Dezentrale Solarstromspeicher für die Energiewende

Mit einer Photovoltaikanlage auf dem Dach und einem Batteriespeicher im Haus können Wohngebäude einen wichtigen Beitrag zur Energiewende leisten. Welches Potenzial solare Eigenversorgungssysteme in Verbindung mit Batteriespeichern haben, zeigen Wissenschaftler:innen der HTW Berlin in der Solarspeicherstudie.

Die Bedeutung der Photovoltaik für die Energiewende

Um eine klimaneutrale Energieversorgung in Deutschland zu erzielen, sollte die Photovoltaik mindestens 25 % des Strombedarfs decken. Dazu ist ein jährlicher Zubau von 10 GW über 20 Jahre notwendig. Solange dieses PV-Zubauziel unerreicht ist, ist zur Verbesserung der Investitionsbedingungen eine Erhöhung der Einspeisevergütung notwendig.

Die Rolle der dezentralen Stromspeicher

Mit zunehmendem PV-Ausbau wird die Solarstromerzeugung tagsüber den Strombedarf in Deutschland übersteigen. Diese anfallenden Überschüsse lassen sich durch verschiedene dezentrale Speichermaßnahmen vollständig nutzen.

Das Potenzial dezentraler Batteriespeicher in Wohngebäuden übersteigt die gesamte Speicherkapazität der derzeit in Deutschland vorhandenen Pumpspeicherkraftwerke. PV-Systeme mit Batteriespeicher können bis zu 80 % des Strombedarfs in Privathaushalten decken. Somit tragen sie maßgeblich zur Umsetzung der Energiewende im Gebäudebereich bei.

Begrenzung der Einspeiseleistung

Solarstromspeicher für die Eigenversorgung leisten in Kombination mit einer Begrenzung der PV-Einspeiseleistung einen wichtigen Beitrag zur Integration hoher PV-Leistungen. Um PV-Einspeisespitzen durch Batteriespeicher abzufangen, gilt es die maximal zulässige Einspeiseleistung kurzfristig auf 50 % und mittelfristig auf 40 % der Nennleistung herabzusetzen.

Die Vorteile von einem prognosebasierten Ladebetrieb

Durch ein intelligentes Energiemanagement können Batteriespeicher mithilfe von PV- und Lastprognosen sowohl netzdienlich als auch eigenversorgungsoptimiert eingesetzt werden. Der prognosebasierte Speicherbetrieb trägt zur Reduktion von Abregelungsverlusten bei, was für die Anlagenbetreiber:innen finanziell vorteilhaft ist. Dadurch kann der Solarstromspeicher auch ohne externe Informationen oder Steuerungssignale netzdienlich betrieben werden. Es bedarf somit keiner aufwendigen Kommunikationstechnik und zentraler Steuerung.

Neben der Reduktion der maximalen Einspeiseleistung trägt eine prognosebasierte Betriebsführung auch zur Verstetigung der Netzeinspeisung bei. Dies liegt daran, dass sie bewölkungsbedingte Leistungsfluktuationen abschwächt. Für eine Vielzahl verteilter PV-Speichersysteme konnten die Forscher:innen beim Einsatz prognosebasierter Betriebsstrategien eine Reduktion der Netzeinspeisung auf unter 50 % der PV-Nennleistung nachweisen. Dadurch lässt sich die Anzahl der installierbaren PV-Anlagen deutlich erhöhen.