Energiespeicher: Runter mit der Stromrechnung!

Noch scheint die Sonne vom blauen Himmel. „Für die nächsten Tage ist aber Regen angesagt. Zeit, die Schrotmühle anzustellen“, sagt Fabian Medick, Landwirt aus Thiersheim im bayerischen Landkreis Wunsiedel. Zusammen mit seinen Eltern Roland und Christine führt er einen Sauenbetrieb mit zwei Ställen: 50 Sauen stehen in einem älteren Gebäude im Dorf und 200 Tiere in einem Aussiedlerstall aus dem Jahr 2011.

Hohe Stromkosten

Der Stromverbrauch des Betriebes lag bislang bei rund 48.500 kWh im Jahr. Mit 243 kWh/Sau und Jahr gehörten Medicks nach einer Auswertung der Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) zu den 25% der Betriebe mit dem niedrigsten Energieverbrauch. „Trotzdem störten uns die monatlichen Abschlagszahlungen für den Strom von 1.200 €. Darum haben wir über selbst erzeugten Strom nachgedacht“, sagt Medick.

Im Jahr 2017 entschieden sie sich für den Bau einer Photovoltaikanlage mit 57 kW Leistung. „Auf dem Dach wäre noch mehr Platz gewesen. Aber wir wollten die Anlage nicht zu groß bauen, weil wir möglichst viel vom selbst produzierten Strom nutzen wollen“, begründet der Junglandwirt den Schritt.

Gleichzeitig mit der Anlage hat der Elektroinstallateur einen Stromspeicher eingebaut. Er besteht aus vier Einheiten mit jeweils 12,5 kWh, hat also eine Gesamtnennleistung von 50 kWh. Da er sich bis maximal 12% entladen lässt, beträgt die Nutzkapazität 44 kWh.

Die Anlagensteuerung ist so ausgelegt, dass der Betrieb den selbst erzeugten Solarstrom zunächst direkt nutzt. Überschüssige Mengen werden in den Speicher geladen. Den gespeicherten Strom entnimmt der Betrieb zu den Stunden, an denen keine Sonne scheint.

Der Hof hat insgesamt einen täglichen Stromverbrauch von 3 kWh für Fütterung und Lüftung mit integrierten Abluftwärmetauschern. Weiterer Bedarf entsteht an einigen Tagen durch die 30 Ferkellampen. Die Familie setzt auf energiesparende Fabrikate, die Wärme wie 150 Watt-Lampen produzieren, aber nur 100 Watt verbrauchen. Trotzdem verdoppeln sie den Stromverbrauch für bestimmte Tage auf 6 kWh pro Tag, wenn alle gleichzeitig in Betrieb sind. Ebenfalls verursacht der Hochdruckreiniger bei dem im Drei-Wochen-Rhythmus produzierenden Betrieb gewisse Stromspitzen.

Eigene Mahl- und Mischanlage

Im Jahr 2018 konnte der Betrieb rund 19.000 kWh Strom direkt nutzen und ca. 13.000 kWh in die Batterie laden. Mit 34.000 kWh wurde der meiste Strom jedoch ins Netz eingespeist. Die Eigenverbrauchsquote lag mit 48 % relativ niedrig. „Darum haben wir uns 2019 entschieden, eine eigene Mahl- und Mischanlage anzuschaffen“, erklärt der Landwirt. Vorher ist alle zwei Wochen ein Lohnunternehmer gekommen, um das Getreide mit einer mobilen Mühle zu zerkleinern und ins Silo zu blasen.

Die Anlage hat einschließlich Eigenleistung rund 96.000 € gekostet und verbraucht 13 kWh Strom pro Tonne Futter. Sie bringt dem Betrieb einige Vorteile, wie sich nach zwei Jahren herausgestellt hat:

• Sie lässt sich variabel betreiben und wird im Sommer vor allem mittags angestellt, wenn die Solarstromanlage den maximalen Strom erzeugt. Bei viel Sonnenschein kann Medick sogar für mehrere Tage im Voraus schroten.
  
  
• Die Mühle hat den Stromverbrauch zwar auf 52.000 kWh erhöht. Dafür spart der Betrieb aber das Geld für den Lohnunternehmer in Höhe von 17 €/t. Bei 30 t im Monat summierten sich die Kosten im Jahr auf knapp 7.000 €. „Bei den gestiegenen Dieselkosten dürfte der Preis jetzt noch höher liegen“, vermutet Fabian Medick.
  
  
• Dank des variabel Stromverbrauchs hat sich der Eigenverbrauchsanteil erhöht, der Netzbezug ist dagegen trotz des höheren Gesamtverbrauchs anteilsmäßig zurückgegangen.
  
  
• Das regelmäßige Schroten kleinerer Mengen ohne das Einblasen ins Silo sorgt dafür, dass das Futter homogener ist und sich nicht so stark entmischt. „Wenn das Silo fast leer war, gab es nur noch Schalen. Das hat sowohl bei der Fütterungstechnik als auch bei der Verdauung der Ferkel Probleme gemacht“, erinnert sich der Landwirt.

