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PV-Stromspeicher in der Schweiz: Preise und Wirtschaftlichkeit

Bild: Wirtschaftlichkeit eines Stromspeichers Eigenen Strom produzieren | © E3/DC GmbH

Mit Hilfe eines Stromspeichers ist es möglich den tagaus produzierten Strom auch in der Nacht zu Nutzen.

Dadurch steigern Sie den Eigenverbrauch Ihrer PV-Anlage und erhöhen die Unabhängigkeit. Die Preise für fertig installierte Batteriespeicher beginnen heute bereits bei ungefähr 10.000 Franken.

Inhalt

1. Allgemeines 5. Welche Grösse?
2. Bauarten / Varianten 6. Förderung
3. Hersteller und Preise 7. Unsere Empfehlung
4. Wirtschaftlichkeit

Allgemeines über Stromspeicher

Bild: Solarenergie auch nachts nutzen Solarenergie auch nachts nutzen | © Grigory Bruev / fotolia.com

Bei einer Photovoltaik-Anlage werden Sonnenstrahlen mittels Solarzellen in elektrische Energie umgewandelt, die dann für den sofortigen Verbrauch genutzt werden kann.

Allerdings ist diese Art der Energiegewinnung auch immer von der Sonne abhängig und somit schwer beeinflussbar. Besonders in den Abendstunden hat man auch in der Schweiz einen klassischen Fall, bei dem viel Strom benötigt, aber nur wenig gewonnen wird. Um diese Zeiträume zu überbrücken, empfiehlt sich die Anschaffung eines Stromspeichers.

Dieser speichert die tagsüber gewonnene Energie und stellt sie für den späteren Verbrauch zur Verfügung. In vielen Fällen kann so der Photovoltaik-Eigenverbrauch von vormals 30 Prozent, auf 60 Prozent angehoben werden.

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Die verschiedenen Varianten von Stromspeichern / Batteriespeichern

Hier finden Sie eine Übersicht zu den verschiedenen Stromspeicher-Varianten. Aufgrund aktueller Entwicklungen (besonders im Zusammenhang mit der Elektromobilität) ist anzunehmen, dass Lithium-Ionen-Stromspeicher künftig die wichtigste und günstigste Bauart sein werden.

Lithium-Ionen-Speicher

Lithium-Ionen-Speicher sind vor allem bei tragbaren Elektrogeräten wie Smartphones oder Tablets bekannt. Diese Speicher bestehen aus Metalloxiden an der positiven Elektrode und Graphit an der negativen Elektrode, die durch einen Separator unterteilt sind.

Die Lithium-Ionen-Zellen können im Gegensatz zu den Elektronen durch den Separator gelangen. Bei Entladung werden während der Oxidation Elektronen abgegeben und bei der anderen Elektrode entsprechend aufgenommen.

Dabei fliesst Strom durch den äusseren Stromkreis, der dann in Geräten verwendet werden kann. Im Vergleich zum Blei-Akku ist dieser Speicher aufgrund der teuren Materialien relativ kostenintensiv. Vorteilhaft sind jedoch ein hoher Wirkungsgrad, ein geringes Gewicht sowie eine vergleichsweise höhere Lebensdauer.

Blei-Akkus

Eine weitere Stromspeicher-Variante ist der Blei-Akku, der auch in Starterbatterien von Kraftfahrzeugen zu finden ist. Es lässt sich hier wiederrum zwischen Blei-Säure-Akku und Blei-Gel-Akku unterscheiden. Elektrische Energie wird hierbei mittels Elektrolyse in chemische Energie umgewandelt.

Diese Energie wird wiederum durch einen Elektronenaustausch während der Redox-Reaktion (Oxidation und Reduktion) abgegeben und schliesslich nutzbar. Grundsätzlich sind Blei-Akkus im Vergleich zu Lithium-Ionen-Speichern kostengünstig und können in kurzer Zeit hohe Stromstärken erreichen. Allerdings haben Blei-Akkus auch eine kürzere Lebensdauer und ein relativ hohes Gewicht. Als Heimspeicher sind sie eher ungeeignet, da die benötigte hohe Zyklenzahl nicht erreicht wird.

Redox-Flow-Speicher

Der Redox-Flow-Speicher ist auch als Flüssigbatterie bekannt. Die Elektrolyt-Flüssigkeit, die für die Energiespeicherung zuständig ist, wird beim Redox-Flow-Speicher in zwei separaten Tanks aufbewahrt. Die Flüssigkeit durchläuft eine galvanische Zelle. Dabei sorgt eine Membran dafür, dass die Elektrolyte sich nicht vermischen.

