Kosten von Solarstrom aus Batterien war eines der prägenden Themen des OTTI-Symposiums zur Photovoltaik. Bis 2030, so der Experte Winfried Hoffmann, soll der Photovoltaikstrom so viel kosten wie der aus dem Netz, auch wenn er kurzfristig in einer Batterie gespeichert wurde. Professor Volker Quaschning geht davon aus, dass dann private und gewerbliche Speicherbatterien für die gesamten Solarstromüberschüsse ausreichen.
Die Kosten für das Ein- und Ausspeichern einer Kilowattstunde (kWh) Strom in ein häusliches Lithium-Ionen-Batteriesystem lagen in Deutschland Ende 2014 bei 35 bis 40 ct/kWh. Winfried Hoffmann von der Beratungsfirma ASE hat die Methode der Preis-Erfahrungs-Kurve, die sich in der Vergangenheit bereits für Computer-Arbeitsspeicher, Photovoltaikmodule und Flachbildschirme bewährt hat, auf Batteriespeicher übertragen. Der Experte schließt dabei aus der bisherigen Entwicklung von Produktionsmenge und -kosten auf die zukünftige Kostenentwicklung. Unter den gewählten Annahmen kommt Hoffmann für das Jahr 2030 auf Kosten von 9 bis 10 ct/kWh zum heutigen Geldwert.
Wer bei Hoffmanns Vortrag beim Forum Solarpraxis vor vier Monaten nicht genau zugehört hatte, könnte enttäuscht sein: Dort war noch die Rede von 5 ct/kWh Speicherkosten. Dieser Wert bezog sich jedoch auf die Anwendung in einem Elektroauto, wo Leistungselektronik und Installation den Fahrzeugkosten zugeschlagen werden können. Jedenfalls bedeuten 9 bis 10 ct/kWh, dass zusammen mit den Gestehungskosten von zukünftig 6 bis 9 ct/kWh für Solarstrom vom Dach der ausgespeicherte Strom nur noch 15 bis 20 ct/kWh kosten würde. Das wäre mit dem Strom aus konventionellen Kraftwerken vergleichbar.
Während also Hoffmann die Kosten für eine Einzelanlage abschätzte, stellte Volker Quaschning als Kopf einer Gruppe von der Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW) in Berlin einen interessanten Gesichtspunkt beim Vergleich von privatem Solarstrom vom Dach mit dem aus großen Freiflächenanlagen zur Diskussion. Große Anlagen sind bekanntlich spezifisch billiger zu installieren als kleine Dachanlagen, aber Quaschning warnt vor eiligen Schlüssen: "Die Renditeerwartungen bei Großanlagen sind deutlich größer, so dass auch bei Berücksichtigung der niedrigen PV-Systemkosten die Stromgestehungskosten ähnlich sind." Wer also bei einer Großanlage die Renditeerwartung zum Beispiel von 2 auf 6 Prozent hochschraube, müsse dazu die spezifischen Investitionskosten um 25 Prozent senken.
Auch die Kapazität der Speicher für überschüssigen Photovoltaikstrom in einer Masse von Privathäusern - schon jetzt sind es deutschlandweit über 15.000 – solle man nicht unterschätzen: "Durch den Einsatz elektrochemischer und thermischer Speichertechnologien in jedem zweiten Haushalt ergibt sich im privaten Bereich eine Speicherkapazität von über 380 Gigawattstunden. Zusammen mit dem gewerblichen Bereich reicht das für die Überschüsse", hat Quaschning für eine installierte PV-Gesamtleistung von 200 Gigawatt in Deutschland bis 2035 errechnet.
