Solarzellen-Batteriespeicher – die Energiequelle der Zukunft?
Die meisten Menschen, die eine Solaranlage auf ihrem Haus installieren, sind daran interessiert, den ungenutzten Strom zu speichern, der von den Modulen produziert wird. Der gespeicherte Strom kann nachts oder an Tagen, an denen die Sonne nicht scheint und die Solaranlage nicht genug Strom produziert, genutzt werden. Welche Speichersysteme sind aktuell auf dem Markt und was ist die beste Option? Wie ist die Entwicklung der solaren Speichersysteme und lohnt sich die Investition in ein Speichersystem?
Die wichtigsten Batteriespeichertechnologien für Solarzellen
Typische Batterien zur Energiespeicherung von Solaranlagen bestehen aus Bleisäure, Lithium-Ionen und Salzwasser.
Blei-Säure-Batterien
Blei-Säure-Batterien gehören zu den älteren Technologien, die seit Jahrzehnten eingesetzt werden. Die Technologie dieses Batterietyps ist hochentwickelt und viele Unternehmen stellen Blei-Säure-Batterien her.
Auf dem Solarmarkt gibt es zwei Arten von Bleibatterien: geflutet und versiegelt. Blei-Säure-Batterien sind oft die günstigste Option, wenn es um Solarstromspeicher geht. Im Vergleich zu anderen Batterien, die auf unterschiedlichen Technologien basieren, ist die Lebensdauer der Blei-Säure-Batterien aber deutlich kürzer und sie haben einen langsameren Ladezyklus.
Ein Nachteil ist auch, dass sie recht sperrig sind und sehr empfindlich auf extreme Umgebungstemperaturen reagieren. Die falsche Temperatur kann die Lebensdauer von Blei-Säure-Batterien verkürzen.
Lithium-Ionen-Batterien
Wenn heutzutage ein neues Solarstromspeichersystem installiert wird, werden zumeist Lithium-Ionen-Batterien verwendet. Lithium-Ionen-Akkus findet man überall im Alltag, da sie in fast jedem Laptop und Smartphone enthalten sind. Auf dem Solarmarkt gibt es mehrere Arten von Lithium-Ionen-Batterien, am häufigsten sind dies die Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt (NMC) sowie das Lithium-Eisen-Phosphat (LiFePO, oder LFP).
Sie sind im Vergleich zu Blei-Säure-Batterien viel kompakter und leichter und eignen sich für unterschiedliche Umgebungstemperaturen. Darüber hinaus haben sie eine höhere Entladungstiefe, einen höheren Wirkungsgrad und eine längere Lebensdauer als Bleibatterien. Diese Vorteile sind mit einem Preisschild versehen.
Die Käufer müssen bedenken, dass der Preis von Lithium-Ionen-Batterien deutlich höher ist, als sie für ein Bleisäure-Gegenstücke bezahlen müssen. Ein weiteres Problem ist der Recyclingprozess von Lithium-Ionen-Batterien, der recht kompliziert ist, sich aber in Zukunft verbessern soll.
Salzwasser-Batterien
Salzwasserbatterien sind eine ganz neue Option auf dem Solarmarkt. Die innovative Technologie der Batterien basiert auf Salzwasserelektrolyten und nicht auf Schwermetallen. Ein gutes Argument für Salzwasserbatterien ist, dass sie recycelbar und damit wesentlich umweltfreundlicher sind als Lithium-Ionen-Batterien oder Blei-Säure-Batterien.
Darüber hinaus haben sie den Vorteil, dass sie zu 100% entladen werden können und im Laufe der Zeit keine Kapazität verlieren. Da sich die Technologie jedoch noch in einem frühen Stadium befindet, gibt es keine echten Statistiken oder zuverlässige Datensätze, die eine klare Antwort darauf geben können, wie lange sie funktioniert und sich im Alltagsbetrieb verhalten.
Im Moment ist ihr Preis noch höher als der von Lithium-Ionen-Batterien, was sich ändern könnte, sobald mehr Unternehmen mit Stromspeicher auf Basis von Salzwasserelektrolyten auf den Markt kommen.
Wie haben sich die Preise für Speichersysteme entwickelt?
Die Kosten und der Gesamtnutzen bestimmen, ob sich eine Investition in ein Solar-Stromspeichersystem lohnt. Während die Wirtschaftlichkeit recht einfach ist, macht das Hinzufügen eines Solar-Stromspeichersystems die Berechnung bei einer Standard-Solaranlage wesentlich komplexer.
Wenn Sie hohe Stromkosten haben und einen Großteil des Stroms selbst verbrauchen können, ist eine Solaranlage eine gute Option, um die Stromkosten zu senken und die Investition zahlt sich in den meisten Fällen in nur wenigen Jahren aus.