Die Stromerzeugung und damit die Selbstversorgung sind stark abhängig von der Jahreszeit. Konkret lässt sich das an der oberen Darstellung in Übersicht 1 erläutern, die beispielhaft das Jahr 2020 zeigt. Den meisten Strom produzierte die Anlage mit rund 3.000 kWh im Juli, während im Dezember mit knapp 500 kWh der wenigste Solarstrom anfiel. In den Monaten März bis September konnten Medicks mehr Solarstrom nutzen als sie aus dem Netz zukaufen mussten, in den restlichen Monaten war der Bezug von Strom aus dem Netz größer.

Viel Strom ins Netz

Wie Erzeugung und Direktverbrauch im Laufe eines Tages ablaufen, zeigt Übersicht 2 am Beispiel eines Septembertages. Ab etwa 9 Uhr überstieg die Stromproduktion den Strombedarf. Die zusätzliche Menge wurde in den Speicher geladen. Ab 10 Uhr konnte auch die Batterie nicht mehr die ganze Menge aufnehmen, sodass mit 74 kWh knapp die Hälfte der Tagesproduktion ins Netz gespeist wurde. Hierfür erhält der Betrieb nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) eine Einspeisevergütung von knapp 11 ct/kWh.

Die Bilanz des Jahres 2020

• 56% des erzeugten Solarstroms haben Medicks selbst verbraucht.
• 36% des erzeugten Solarstroms konnten sie sofort nutzen.
• Autarkiequote: 64% des Stromverbrauchs haben sie über die Solarstromanlage plus Speicher gedeckt, 36% des Bedarfs kam aus dem Netz.

Die Solarstromanlage hat einschließlich Montage und Elektroinstallation knapp 65.000 € gekostet. Die Investitionskosten lagen bei 1140 €/kW – einem für 2017 üblichen Preis. Zwischenzeitlich war er im Jahr 2020 auf etwa 850 €/kW gesunken. Wegen der hohen Nachfrage und Preissteigerungen bei Komponenten kosten Anlagen heute etwa 1.000 €/kW.

Die Erzeugungskosten für den Solarstrom liegen bei Investitionskosten von 1.100 €/kW bei etwa 9,5 ct/kWh. Dabei sind sehr konservative Werte wie eine Solareinstrahlung von 900 kWh/kW, wie sie eher in Norddeutschland vorkommt, sowie jährliche Betriebskosten von 20 €/kW, angenommen worden. In Bayern kann man dagegen mit bis 1.200 kWh/kW rechnen.

Für den Stromspeicher hat die Familie 27.400 € bezahlt. Bei 50 kWh Nennleistung ergeben sich also spezifische Kosten von 548 €/kWh – einem zu der Zeit sehr günstigen Preis.

Die Speicherkosten im Betrieb zeigt Übersicht 3. Diese hat die Landwirtschaftskammer Niedersachsen kalkuliert: Bezogen auf 20 Jahre kostet die Speicherung einer kWh bei Familie Medick 17 ct. 20 Jahre sind aber eine sehr optimistische Lebensdauer und es sind nur die Speicherkosten.

Allerdings wird ja nicht der insgesamt verbrauchte Strom in der Batterie gespeichert. Der Strompreis ist also eine Mischkalkulation. Als Beispiel haben wir hier die konkreten Zahlen aus dem Jahr 2020 genommen. Der Stromverbrauch lag in dem Jahr bei 51.900 kWh. Hätte Familie Medick den Strom zu aktuellen Preisen von 29,8 ct/kWh (brutto) aus dem Netz gekauft, müssten sie im Jahr rund 15.500 € bezahlen.

Kalkulation Strompreis

Beim Eigenverbrauch setzt sich der Strompreis dagegen aus einer Mischkalkulation zusammen. Für den Netzbezug zahlt die Familie in diesem Fall nur noch knapp 5.500 €. Für den gespeicherten Strom müssen sie 26,5 ct pro kWh, also knapp 2.800 € ausgeben. Dagegen kosten die 22.800 kWh, die direkt im Stall verbraucht werden konnten, nur 9,5 ct/kWh, also insgesamt 2.166 €. Ein weiterer Kostenpunkt ist die EEG-Umlage auf den selbst verbrauchten Strom. Diese liegt im Jahr 2022 bei 3,72 ct/kWh, in dem Beispiel also bei 1.238 € im Jahr. Denn da die Photovoltaikanlage und der Schweinestall von verschiedenen GbRs geführt werden, liegt kein klassischer Eigenverbrauch im Sinne des EEG, sondern eine Stromlieferung vor. Dafür fällt die volle EEG-Umlage an.

Von der Summe abgezogen werden muss noch die eingespeiste und mit 10,8 ct/kWh vergütete Strommenge, sodass sich unterm Strich Kosten von knapp 8.700 € ergeben – etwa 6.700 € weniger als ohne Eigenverbrauch.

Ohne EEG-Umlage rentabler

Die neue Bundesregierung plant, die EEG-Umlage ganz abzuschaffen. In dem Fall würde sich die Wirtschaftlichkeit um 1.200 € verbessern.

Unterm Strich lässt sich festhalten: Auch wenn die Speicherung von Strom wegen der hohen Investitionskosten derzeit noch teuer ist, rechnet sich der Selbstverbrauch, wenn ein Großteil des Solarstroms direkt verbraucht werden kann. Günstig hat sich bei Familie Medick auch die eigene elektrische Mahl- und Mischanlage ausgewirkt, die die dieselbetriebene Variante des Lohnunternehmers ersetzt hat.