Die Reaktion läuft dann in Form einer Reduktion oder Oxidation ab. Beim Redox-Flow-Speicher sind die separaten Tanks vorteilhaft, da eine individuelle Befüllung möglich ist und wenig Selbstentladung stattfindet. Zusätzlich ist der Wirkungsgrad des Redox-Flow-Speichers mit einem Wert von 80 Prozent hervorragend. Nachteilig ist allerdings, dass die Speicher bisher noch ein hohes Gewicht haben und relativ kostenintensiv sind.

Sonstige Lösungen

Die bisher vorgestellten Stromspeicher-Varianten sind für den Hausgebrauch ausgelegt. Darüber hinaus gibt es technisch zwar noch deutlich mehr Lösungen, um Strom zu speichern, aber diese kommen in Einfamilienhäusern praktisch nie zum Einsatz. Für industrielle Anwendungen kann Strom auch mit Wasserstoff, in Pumpspeicherkraftwerken, mit Druckluft oder auch in einem Schwungradspeicher "gelagert" werden.

Welchen Speicher wählen?

Bild: Ideen Icon
  • Der Trend geht hin zu Lithium-Ionen-Speichern
  • Vorteil: Geringes Gewicht und lange Lebensdauer
  • Günstige Preise durch Technologietransfer
  • Blei-Akkus nur noch in Ausnahmefällen zu empfehlen
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Hersteller und Preise für Stromspeicher

Der Preis für einen Stromspeicher liegt derzeit zwischen 9.000 und 20.000 Schweizer Franken, abhängig von der Speicherkapazität, der Stromspeicher-Art, der maximalen Entladetiefe, der Zyklenanzahl sowie dem Leistungsverlust. Mit dieser Vielzahl von Einfluss-Faktoren zeigt sich der wirkliche Preis eines Stromspeichers in den Kosten pro gespeicherter Kilowattstunde. 

Ob man eine AC- oder DC-gekoppelte Lösung für seinen Stromspeicher wählt, hängt von verschiedenen Faktoren ab. Grundsätzlich sind AC-gekoppelte Anlagen bei bestehenden Anlagen deutlich günstiger und daher empfehlenswert. Zwar sind sie AC-gekoppelten Anlagen im Bereich Effizienz unterlegen, die geringeren Kosten und die einfachere Kompatibilität machen dies aber wett.

Baut man hingegen eine neue PV-Anlage, ist die DC-Kopplung die bessere Wahl. Bei einer neuen Anlage ist die Kompatibilität ein geringeres Problem, da von vornherein die Einzelteile aufeinander abgestimmt werden können. In einer solchen Anlage wird nur einer, statt zwei Wechselrichter benötigt. Dadurch sinken nicht nur die Kosten, die Anlage ist auch kompakter und es werden höhere Effizienzgrade erreicht, welche AC-gekoppelte Anlagen nicht schaffen.

StromspeicherStromLeistungPreis ohne Einbau (CHF)
Varta Element 6 AC-gekoppelt 6 kWh 9.200 CHF
Varta Element 9 AC-gekoppelt 9 kWh 12.200 CHF
Varta Element 12 AC-gekoppelt 12 kWh 15.400 CHF
 Fronius Energy Package DC-gekoppelt
6 kWh 11.000 CHF
E3DC S10 Hauskraftwerk E AI 4Z DC-gekoppelt
9,2 kWh 14.500 CHF
Bild: Übersicht zu den Kosten von Stromspeichern Das sind die Preise für Stromspeicher | © Energieheld
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Kosten beim Kauf und Einbau

Bild: Kosten eines Stromspeichers Lohnt sich ein Stromspeicher? | © Schlierner / fotolia.com

Die Stromspeicher-Kosten bei der Anschaffung verraten nicht immer auf den ersten Blick, was man tatsächlich "für sein Geld bekommt". Betrachten wir nur die Preise in Schweizer Online-Shops, dann fehlen dabei natürlich noch die Kosten für den fachgerechten Einbau.

Insgesamt sollten Sie momentan (Stand 2017) inklusive Montage in einem Einfamilienhaus mit Preisen zwischen 9.000 und 20.000 Schweizer Franken rechnen.

Problematisch ist bei Stromspeichern besonders ein adäquater Preis-Vergleich, weil Geräte mit höherem Kauf-Preis häufig unterm Strich günstiger sind, als scheinbare Schnäppchen. Aus diesem Grund sagen die Kosten beim Kauf tatsächlich erst einmal wenig über die wahre Qualität eines Stromspeichers aus. Viel eher lohnt sich daher ein Preis-Vergleich pro gespeicherter Kilowattstunde.

