Wer eine Photovoltaikanlage besitzt, möchte möglichst viel des selbst produzierten Solarstroms auch selbst nutzen. Ein Batteriespeicher kann dabei helfen. Doch Speicher ist nicht gleich Speicher. Je nach Technologie unterscheiden sich Lebensdauer, Effizienz, Sicherheit, Platzbedarf und Kosten deutlich.

Solarstrom entsteht vor allem dann, wenn die Sonne scheint. Der Strombedarf im Haushalt ist aber oft zu anderen Zeiten am höchsten: morgens, abends oder dann, wenn gekocht, gewaschen, geheizt oder das Elektroauto geladen wird. Ein Stromspeicher kann diese zeitliche Lücke teilweise schliessen. Er nimmt überschüssigen Solarstrom auf und gibt ihn später wieder ab.

Das erhöht den Eigenverbrauch und kann den Bezug aus dem Stromnetz reduzieren. Vollständig unabhängig vom Netz wird ein Haushalt dadurch in der Regel nicht. Dafür bräuchte es neben einer sehr grossen Photovoltaikanlage auch einen sehr grossen Speicher und meist zusätzliche Technik. Für die meisten Haushalte geht es deshalb nicht um komplette Autarkie, sondern um eine sinnvolle Kombination aus Eigenverbrauch, Wirtschaftlichkeit und Versorgungssicherheit.

Welche Speichertechnologien gibt es? Und welche eignen sich für den privaten Haushalt?

Lithium-Ionen-Speicher

Lithium-Ionen-Batterien sind aus dem Alltag bekannt: Sie stecken in Smartphones, Laptops, E-Bikes und Elektroautos. Auch bei Heimspeichern sind sie heute die am weitesten verbreitete Technologie.

Eine Lithium-Ionen-Batterie besteht vereinfacht gesagt aus zwei Elektroden, einem Elektrolyten und einem Separator. Beim Laden und Entladen wandern Lithium-Ionen zwischen den Elektroden hin und her. Die Elektronen fliessen dabei nicht durch den Separator, sondern über den äusseren Stromkreis. So entsteht nutzbarer elektrischer Strom.

Für Heimspeicher sind heute besonders Lithium-Eisenphosphat-Batterien relevant, kurz LFP. Sie gehören zur Familie der Lithium-Ionen-Batterien, gelten aber als besonders robust, langlebig und thermisch stabil. Zudem kommen sie ohne Kobalt aus.

Vorteile

Lithium-Ionen-Speicher haben einen hohen Wirkungsgrad. Das bedeutet: Ein grosser Teil des gespeicherten Stroms kann später wieder genutzt werden. Sie sind zudem kompakt, vergleichsweise leicht und benötigen wenig Platz. Ihre hohe Zyklenfestigkeit macht sie für den täglichen Einsatz mit Photovoltaikanlagen geeignet.

Ein weiterer Vorteil ist die breite Markterfahrung. Viele Systeme sind heute ausgereift, modular erweiterbar und lassen sich gut mit Wechselrichtern, Energiemanagementsystemen, Wärmepumpen oder Ladestationen für Elektroautos kombinieren.

Nachteile

Lithium-Ionen-Speicher sind in der Anschaffung meist teurer als einfache Blei-Akkus. Entscheidend sind aber nicht nur die Zellkosten. Zum Preis gehören auch Batteriemanagementsystem, Wechselrichter, Installation, Garantie, Sicherheitskonzept und Steuerung.

Auch bei Lithium-Ionen-Speichern gibt es Qualitätsunterschiede. Wichtig sind deshalb eine seriöse Planung, eine fachgerechte Installation und ein System, das zur Photovoltaikanlage und zum Verbrauchsprofil des Haushalts passt.

Salzbasierte Speicher

Unter dem Begriff Salzspeicher werden unterschiedliche Technologien zusammengefasst. Dazu gehören zum Beispiel Salzwasserbatterien und Natrium-Nickelchlorid-Batterien. Diese Systeme funktionieren technisch sehr unterschiedlich und sollten deshalb nicht pauschal gleich bewertet werden.

Salzwasserbatterien nutzen ein wässriges Elektrolyt. Sie gelten als sicher, da sie nicht brennbar sind. Natrium-Nickelchlorid-Batterien, manchmal auch als Hochtemperaturbatterien bezeichnet, arbeiten hingegen bei sehr hohen Temperaturen. Sie eignen sich eher für spezielle stationäre Anwendungen und weniger für den klassischen Heimspeicher im Einfamilienhaus.

Vorteile

Salzbasierte Speicher können Vorteile bei Sicherheit, Rohstoffverfügbarkeit und Recycling haben. Je nach Technologie sind sie weniger kritisch in Bezug auf Brandrisiken und können auch bei Tiefentladung robust sein.

Nachteile

Im Heimspeichermarkt sind salzbasierte Speicher deutlich weniger verbreitet als Lithium-Ionen-Systeme. Dadurch ist die Auswahl kleiner, und ein direkter Preisvergleich ist schwierig. Aussagen wie «günstiger als Lithium-Ionen» oder «vollständig umweltfreundlich» greifen zu kurz. Die Bewertung hängt stark von der konkreten Technologie, dem Hersteller, der Anwendung und der Lebensdauer ab.

Für Haushalte mit Photovoltaikanlage können salzbasierte Speicher interessant sein, sie sind heute aber eher eine Nischenlösung.