Während die HTW-Forscher damit 20 Jahre in die Zukunft denken, hält Thomas Thierschmidt vom Wechselrichterexperten SMA bei den heutigen Marktbedingungen eine Batteriekapazität von nur 2 kWh für ein typisches Einfamilienhaus für optimal, solange nicht ein Elektroauto oder eine Wärmepumpe versorgt werden soll. SMA hat die Energieflüsse in 132 vom Unternehmen gelieferten PV-Wechselrichter-Batterie-Kombinationen analysiert, die seit Anfang 2014 in Betrieb sind. Obwohl derzeit gängige Installationen oft mit 0,6 kWh Speicher pro kWp Photovoltaikleistung geplant werden, sind es bei den SMA-Anlagen nur 0,3 bis 0,5 kWh pro kWp. Dennoch "weist mehr als die Hälfte der Anlagen im Jahresdurchschnitt einen Autarkiegrad von mehr als 60 Prozent auf", berichtete Thierschmidt stolz. Der Akku wird das ganze Jahr über gut ausgenutzt. So kann eine kleine Batterie auch im Sommer trotz kurzer Nächte und geringerem Energiebedarf täglich komplett entladen werden.
Die Schattenseiten mancher von den Firmenvertretern in den schönsten Farben dargestellten Lithium-Ionen-Akkus zeigte Andreas Gutsch vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) auf. "Aktuell profitieren die Hersteller unsicherer Zellen noch davon, dass (...) ihre Marketing-Statements nicht gründlich nachgeprüft werden." Gutsch hatte bereits in der Vergangenheit immer wieder auf die Brandgefahr bei Lithium-Ionen-Akkus verwiesen. Umso wichtiger der <link fileadmin user_upload bauen_und_sanieren solar_und_geothermie sicherheitsleitfaden_li-ionen_hausspeicher.pdf>Sicherheitsleitfaden, den die Branche vor kurzem herausgegeben hat. Auch ein höherer Preis garantiere keine höhere Qualität; eher schon ein namhafter Hersteller.
Was die Dauerhaftigkeit angeht, habe sich in einer Vielzahl von Tests des Instituts eine klare Reihung nach dem Herstellungsland herausgestellt. Demnach halten Zellen aus Japan und Deutschland am längsten durch, gefolgt von solchen aus Korea und den USA. Das Schlusslicht bilden die aus China. Gutsch trat außerdem einmal mehr dem Gerücht entgegen, Lithium-Eisenphosphat-Batterien seien sicherer als andere Bauarten.
Natürlich kamen beim Symposium auch klassische PV-Themen zu ihrem Recht. "Nur wenn die Dachflächen komplett als Pultdächer mit Photovoltaik belegt werden können, ist ein Plusenergiestandard möglich", hat Ursula Eicker von der Hochschule für Technik in Stuttgart mit einer Fallstudie herausgefunden. Es ging dabei um mehrstöckige Blockrand-Neubauten in München. Schon wenn die Solarmodule aufgeständert werden müssten, bleibe der Jahresdeckungsgrad unter 100 Prozent des Stromverbrauchs - umso mehr bei gegliederten Dächern mit einer gewissen Eigenverschattung. Eicker und ihr Team hatten für die Berechnung ein 3-D-Modell verwendet, das den Solarertrag von 2.200 Gebäuden in nur 40 Minuten bestimmen kann.
Das Architekturbüro des Schweizers Karl Viridén hat es bei der Sanierung eines Wohn- und Geschäftshauses in Romanshorn am südlichen Bodensee-Ufer aus den 60er Jahren trotz Dachterrasse geschafft, auf eine Eigenenergieversorgung von 107 Prozent über ein durchschnittliches Jahr zu kommen. Der "Trick" besteht in einer zusätzlichen, 53 kWp starken PV-Anlage, deren Module in Fassaden und Balkone integriert sind. In einem ehemaligen Aufzugsschacht haben die Planer einen fast 7 m hohen 60.000-Liter-Speicher untergebracht, der die Wärme aus 69 m² Sonnenkollektoren auf dem Dach und aus einer Luft-Wasser-Wärmepumpe speichert. von Alexander Morhart