausam. Es gab zwar sogar noch einen Tag mit etwas über 4kWh Überschuß aber insgesamt hätte man den Akku wahrscheinlich im Dezember nur 3-mal komplett aufladen können. Selbst den kleinen Akku hätte man wahrscheinlich nur mit maximal 4 Vollzyklen betreiben können.

Der Januar sieht dann wieder aus, wie der Dezember. Eine Speichernutzung – egal welcher Größe – ist damit quasi nicht möglich. Anders sieht der Februar aus. Hier gibt es schon wieder reichlich Sonnentage, die den großen Speicher an ca. 15 Tagen voll bekommen hätten. Insgesamt wären aber wahrscheinlich nicht mehr als 18 Vollzyklen zusammen gekommen. Auch der kleine Akku hätte in dem Monat keine 31 Vollzyklen erreicht.

Daher habe ich für meine Anlage daraus abgeleitet, dass in einem PV-Jahr 3 Monate für den Speicher quasi nicht nutzbar sind. Dezember und Januar fallen komplett weg und November und Februar sind nur teilweise nutzbar. Wenn ich dann noch eine Wärmepumpe hätte, würden wahrscheinlich auch November und Februar für den Speicher komplett wegfallen.

Also bleiben noch 9 Monate, an denen theoretisch ein Zyklus pro Tag erreicht werden könnte. Allerdings gibt es fast in jedem Monat 2-3 sehr schlechte Tage, bei denen es für den großen Speicher nicht reichen würde. Im Oktober lässt es dann auch schon wieder deutlich nach. Daher würde ich von den potentiellen 270 Tagen nochmal 10% abziehen und käme für den großen Speicher auf ca. 243 Vollzyklen. Den kleinen Speicher würde man in den 9 Monaten sicherlich jeden Tag befüllen können. Wahrscheinlich sind sogar einige Tage dabei, wo der Speicher auch tagsüber mindestens noch ein zweites Mal gefüllt wird, weil zwischendurch nicht zu jeder Zeit genug Sonne für den Strombedarf vorhanden ist und auch tagsüber der Speicher genutzt werden kann. Hier würde ich einfach mal 20% aufschlagen und komme somit auf ca. 330 Vollzyklen.

Dynamischer Strompreis ermöglicht Speicherladung auch ohne Sonnenenergie

WIe gerade festgestellt, gibt es bei meiner PV-Umgebung mindestens 3 Monate im Jahr, in denen ich einen Speicher eigentlich abschalten könnte. Durch die Nutzung der dynamischen Strompreise von Tibber gibt es aber auch die Option, den Speicher mit günstigem Netzstrom aufzuladen und bei teurem Netzstrom den Speicher wieder zu entladen.

In meiner Berechnungstabelle habe ich daher die Angabe der Vollzyklen aufgeteilt in Vollzyklen mit Solarenergie und solche mit Netzstrom. Für die 3 Wintermonate nehme ich an, dass der kleine Akku sogar bis zu 4-mal pro Tag geladen werden könnte. Da der große Akku wahrscheinlich ein paar Stunden benötigt, bis er wieder entladen ist, würde ich annehmen, dass er maximal 2-mal pro Tag gefüllt werden könnte. Anzunehmen ist aber, dass dies nicht immer klappt. Für die übrigen Monate nehme ich an, dass der kleine Akku 2-mal pro Tag über Netzstrom geladen wird und der große Akku maximal zu 50% pro Tag geladen wird.

Daraus ergeben sich dann beim kleinen Akku ca. 360 Vollzyklen im Winter und ca. 540 Vollzyklen in den anderen Monaten. In Summe kommt man bei dem kleinen Akku also auf ca. 900 Vollzyklen. Vielleicht habe ich die Werte tatsächlich ein wenig hoch gegriffen und müsste die Speichernutzung über den Netzstrom an einigen Tagen mal genauer simulieren. Beim großen Akku komme ich auf ca. 180 Vollzyklen im Winter und 135 Vollzyklen in den übrigen Monaten, also 315 Vollzyklen.

Wirtschaftlichkeit eines Stromspeichers in meiner PV-Umgebung

Nachdem nun ein wesentliches Kriterium für die Wirtschaftlichkeit ermittelt wurde, können wir uns zunächst noch einmal den übrigen Parametern widmen.

Da wäre zunächst der aktuelle Strompreis sowie dessen Steigerung in den nächsten Jahren, die jeder für sich definieren muß. Ich persönlich gehe davon aus, dass die Strompreise nicht mehr so deutlich steigen werden, da immer mehr erneuerbare Energien eigentlich für stabile oder sogar sinkende Preise sorgen sollten. Beim Strompreis richte ich mich nach meiner Tibber-Auswertung der letzten 6 Monate. Hier hatte ich einen Durchschnittspreis von ca. 0,234€ pro kWh ermittelt. Für die Kalkulation starte ich mal mit 0,25€ und nehme eine Preissteigerung pro Jahr von 1% an.