Blei-Akkus

Blei-Akkus gehören zu den ältesten Speichertechnologien. Viele kennen sie aus dem Auto als Starterbatterie. Es gibt verschiedene Varianten, etwa Blei-Säure- oder Blei-Gel-Akkus.

Vorteile

Blei-Akkus sind technisch erprobt und in der Anschaffung vergleichsweise günstig. Sie können kurzzeitig hohe Ströme liefern und sind in vielen Anwendungen seit Jahrzehnten im Einsatz.

Nachteile

Für moderne PV-Heimspeicher sind sie heute meist nicht mehr die erste Wahl. Sie sind schwer, benötigen viel Platz und haben im Vergleich zu Lithium-Ionen-Speichern eine geringere nutzbare Kapazität und meist eine kürzere Lebensdauer. Tiefentladungen können ihnen schaden. Zudem ist der Wartungs- und Sicherheitsaspekt je nach Batterietyp anspruchsvoller.

Blei-Akkus können in bestimmten Anwendungen weiterhin sinnvoll sein. Für neue Heimspeicher mit Photovoltaik werden sie jedoch häufig von Lithium-Ionen-Systemen verdrängt.

Redox-Flow-Speicher

Redox-Flow-Speicher sind sogenannte Flüssigbatterien. Sie speichern Energie in flüssigen Elektrolyten, die in zwei Tanks aufbewahrt und beim Laden oder Entladen durch eine Zelle gepumpt werden.

Ein besonderer Vorteil dieser Technologie ist die Skalierbarkeit. Die Speicherkapazität lässt sich über die Grösse der Tanks und die Menge des Elektrolyten anpassen. Leistung und Kapazität können also vergleichsweise unabhängig voneinander geplant werden.

Vorteile

Redox-Flow-Speicher eignen sich gut für grössere stationäre Anwendungen. Sie haben eine geringe Selbstentladung, können viele Ladezyklen erreichen und sind interessant, wenn grosse Energiemengen über längere Zeit gespeichert werden sollen.

Nachteile

Für private Haushalte sind Redox-Flow-Speicher meist zu gross, zu komplex und zu teuer. Sie benötigen Pumpen, Tanks und mehr Platz als typische Heimspeicher. Deshalb kommen sie eher bei Gewerbe, Industrie oder grösseren Energiesystemen infrage.

Weitere Speichertechnologien

Neben Batterien gibt es weitere Möglichkeiten, Energie zu speichern. Für den privaten Haushalt spielen sie aber meist keine zentrale Rolle.

Wasserstoffspeicher wandeln Strom per Elektrolyse in Wasserstoff um. Dieser kann später wieder in Strom oder Wärme umgewandelt werden. Technisch ist das möglich, aber komplex und mit erheblichen Umwandlungsverlusten verbunden. Für normale Haushalte ist Wasserstoff deshalb heute kein Standard.

Pumpspeicherkraftwerke speichern Energie, indem Wasser in ein höher gelegenes Becken gepumpt wird. Bei Bedarf fliesst es wieder nach unten und treibt Turbinen an. Diese Technologie ist wichtig für das Energiesystem, aber nicht für einzelne Haushalte.

Druckluftspeicher nutzen Strom, um Luft zu komprimieren. Später wird die Druckluft wieder entspannt und zur Stromerzeugung genutzt. Auch diese Technologie ist eher für grössere Anlagen geeignet.

Schwungradspeicher speichern Energie in einer rotierenden Masse. Sie können sehr schnell reagieren, eignen sich aber eher für kurzfristige Leistungsbereitstellung als für die Speicherung von Solarstrom über mehrere Stunden.

Welcher Stromspeicher passt zum Eigenheim?

Für private Haushalte mit Photovoltaikanlage sind heute meistens Lithium-Ionen-Speicher die naheliegendste Lösung, insbesondere Systeme mit Lithium-Eisenphosphat-Zellen. Sie sind kompakt, effizient, langlebig und am Markt breit verfügbar.

Andere Technologien können je nach Anwendung interessant sein. Blei-Akkus sind günstig, aber bei neuen Heimspeichern oft nicht mehr zeitgemäss. Salzbasierte Speicher sind sicher und spannend, aber weniger verbreitet. Redox-Flow, Wasserstoff, Pumpspeicher, Druckluft und Schwungräder spielen ihre Stärken eher in grösseren Anlagen aus.

Entscheidend ist deshalb nicht nur die Frage nach dem Batterietyp. Mindestens genauso wichtig ist die richtige Dimensionierung. Ein zu kleiner Speicher bringt wenig zusätzlichen Nutzen. Ein zu grosser Speicher ist teuer und wird unter Umständen nicht ausreichend genutzt.

Eine gute Planung berücksichtigt deshalb mehrere Fragen:

• Wie gross ist die Photovoltaikanlage?
• Wann wird im Haushalt Strom verbraucht?
• Gibt es eine Wärmepumpe oder ein Elektroauto?
• Soll der Speicher nur den Eigenverbrauch erhöhen oder auch Notstrom ermöglichen?
• Wie lässt sich der Speicher intelligent steuern?

Ein Batteriespeicher ist dann besonders sinnvoll, wenn er nicht isoliert betrachtet wird, sondern als Teil eines Gesamtsystems: Photovoltaikanlage, Verbrauch, Wärmepumpe, Elektromobilität, Stromtarif und Energiemanagement müssen zusammenpassen.

Wer einen Speicher plant, sollte sich deshalb fachlich beraten lassen. So lässt sich klären, welche Technologie passt, welche Grösse sinnvoll ist und wie der Speicher langfristig wirtschaftlich und zuverlässig betrieben werden kann.