Preis pro gespeicherter Kilowattstunde

Zwar findet man für alle Stromspeicher-Modelle konkrete Preise, aber diese spiegeln zumeist nicht die ,,realen Kosten“ im Alltag wieder. Denn Faktoren wie die maximale Speicherleistung, Entladetiefe, Zyklenanzahl, die abrufbare Spitzenleistung und der Leistungsverlust üben einen wesentlichen Einfluss auf die tatsächlichen Kosten aus.

Wie viel Ihr Stromspeicher nun letztendlich kostet, lässt sich anhand einer Formel errechnen. Dabei teilt man den Kauf-Preis (wir haben die Einbau-Kosten weggelassen) durch die multiplizierte Summe aus Speicherkapazität, Entladetiefe, Zyklenzahl und Wirkungsgrad. Der Preis, der dabei herauskommt, lässt sich dann direkt mit anderen Stromspeichern und deren Kosten pro Kilowattstunde vergleichen.

Eigenschaften KennwertPreis-Berechnung
Stromspeicher 10 kWh 16.901 CHF / (10,0 kWh * 1 Entladetiefe *10.000 Zyklen * 0,98 Systemwirkungsgrad) = 17,24 Rp pro Kilowattstunde
Anschaffungspreis 16.901 CHF
Speicherkapazität 10,0 kWh
Entladetiefe 100 %
Ladezyklen 10.000
Wirkungsgrad 98 %

Wirtschaftlichkeit: Rentiert sich ein Stromspeicher in der Schweiz?

Bild: Wann lohnt sich die Investition? Steigende Strompreise begünstigen Solarstrom | © Primalux / fotolia.com

Stromspeicher und ihre wirtschaftliche Nutzung sind ein viel diskutiertes Thema. Grundsätzlich gilt: Stromspeicher können sich amortisieren, wenn die Rahmenbedingungen stimmen. Besonders wenn der Strompreis hoch und die Vergütung durch die Elektrizitätswerke niedrig sind, kann eine Erhöhung des Strom-Eigenverbrauchs viel Geld einsparen.

Aus ökologischer Sicht macht der Kauf eines Stromspeichers natürlich immer Sinn, weil deutlich mehr grüner Strom vom eigenen Dach genutzt werden kann.

Aktuell bilden die Lebensdauer und die Anschaffungskosten den grössten Flaschenhals bei der Wirtschaftlichkeit von Stromspeichern. Experten gehen davon aus, dass die Anschaffung jedoch in den nächsten Jahren deutlich  wirtschaftlicher werden wird. Wer also heute in einen Photovoltaik-Speicher investiert, der wird unter guten Bedingungen keinen Verlust machen. Darüber hinaus sichert man sich gegen steigende Energiepreise ab und erhöht die Wirtschaftlichkeit der PV-Anlage. Aber auch ohne Stromspeicher kann man bereits Geld verdienen.

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Welche Grösse / Speicherkapazität?

Bild: Stromspeicher Stromspeicher-Grösse | © VARTA

Die Grösse eines Stromspeichers sollte sich immer nach dem Verbrauch der Immobilie richten. Je mehr Strom Sie benötigen, desto grösser muss der Stromspeicher sein.

Als erste Orientierung können Sie hierfür auch unseren Photovoltaik-Rechner nutzen. Grundsätzlich versucht man dabei immer, den Eigenverbrauch zu erhöhen, aber nicht, sich komplett unabhängig vom öffentlichen Stromnetz zu machen. Eine vollkommen autarke Photovoltaik-Anlage ist trotz steigender Strompreise noch nicht wirtschaftlich.

Besonders unter Spitzenlast (also wenn viele Elektrogeräte gleichzeitig eingeschaltet sind) macht es wenig Sinn, diesen kurzzeitigen Bedarf mit Photovoltaik-Strom abzudecken. Hier lohnt es sich eher, kurzzeitige Spitzen durch externen Strom abzudecken, um nicht eine unnötig grosse Photovoltaik-Anlage installieren zu müssen.

Wie gross der Speicher dann letztendlich ausfällt, hängt insgesamt vom Alltagsrhythmus der Bewohner, der Grösse der Photovoltaik-Anlage und örtlichen Gegebenheiten wie der Einspeisevergütung ab. Auch das Vorhandensein eines Elektroautos hat enormen Einfluss auf die zu wählende Grösse des Stromspeichers. Im Folgenden finden Sie eine Erläuterung zu den wichtigsten Faktoren bei der Stromspeicher-Dimensionierung.