Beim Speicher muß man mit Lade- und Entladeverlusten rechnen, so dass die Nettokapazität bei Powerstations meist bei 70%-75% liegt. Hierin ist dann auch der Stromverbrauch enthalten, der vom Gerät selbst benötigt wird. Der Wechselrichter benötigt auch noch ein wenig Strom, den ich aber nicht zusätzlich berücksichtigt habe. Weiterhin sollte man noch mit einer Degradation des Akkus planen. Meist bieten die Hersteller eine Garantie auf 80% der Speicherkapazität nach 10 Jahren. Das entspricht eine Degration von 2% pro Jahr, die ich in der Kalkulation angenommen habe.

Meine Einspeisevergütung wird natürlich auch noch benötigt, da die Energie, die im Akku landet nicht mehr eingespeist wird und daher kein Vergütung erfolgt. Bei mir beträgt diese 0,0866€ pro kWh.

Bei den Preisen für den dynamischen Strompreis habe ich mit eine Differenz von 10ct zwischen dem täglich teuersten und günstigstem Tarif kalkuliert. Auch diese Werte sind nicht wirklich jeden Tag erreichbar.

Wirtschaftlichkeit der 1kWh Powerstation

Schauen wir uns nun die Berechnung bei der Anschaffung des kleinen Akkus an. Die Ecoflow Delta 2 habe ich aktuell zu einem besonders günstigen Preis von 681,75€ gefunden. Normalerweise liegen günstige Preise bei um die 750€. Zusätzlich wird noch der PowerStream benötigt, um ins Hausnetz einzuspeisen. Die 600W-Variante habe ich aktuell für sehr günstige 233,10€ gefunden.

Eigentlich könnte ich den kleinen Akku tatsächlich auch ohne Wechselrichter benutzen, wenn ich den Akku nur im Arbeitszimmer nutzen würde. Dann müsste ich allerdings auch ganz andere Vollzyklen kalkulieren.

Mit den angenommenen Parametern würde sich die Powerstation nach 8 Jahren rechnen. Wenn aber tatsächlich die hohe Anzahl an Vollzyklen erreichbar wären, dann hätte man schon nach drei Jahren die garantierte Zyklenzahl erreicht. Wahrscheinlich müsste man mit einer deutlich höheren Degradation des Akkus rechnen. Bei 5% wäre der Akku nach 10 Jahren bezahlt, hätte dann aber nur noch ca. 50% der Kapazität.

Wirtschaftlichkeit der 3,6kWh Powerstation

Die Ecoflow Delta Pro habe ich aktuell zu einem Preis von 2.449€ gefunden. Die übrigen Parameter sind identisch mit der obigen Berechnung des kleinen Akkus. Die Wirtschaftlichkeitsberechnung für die Delta Pro sieht dann wie folgt aus.

Wie man der Kalkulation entnehmen kann, rechnet sich die große Powerstation erst nach 15 Jahren. Ob der Speicher tatsächlich so lange nutzbar ist, dürfte allerdings fraglich sein.

Fazit

Bedenkt man, dass ich einige Parameter in der Wirtschaftlichkeitsberechnung eher pro Speicher definiert habe, dann zeigt sich ganz klar, dass sich in meiner Situation ein Speicher nicht wirklich rechnet. Der kleine Speicher wäre vielleicht noch eine Option, um damit ein wenig „herumzuspielen“. Wahrscheinlich würde dieser aber den Zeitpunkt seiner Armortisation nicht erreichen.

Damit gilt weiterhin meine Annahme, dass sich ein Speicher erst rechnet, wenn die gesamten Anschaffungskosten pro nutzbarer kWh unter ca. 600€ liegen. Auf der anderen Seite müsste der Strompreis bei ca. 0,40€ liegen, damit sich der große Speicher innerhalb von 10 Jahren refinanziert hat.

Damit werde ich wohl leider in naher Zukunft nicht in den Genuß eines Speichers kommen. Mal sehen, wie die Entwicklung in den nächsten Monaten aussieht. Vielleicht traue ich mich doch irgendwann einmal, einen DIY-Akku zu bauen.

Wenn ihr die Kalkulation nutzen wollt, findet ihr die Tabelle für die Wirtschaftlichkeitsberechnung eines Speichers über diesen Link. Die Datei ist nur lesbar und muß zur Selbstnutzung herunter geladen werden.

Zum Schluß gibt es dann auch noch den Empfehlungslink für Tibber, bei dem wir beide 50€ für den Tibber-Shop bekommen.