Der Solar Akku 2021 – Sonnenstrom intelligent speichern

NADINE KÜMPEL

AKTUALISIERT AM: 03.09.2021

NADINE KÜMPEL
AKTUALISIERT AM: 03.09.2021

Solar-Akkus speichern überschüssig erzeugten Solarstrom und machen Ihn so rund um die Uhr verfügbar. Das lohnt sich sowohl beim Camping, auf dem Boot oder auch im Eigenheim.

Aufgaben eines Solar-Akkus

Akkus speichern Energie für den späteren Bedarf. Ein Solar-Akku macht genau dies für Solarstrom. Damit ist Strom gemeint, der durch eine Solaranlage erzeugt wurde. Da eine Solaranlage nur dann Strom erzeugen kann, wenn Sonneneinstrahlung vorhanden ist, schwankt die Produktion je nach Tageszeit. Zur Mittagszeit wird meist ein Höchststand an Solarenergie produziert. Hier entstehen Überschüsse, die dann im Akku für die Abend- und Nachtstunden gespeichert werden können.

Graphische Darstellung des Prinzips eines Stromspeichers
Funktion Solar Akku

Anwendungen für Solar Akkus

Solar Akkus werden im Prinzip überall dort eingesetzt, wo auch Solaranlagen zum Einsatz kommen. Grundsätzlich unterscheidet man mobile und feste Anwendungen.

MOBILE ANWENDUNGEN

Camping

Campingurlaub findet häufig in der freien Natur und nicht selten auch fernab jeder Zivilisation statt. Mit dem Camper, Wohnmobil oder Wohnwagen kann man prinzipiell überall halten und übernachten. Wer dabei Strom auf Strom angewiesen ist, kann auf Solarmodule zurückgreifen. Da jedoch vor allem Abends und Nachts Strom für die Beleuchtung und fürs Kochen benötigt wird, lohnt es sich, die Solarmodule um einen kleinen Solar Akku zu ergänzen. 

Wohnwagen verfügen über keine Batterie und benötigen daher einen zusätzliche Solar Akku. Diese Solar Akkus für Wohnwage sind meist für 300€ bis 2.000€ erhältlich. Haben Sie einen Camper oder ein Wohnmobil, lassen Sich die Solarmodule auch nur über einen Solarladeregler an die Batterie des Fahrzeuges anschließen. Der Laderegler steuert den Strom der Solaranlage und gibt diesen in geringen Dosen an die Fahrzeugbatterie weiter. Laderegler werden bereits ab 15€ angeboten, für ein gutes Gerät sollten Sie allerdings 100€ oder mehr investieren. Auch Solar Akkus für Wohnwagen benötigen meist einen Laderegler für die Verbindung zwischen Modulen und Akku. 

Boot

Eine weitere mobile Anwendung für Solar Akkus sind Boote. Vor allem Hausboote, die regelmäßig bewegt werden, verfügen über eine eigene Solaranlage.Hier ist die autarke Versorgung unabhängig vom Anlegeplatz entscheidend. Auch bei Segelbooten für mehrtägige Touren kann ein Solar Akku sinnvoll sein, denn auch hier wird in den Abend- und Nachtstunden Strom benötigt. Für Boote bieten sich im Prinzip dieselben Solar Akkus an wie auch bei einem Wohnwagen. 

FESTE ANWENDUNGEN

Ein- & Zweifamilienhäuser

Ein typisches Anwendungsfeld für Solar Akkus ist das Ein- oder Zweifamilienhaus. Ein Solar Akku für das Eigenheim ist allerdings deutlich kostspieliger als fürs Camping, da der Haushaltsstrombedarf deutlich höher ist und entsprechend viel mehr Solarmodule auf dem Dach installiert werden können. Aktuell liegen die Solar Akku Preise für Heimspeicher bei ca. 4.000€ bis 12.000€. Häufig sind jedoch auch lokale Förderungen verfügbar, die pro Kilowattstunde Speicherkapazität 100€ bis 200€ Investitionszuschuss beinhalten. 