EinflussfaktorBeschreibung
Photovoltaik-Leistung Beschreibt die nominelle Leistung der Photovoltaik-Anlage. Wird in kWp gemessen. 1 kWp entspricht 800 - 1.000 kWh Jahresproduktion
Nutzbare Speicher-Kapazität Abhängig von der Bauart wird nie die gesamte Speicherkapazität genutzt. Durch Einbezug der Entladetiefe erhält man die nutzbare Kapazität
Zyklenzahl Die Anzahl möglicher Ladezyklen
Eigenverbrauchsanteil Die Menge des PV-Stroms, der im eigenen Haus genutzt wird
Autarkiegrad Beschreibt das Verhältnis zwischen Strombedarf, PV-Leistung und Eigenverbrauchsanteil

Photovoltaik-Leistung

Die Leistung oder auch Nennleistung einer Photovoltaik-Anlage wird in "Watt-Peak" (Wp) oder in "Kilowatt-Peak" (kWp) angegeben. "Peak" bedeutet so viel wie ,,Spitze“ und bezeichnet nichts anderes als die Spitzenleistung der PV-Anlage. In der Praxis ist diese nur unter optimalen Bedingungen zu erreichen, da die Peak-Leistung von den Solar-Modulen, aber auch vom Wetter abhängt. Pro Jahr sind insgesamt etwa 900 Kilowattstunden Strom pro Kilowatt-Peak realistisch.

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Kapazität des Stromspeichers

Die Kapazität eines Stromspeichers wird in Kilowattstunden (kWh) gemessen. Diese grundsätzliche Speicherkapazität laut Herstellerangaben sollte jedoch immer im Verhältnis zur Entladetiefe betrachtet werden, um auf die tatsächlich nutzbare Kapazität zu kommen.

Bei einer maximalen Entladetiefe von 70 Prozent sind 30 Prozent des Stromspeichers nämlich überhaupt nicht im Alltag nutzbar. Heutige Geräte erreichen zwar Entladetiefen von fast 100 Prozent, aber es sollte trotzdem in jedem Fall genau geprüft werden, wie viel Strom real gespeichert werden kann. Verfügt ein Stromspeicher über eine Speicherkapazität von 4 Kilowattstunden und eine Entladetiefe von 70 Prozent, dann kann die Batterie tatsächlich "nur" 2,8 Kilowattstunde speichern.

EntladetiefeStromspeicher-Kapazitättatsächlich gespeicherter Strom
70 % 4 kWh 2,8 kWh
80 % 9 kWh 7,2 kWh

Zyklenzahl des Stromspeichers

Bild: Ladezyklus Ladezyklus eines Akkus | © mc_noppadol / fotolia.com

Vereinfacht gesagt, gibt die Zyklenzahl Auskunft über die Lebensdauer des Stromspeichers. Je höher die Anzahl der Ladezyklen, desto höher die Lebensdauer des Speichers. Pro Jahr sollten Sie in einem Einfamilienhaus mit 250 bis 350 Zyklen rechnen, obgleich der Speicher nicht in jedem Zyklus komplett entladen wird.

Ein Vollastzyklus entspricht der Entladung der Batterie von der maximalen Kapazität bis zur maximalen Entladetiefe mit der maximalen Leistung und anschliessendem vollem Aufladen mit maximaler Leistung. So wird die Batterie am stärksten beansprucht. Durch diesen Wert wird die Lebensdauer einer Batterie berechnet. Es handelt sich hier um einen theoretischen Wert, welcher im normalen Gebrauch selten auftritt, da oft immer wieder geladen und entladen wird. Angenommen eine Batterie wird nur mit halber Leistung geleert und wieder geladen, entspricht dies einem halben Volllastzyklus. Dasselbe gilt, wenn die Batterie nur halb, dafür mit maximaler Leistung, geleert und wieder geladen wird.

Einfach gesagt, werden Volllastzyklen für Stromspeicher angegeben, welche die Anzahl an Be- und Entladungen über einen Zeitraum widerspiegeln. In der Regel wird aber selten eine vollständige Entladung erreicht. Da es hier Schwankungen gibt, ist die Schätzung der Lebensdauer auch nur eine ungefähre Angabe. Lithium-Ionen-Speicher haben meist Volllastzyklen zwischen 4.000 und 7.000 Ladungen. Dies entspricht einer Lebensdauer von 15 bis 25 Jahren. Die meisten Hersteller von Lithium-Ionen-Speicher geben eine Leistungsgarantie von 10 Jahren, was sehr viel ist. Dies bedeutet, dass das Batteriemodul nach 10 Jahren noch 80 Prozent seine Kapazität besitzt.

