Moderner Photovoltaik-Speicherschrank, in den bis zu 30 einzelne Batteriemodule eingebaut werden können. Bild: RWE
Erklärt: Kann Solarenergie gespeichert werden?
Mit dem Sonnenlicht, das auf die Erde strahlt, kann man den Energiebedarf der gesamten Menschheit theoretisch locker decken. Aber da die Sonne nicht den ganzen Tag scheint, müsste die gewonnene Energie gespeichert werden, um sie jederzeit verfügbar zu machen. „Solarspeicher sind zu teuer“, wenden Kritiker an dieser Stelle regelmäßig ein. Aber stimmt dieses Argument denn heute noch? Gibt es nach wie vor keine wirtschaftlichen Speichertechnologien?
Bei der Antwort auf diese Frage muss man zunächst einmal zwischen Photovoltaik und Solarthermie unterscheiden. Akkus für Solarstrom sind in der Tat noch sehr teuer, und die Industrie scheint gerade erst begonnen zu haben, das Zukunftspotenzial der Technik intensiver zu erforschen. Anders bei der Solarthermie: Hier sind die Speicher weitaus günstiger, und die Technik ist ausgereift und langjährig erprobt.
Ausgereifte Wärmespeichertechnik
Wärmespeicher für Sonnenkollektoren sind heute vor allem im privaten Wohnungsbau weit verbreitet. Ein qualitativ hochwertiger 300-Liter-Speicher, der in der Regel für einen Vierpersonenhaushalt ausreicht, kostet meist zwischen 1.000 und 2.000 Euro – je nach Typ und Ausstattung. Es handelt sich in der Regel um große, optisch an Litfasssäulen erinnernde Behälter, die mit Wasser als Speichermedium gefüllt und über einen Wärmetauscher an das Kollektorsystem angeschlossen sind. Es gibt sie in unterschiedlichen Varianten, zum Beispiel als reine Trinkwasserspeicher oder als Pufferspeicher für die Solarheizung. Kombispeicher wiederum liefern Wärme sowohl für die Trinkwasseraufbreitung als auch für die Heizung, wobei es getrennte Speicherräume für Brauch- und Heizungswasser gibt.
Ausschließlich für die Heizungsunterstützung eignen sich so genannte Schichtenspeicher. Von außen betrachtet erkennt man sie an ihren relativ schmalen, dafür aber hohen Abmessungen. Die Behälter besitzen mehrere – von unten nach oben geschichtete – Anschlusspunkte für die einströmende Wärme. Ganz oben ist das Wasser im Speicher am heißesten, nach unten hin nimmt die Temperatur immer weiter ab. Die Wärme aus den Solarkollektoren wird – je nach ihrer Temperatur – weiter oben oder weiter unten an das Speicherwasser übertragen. Der Vorteil: Da sich die Schichten nicht durchmischen, steht im oberen Teil der Anlage Wasser mit einer höheren Maximaltemperatur zur Verfügung. Das System kann daher heißes Heizungswasser schneller und mit weniger Energieaufwand bereitstellen als ein Standardspeicher, bei dem sich die eingespeiste Wärme im Wasser des Speicherbehälters durchmischt.
Übrigens ist die Wärmespeichertechnik auch ziemlich flexibel. An die meisten Pufferspeicher lassen sich nämlich mehrere Wärmequellen anschließen. So kann eine Solarthermie-Anlage zum Beispiel mit einer Wärmepumpe, einem Pelletsofen oder auch mit einem konventionellen Brennwertkessel kombiniert werden.
Stromspeicherung bisher nicht lohnend
Trinkwasserspeicher für zwei Wärmequellen: Über den unteren Wärmetauscher erfolgt die Beheizung durch die Sonnenkollektoren, über den oberen bei Bedarf eine Nachheizung durch den Heizkessel. Abbildung: Viessmann Werke
Bei der Photovoltaik ist die Speichersituation derzeit noch nicht so befriedigend. Da es um die Speicherung von Strom geht, bieten sich vor allem Akkus an. Zwar gibt es hier bereits spezielle Angebote für Photovoltaik-Anlagen, sie sind allerdings noch ziemlich teuer. Bei einem leistungsfähigen Solar-Akku für ein Einfamilienhaus muss man etwa mit Kosten zwischen 6.000 und 10.000 Euro rechnen. Angesichts einer Lebensdauer von maximal zehn Jahren bei herkömmlichen Blei-Säure-Akkus rechnet sich das für den Hausbesitzer bisher nicht. Neuere Lithium-Ionen-Akkus sollen zwar mindestens 20 Jahre halten – also etwa so lange wie eine Solarthermie-Anlage – sie kosten aber auch noch mehr.
Dass der private Hausbesitzer bisher kaum in solche Speicher investieren, kann man ihm kaum verübeln. Schließlich hat er nichts zu verlieren, wenn er den von seiner Photovoltaikanlage erzeugten Strom nur zum Teil selbst verbraucht und den Rest in das öffentliche Netz einspeist. Durch das im Jahr 2000 eingeführte Erneuerbare Energien Gesetz (EEG) garantiert ihm die Politik für einen Zeitraum von 20 Jahre die Abnahme des Stroms zu einem festgesetzten Vergütungssatz. Bisher war diese Variante deutlich lohnender als die Investition in Speichertechnik und damit die Ausweitung des Eigenverbrauchs.
Neue Förderung für Solarakkus
In letzter Zeit steuert die Politik allerdings um: Die Einspeisungsvergütung für neu ans Netz gehende Photovoltaikanlagen sinkt deutlich schneller als ursprünglich geplant, und seit Mai 2013 gibt es stattdessen erstmals eine attraktive Förderung für Solarakkus. Das neue Marktanreizprogramm („Richtlinie zur Förderung von stationären und dezentralen Batteriespeichersystemen zur Nutzung in Verbindung mit Photovoltaikanlagen“) gilt für Anlagen, die ab Januar 2013 installiert wurden und eine maximale Leistung von 30 Kilowatt haben. Voraussetzung für die Förderung ist, dass die Solarstromanlage zusammen mit einem Speicherakku betrieben wird. Dafür wird ein Zuschuss in Höhe von 30 Prozent der Akku-Kosten gewährt. Zusätzlich können die Käufer ein zinsgünstiges Darlehen der KfW-Bank in Anspruch nehmen.
Ziel ist es, die dezentrale Speicherung und den Eigenverbrauch zu stärken und damit die öffentlichen Netze von einem Teil der solaren Stromeinspeisung zu entlasten. Natürlich hängt es nicht nur von der Förderung ab, ob sich Hausbesitzer künftig häufiger für Stromspeicher entscheiden. Der Eigenverbrauch von Solarstrom wird auch deshalb zunehmend attraktiv, weil die Einspeisevergütung mittlerweile deutlich niedriger ist als der Preis für den Strom aus dem öffentlichen Netz. Wenn die Strompreise künftig weiter steigen, die Kosten für Solarstromspeicher sinken und die derzeitige Förderung beibehalten oder ausgebaut wird, dann könnten Photovoltaikanlagen mit Speichertechnik für private Hausbesitzer tatsächlich schon in einigen Jahren eine lohnende Angelegenheit werden.