Großspeicher für die Industrie & Wohnsiedlungen

Nicht nur Einfamilienhäuser können Solarstrom nutzen. Auch für Wohnsiedlungen und Mehrfamilienhäuser kann ein Solar Akku eine Lösung sein. Der Vorteil hier ist, dass nur ein zentraler Speicher im Gebäude platziert werden muss und auch die Überwachung des Speichers für alle Wohneinheiten zentral erfolgen kann. 

Im Industriebereich ist ein Solar Akku vor allem dann sinnvoll, wenn Strom auch in den Abend- und Nachtstunden nötig ist. Ein ausschließlich tagsüber genutztes Bürogebäude benötigt keinen Speicher. Wird die Produktion jedoch auch Abends oder Nachts fortgesetzt, kann die Anschaffung eines Solar Akkus in Erwägung gezogen werden. 

Anlagen auf der Freifläche oder auf Lagerhallen, die der Einspeisung ins öffentliche Stromnetz dienen haben in der Regel keinen Solar Akku. Hier kommt es auf die möglichst günstige Erzeugung von Solarstrom an, damit die DIfferenz zwischen Erzeugungskosten und Vergütung für die Einspeisung möglichst groß ist. Da kein eigener Strom bezogen werden muss, können keine Stromkosten eingespart werden. 

Akkutypen

LITHIUM-ionen-Speicher

Die meisten Solar Akkus sind heutzutage Lithium-Ionen-Speicher. Diese Speichertechnologie wurde durch das geringe Gewicht der Akkus zunächst in Handys eingesetzt. Auch heutzutage sind Smartphone Akkus meist aus Lithium Ionen. Durch die hohe Leistungsstärke der Technologie, werden Lithium-Ionen-Akkus immer häufiger auch für ortsfest eingesetzt. Aktuell ist die Lithium-Eisenphosphat-Technologie führend, denn Lithium-Eisenphosphat kann anders als Lithium-Cobalt nicht brennen oder explodieren. Außerdem ist es leistungsstark und hat eine lange Lebensdauer. Schließlich ist Lithium-Eisenphosphat auch umweltfreundlicher. 

BLEI-BATTErien

Möglich ist außerdem der Einsatz von Blei-Batterien als Solar Akkus. Bleiakkus kommen als Starterbatterie im Auto zum Einsatz, im Vergleich zu Lithium-Akkus sind sie jedoch weniger effizient und haben mit 5-7 Jahren eine deutlich kürzere Lebensdauer. 

REDOX-FLOW-TECHNOlogie

Ein relativ neuer Akku Typ ist schließlich die Redox-Flow-Technologie. Diese speichert Energie in Flüssigkeiten und die Reaktionspartner sind in einem Lösungsmittel gelöst. Der Aufbau einer Redox-Flow-Batterie ist komplizierter als bei einer normalen Batterie, dafür sind die Batterien beliebig skalierbar und somit vor allem als Großspeicher eine Option.  Vorteilhaft ist auch, dass die Redox-Flow-Batterie kein Lithium benötigt, denn die Lithium-Vorräte der Erde sind begrenzt. Da Redox-Flow-Batterien allerdings aktuell noch sehr teuer sind, kommen sie im Heimspeicherbereich nur selten zum Einsatz. 

Auf diese Eigenschaften sollten Sie bei der Auswahl eines Solar Akkus achten

Beim Kauf eines Solar Akkus werden Sie mit vielen technischen Kennzahlen konfrontiert. Wir stellen Ihnen die wichtigsten vor, damit Sie sich informiert für ein Speichermodell entscheiden können.