Die Ladezyklen von Blei-Speichern liegen hingegen zwischen 1.200 und 1.500, sodass meist nur eine maximale Nutzungsdauer von 5 bis 10 Jahren möglich ist. Je nach Dimensionierung kann es auch sinnvoll sein, einen Stromspeicher mehrmals täglich zu entladen. Dies sollte beim Kauf unbedingt berücksichtigt werden.

Stromspeicher-ArtZyklenzahlLebensdauer
Lithium-Ionen 4.000 - 7.000 15 - 25 Jahre
Blei-Akku 1.200 - 1.500 5 - 10 Jahre

Anteil beim Eigenverbrauch

Der Eigenverbrauchsanteil gibt an, wie viel Strom aus der eigenen Photovoltaik-Anlage tatsächlich selbst genutzt werden kann. Diese Angabe sollte jedoch nicht mit dem Autarkiegrad verwechselt werden, da sich der Eigenverbrauch nur auf die PV-Anlage und nicht auf den eigenen Strombedarf bezieht.

Liefern die Solar-Module 1.000 Kilowattstunden Strom und kann man diese auch komplett im eigenen Haushalt nutzen, dann liegt der Eigenverbrauchsanteil bei 100 Prozent. Bei einem Stromverbrauch von 4.000 Kilowattstunden würde der Autarkiegrad jedoch nur 25 Prozent betragen, weil weiterhin 3.000 Kilowattstunden Strom (75 % von 4.000 kWh) hinzugekauft werden müssten.

Autarkiegrad

Der Autarkiegrad gibt an, wie viel Strom zusätzlich eingekauft werden muss, damit ein Haushalt vollkommen mit Energie versorgt ist. Aus wirtschaftlicher Sicht sind 30 bis 70 Prozent Autarkiegrad fast immer rentabler als 100 Prozent Unabhängigkeit.

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Förderung für Stromspeicher in der Schweiz

Mit der Umsetzung der “Energiestrategie 2050” wird seit Anfang 2018 die Anschaffung von Stromspeichern gefördert. Die Massnahme-Nummer nach dem HFM 2015 lautet “kM-20 Batteriespeicher für Photovoltaikanlagen”.

Bislang fördern zwei der deutschsprachigen Kantone einen Stromspeicher: Appenzell-Ausserrhoden und Thurgau. Da der Trend in der Schweiz aber klar in Richtung Photovoltaik geht, ist davon auszugehen, dass in Zukunft noch weitere Kantone Fördermittel für Batteriespeicher zur Verfügung stellen werden.

Die folgende Tabelle gibt einen aktuellen Überblick über die Verfügbarkeit der Stromspeicher-Förderung:

KantonAnlagenkapazitätBeitragssatz
Appenzell-Ausserrhoden 4 bis 20 kWh 1.000 CHF + 300 CHF/kWh
Thurgau ab 4 kWh 1.500 CHF + 200 CHF/kWh

(Quelle: Publikationen der einzelnen Kantone, Januar 2019)


Unsere Empfehlung

Wer möglichst viel Strom vom eigenen Dach selber nutzen will, für den lohnt sich die Anschaffung eines Batteriespeichers. Dadurch erhält man als Hausbesitzer eine gewisse Unabhängigkeit. Eine vollständige Autarkie, durch einen überdimensionierten Speicher, macht aber kaum Sinn.

Es lohnt sich nach wie vor Lastspitzen durch Strombezug aus dem Netz zu kompensieren. Wenn auch im ersten Schritt noch kein Stromspeicher vorgesehen ist, soll die PV-Anlage so gebaut werden, dass ein Heimspeicher möglichst einfach nachgebaut werden kann.

Dies kann bei einem späteren Einbau eines Batteriespeichers Geld einsparen. Tendenziell wird der Einbau eines Speichers durch steigende Energiepreise, sinkende Speicherpreise und sinkende Vergütungen für Solarstrom durch die Elektrizitätswerke immer lukrativer.

Tipp: Nutzen Sie jetzt den Photovoltaik-Rechner unseres Partners Centralschweizerische Kraftwerke (CKW) und erfahren Sie, ob Ihre geplante oder bestehende Solaranlage mit Batteriespeicher ökonomisch und rentabel ist.

Bild: Photovoltaik-Rechner von CKW

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Geschrieben von:
Philipp Kloth

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