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Echte PV-Notstrom-Stromspeicher sind noch Mangelware

Photovoltaik, Erneuerbare Energien

Die aktuelle Zivilschutzdiskussion benennt u.a. überregionale Stromausfälle als ein Risiko, das es auch individuell abzusichern gilt. Hierzu können Photovoltaik-Stromspeicher genutzt werden, die auch zur Notstromversorgung funktionieren. Doch diese sind in Deutschland noch Mangelware.

Bei Stromausfall kann die Stromversorgung kurzfristig mit einem Solar-Stromspeicher gewährleistet werden. Eine längerfristige Notstromversorgung bieten jedoch nur die wenigsten Solar-Batterien. (Grafik: FENECON)

Bei Stromausfall kann die Stromversorgung kurzfristig mit einem Solar-Stromspeicher gewährleistet werden. Eine längerfristige Notstromversorgung bieten jedoch nur die wenigsten Solar-Batterien. (Grafik: FENECON)

Das Bundesamt für Bevölkerungsschutz und Katastrophenhilfe empfiehlt in dem Ratgeber "Konzeption Zivile Verteidigung (KZV)", für Notsituationen neben Lebensmitteln auch weitere Dinge des täglichen Bedarfs auf Vorrat anzulegen. Darunter fallen auch Vorkehrungen für die Energieversorgung: Kerzen, Taschenlampen und Reservebatterien zählen dazu, ebenso Heizgelegenheiten. Haushalte mit Photovoltaikanlage und Batteriespeicher könnten dabei theoretisch inklusive Heizung, Beleuchtung und Kühlgeräte einige Tage überstehen - wenn ihre Systeme dafür ausgelegt wären. Das ist jedoch in der Regel nicht der Fall.

Notstrom-Optionen und Speicherkapazität

Es gibt Hersteller von Speichersystemen für PV-Anlagen, die eine Notstromoption integriert haben. Manche Systeme schalten diese selbständig ein, sobald kein Strom aus dem Netz verfügbar ist. Wenn man nur einen kurzen Zeitraum ohne externe Stromversorgung überbrücken möchte, sind übliche Speicherlösungen ausreichend. Sollten jedoch längere Zeiträume abgesichert werden, sind größere Speicherkapazitäten und spezielle Betriebsstrategien notwendig. Außerdem muss bedacht werden, dass große Verbraucher (z.B. E-Herd) nur bei entsprechender Dimensionierung des Gesamtsystems im Notstrommodus betrieben werden können.

Man unterscheidet dabei PV-Stromspeicher, die lediglich eine Notstromoption bieten, Stromspeicher mit Notstrom-Steckdose und Speicher, die eine "echte" Notstromversorgung mit Solarstrom gewährleisten können, sodass nicht nur die Verbraucher weiter versorgt werden, sondern auch die Stromproduktion zum Beispiel aus einer heimischen Photovoltaik-Anlage aufrechterhalten werden kann. Alle Notstromspeicher müssen dazu an alle drei Phasen des Hausnetzes angeschlossen werden, um im Unterbrechungsfall die Stromversorgung aller Verbraucher zu gewährleisten.

Auswahl von Notstrom-Stromspeichern im Überblick

Während viele Stromspeicher-Systeme lediglich eine Steckdose am Gerät anbieten oder aufwändige externe Umschalteinrichtungen benötigen, versorgen z. B. FENECON-Stromspeicher die angeschlossenen Verbraucher durch eine integrierte Umschalteinrichtung praktisch unterbrechungsfrei automatisch weiter. Das FENECON-Energiemanagementsystem FEMS erlaubt dem Anwender dabei größtmögliche Autarkie: Stromproduktion und Strombereitstellung bleiben auch ohne Netz gewährleistet, so dass die Speicher weiterhin aufgeladen und eingesetzt werden können.

Auch E3/DC bietet Stromspeicher der All In One-Serie für Ein- und Mehrfamilienhäuser sowie Gewerbebetriebe und Unternehmen an, die alle Modi (AC, DC oder Hybrid) und Funktionen (Notstrom, Inselnetz, Energie Farming) in nur zwei Gerätetypen vereint. Der Endkunde kann sich dabei zwischen dem kompakten S10 MINI mit M4-Wechselrichter und dem dreiphasigen Hauskraftwerk S10 E (4,6 bis 13,8 kWh) mit E12-Wechselrichter entscheiden.

Aus der Baureihe der größeren StoraXe Stromspeicher-Systeme von ADS-TEC gibt es die Speichersysteme SRS2028 (Nominalkapazität 28 KWh) und SRS2019 (Nominalkapazität 18,6 KWh) mit dreiphasigem Umrichter. Beide Systeme sind wie beim Vorgänger SRS2025 AC-gekoppelte Komplettlösungen mit integriertem Umrichter, Steuerung, Sicherheits- und Energiemanagementsystem, die u.a. eine Notstromfähigkeit und Schwarzstart (Insel) ermöglichen.

Das inselfähige, AC-gekoppelte Speichersystem Powador-gridsave eco von KACO new energy kann bei Ausfall des öffentlichen Netzes nahezu unterbrechungsfrei auf Notstromversorgung umschalten. In reinen Inselnetzen wird der Powador-gridsave eco somit das Herz des gesamten Systems und übernimmt das Energiemanagement einschließlich der Ansteuerung von zusätzlichen Energiequellen, z.B. von Dieselgeneratoren. Je nach angestrebter Anzahl der Komponenten lassen sich mit dem Powador-gridsave eco 1-phasige oder auch synchronisierte 3-phasige Systeme mit allen bekannten Features aufbauen.

Kosten von Stromspeichern als Notstromversorger

Für den Fall des fehlenden Stromangebots („wind- und sonnenarme Wintertage“) sind, sofern der Strom nicht aus dem Ausland bezogen werden kann, vorhandene Heizkraftwerke oder Gasturbinen-Kraftwerke die günstigste Form der Flexibilität. Batterien eignen sich vor allem für sehr kurzfristige und zwingend netzunabhängige Strombereitstellung wie die kurzzeitige Notstromversorgung in z. B. einem Rechenzentrum.

Im Vergleich zu langfristigen Pumpspeichern sind PV-Stromspeicher jedoch sehr teuer. Die Speicherkapazität des größten deutschen Pumpspeicherwerks Goldisthal mit Baukosten von ca. 600 Mio. € würde heute als Lithium-Ion-Batterie ca. 24 Mrd. € kosten, also 40 mal so viel. Aus dieser Kostenperspektive lohnt sich der Einsatz von Batteriestromspeicher immer nur dort, wo temporär kein Netz verfügbar ist, also zum Beispiel für die Notstromversorgung, „Inselnetze“ und entlegene Mobilfunkstationen.

Eine über längere Zeiträume funktionierende Notstromversorgung macht jedoch eine deutlich größere Dimensionierung der Speicherkapazität nötig. Das Vorhalten einer auf eine mehrtägige Vollversorgung ausgelegten Speicherkapazität ist daher mit höheren Kosten und letztlich auch mit höheren Kosten pro gespeicherter Kilowattstunde Photovoltaikstrom verbunden. So kostet die Nachrüstung z. B. der Sonnenbatterie 4.5 eco (UVP-Preis: 6.750 €) mit einer Notstromoption zusätzlich rund 2.400 €.

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"Echte PV-Notstrom-Stromspeicher sind noch Mangelware" wurde am 28.08.2016 verfasst