Speicherkapazität

Die Speicherkapazität, oder auch Nennkapazität,  ist die wichtigste Kennzahl eines Solar Akkus und wird bei größeren Akkus meist in Wattstunden gemessen. Sie gibt an, wieviel Energie der Speicher maximal speichern kann und beschreibt somit die Größe des Akkus. Solar Akkus, die als Heimspeicher im Einfamilienhaus eingesetzt werden, haben meist eine Speicherkapazität zwischen 4 und 16 kWh. Durch immer größere Solaranlagen sind heutzutage vor allem Speicher mit 10 kWh oder mehr üblich.

Neben der Nennkapazität eines Solar Akkus, ist manchmal auch die Nutzkapazität angegeben. Diese gibt an wie viel Speicherkapazität tatsächlich genutzt werden kann, wenn die zulässige Entladetiefe eingehalten wird. 

Akkus für mobile Anwendungen geben die Kapazität hingegen meist in Amperestunden (Ah). Um Amperestunden in Wh umzurechnen, müssen Sie mit der anliegenden Spannung in Volt multipliziert werden. Bei Batterien für den Wohnwagen sind 100 – 200 Ah üblich. 

Sie möchten wissen welche Speicherkapazität Ihr Solar Akku haben sollte?

Wirkungsgrad

Die zweitwichtigste Kennzahl eines Solar Akkus ist der Wirkungsgrad. Nur wenn beim Speichern des Solarstroms wenig Energie verloren geht, kann der Speicher wirtschaftlich eingesetzt werden. Ihr Solar Akku sollte mindestens einen Batteriewirkungsgrad von 90% erreichen. Bei guten Systemen sind sogar Werte von bis zu 98% möglich.

Zyklenanzahl

Genau wie bei einem Handy-Akku lässt auch die Effizienz eines Solar-Akkus mit der Zeit nach. Daher geben Hersteller häufig an, wie viele Ladezyklen ein Speicher übersteht. Für Solar Akkus im Einfamilienhaus sind 5.000 bis 10.000 Ladezyklen üblich. Akkus mit 10.000 Ladezyklen oder mehr sind so langlebig, dass Sie über die Lebensdauer einer Solaranlage nicht ersetzt werden müssen.

Kleine Solar Akkus, wie sie bei mobilen Anwendungen zum Einsatz kommen, erreichen hingegen meist nur weniger als 1.000 Ladezyklen. Da sie jedoch auch deutlich günstiger erworben werden können, ist dies nicht problematisch.

Funktion eines Solar Akkus

Solar Akkus wandeln, wie jeder andere Akkumulator auch, elektrische Energie in chemische Energie und machen diese so speicherbar. Wird der Solar Akku entladen, kehrt sich dieser Prozess um. 

Konkret besteht ein Akku aus zwei Elektroden: der positiv geladenen Anode und der negativ geladenen Kathode. Da die Anode positiv geladen ist, nimmt sie die überschüssigen Elektronen der Kathode auf. Beim Laden des Akkus wandern also negativ geladene Elektronen von der Kathode zur Anode. Zur gleichen Zeit bewegen sich auch positiv geladenen Ionen zur Anode. An der Anode reagieren die Elektronen und Ionen dann zu Atomen. Wird der gespeicherte Strom abgerufen, wandern die Elektronen und Ionen wieder zur Kathode. Dieser Elektronenfluss kann als Strom genutzt werden.

Funktionsprinzip Stromspeicher
Prinzip Solar Akku

Fazit

Solar Akkus eignen sich sowohl für den mobilen als auch für den ortsfesten Einsatz. Durch die heute verfügbaren Speichertechnologien ist das Speichern von Solarstrom inzwischen effizient und erschwinglich. Wer über die Anschaffung eines Solar Akkus fürs Einfamilienhaus nachdenkt, sollte bei der Planung unbedingt auf einen Fachbetrieb zurückgreifen. Vor allem die Auswahl der richtigen Speicherkapazität ist für einen wirtschaftlichen Betrieb des Akkus entscheidend. 

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