Da ein Solar-Stromspeicher noch eine kostspielige Investition ist und derzeit eine eingeschränkte Lebensdauer hat und gegebenenfalls nach einer gewissen Zeit ersetzt werden muss, sollten die Investition gründlich durchdacht sein.
Darüber hinaus müssen Sie nicht nur die Kosten für das Stromspeichersystem berücksichtigen, sondern auch den Preis, den Sie für die Installation und die laufende Wartung des Stromspeichersystems zahlen müssen. Wie bei den Preisen für Solaranlagen sind auch die Kosten für solare Stromspeichersysteme seit ihrer Einführung gesunken und werden auch noch weiter sinken. Zudem werden sich die Wirkungsgrade und die Lebensdauer der Systeme weiter deutlich verbessern.
Einblicke in den Solarmodul-Batteriespeichermarkt
Insgesamt sind Energiespeichersysteme eine effiziente Technologie für eine optimale Nutzung erneuerbarer Energien. Mit der Digitalisierung und Technologisierung unseres Alltags und unseres Geschäftslebens wächst die Menge an Energie, die wir verbrauchen, weltweit stetig. Auf der anderen Seite überdenken wir derzeit die Art und Weise, wie wir Elektrizität erzeugen, und welche Möglichkeiten günstiger und vor allem umweltfreundlicher sind als die heutzutage üblichen Methoden, wie Atomkraft und Kohlekraft.
Erneuerbare Energien, wie die Solarenergie, sind eine Alternative und haben den Vorteil, dass sie überall auf der Erde genutzt werden können. Ein weiteres großes Plus ist die Möglichkeit, dass jeder Hausbesitzer durch die Installation von Solarmodulen auf dem Dach zu einem eigenen Energieerzeuger werden kann und damit unabhängig von der Energieerzeugung durch große Unternehmen wird. Vor diesem Hintergrund haben viele Unternehmen und Regierungen den Innovationsprozess in der Solartechnik mit hohen Investitionen unterstützt.
Vor allem Europa und Nordamerika, aber auch Asien sind führende Regionen auf dem Solarmarkt und haben mit hohen Investitionen zum Wachstum des Solarmarktes beigetragen. Im Jahr 2018 kündigten die Europäische Union und Bill Gates beispielsweise die Einrichtung eines 100-Millionen-Euro-Fonds an, mit dem Ziel, kostengünstige Solarenergie zu fördern und neue Technologien im Bereich der Solar Stromspeicherung zu entwickeln. Zusätzlich zu den großen Investitionen durch Unternehmen in den Solarenergiemarkt fördern viele Regierungen weltweit den Wechsel zur Solarenergie, um Ihre Klimaschutzziele erfüllen zu können.
Alle großen Wirtschaftsanalysefirmen, wie beispielsweise McKinsey, prognostizieren ein signifikantes Marktwachstum und erwarten, dass die Preise für Speichersysteme weiter sinken werden, da immer mehr Produkte auf den Markt kommen und sich die Technologie hinter den Speichersystemen dynamisch weiterentwickelt.
Vor allem im privaten Sektor prognostizieren sie einen Anstieg des Marktwachstums und der Nutzung von Solarenergie und Stromspeichersystemen. Mit sinkenden Speicherkosten wird Solarstrom eine zukünftige Energiequelle sein, die weit verbreitet und langfristig gesehen eine der kostengünstigsten Arten der Stromerzeugung sein wird.
Aber so vielversprechend diese Entwicklung und die Prognosen für die Zukunft auch sein mögen, dem Markt für Solar-Stromspeicher stehen einige Hindernisse entgegen. Solarenergie und die Speicherung von Solarenergie hängen stark von der Sonnenintensität ab. In einigen Gebieten mit weniger sonnigen Tagen zahlt sich die Investition in Solarspeicher deutlich später aus als in sonnigen Gebieten der Welt. Es gibt auch noch die Hürde der Effizienz.
Heutige Solaranlagen sind im Vergleich zu alten Anlagen bereits wesentlich effizienter, aber die Entwicklung lässt hier noch reichlich Spielraum für weitere Effizienzsteigerungen. Und da ist auch die Frage der Umweltauswirkungen. Bedenken Sie, dass die meisten Speicherlösungen auf seltenen Bodenschätzen basieren, die nur mit erheblichem Aufwand gefördert werden können und die teilweise nur auf sehr komplizierte Weise oder gar nicht recycelt werden können. Innovative Techniken müssen dazu beitragen, die Umweltbilanz von Speichersysteme immer weiter zu optimieren.
