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So rechnen sich Batteriespeicher

Mit einer Batterie lässt sich der Eigenverbrauch von Solarstrom erhöhen. Was die Speicherkosten beeinflusst, zeigt eine Kalkulation der Landwirtschaftskammer Niedersachsen.

Lesezeit: 7 Minuten

Im ersten Halbjahr 2021 wurden in Deutschland 73.000 Batteriespeicher neu installiert. Das zeigt eine Analyse der Markt- und Wirtschaftsforscher von EUPD Research unter Speichern fürs Eigenheim. Im Vergleich zum ersten Halbjahr 2020 ergibt sich damit ein starkes Wachstum von 59 %.

Aufgrund von Lieferschwierigkeiten im Kontext der Coronapandemie prognostiziert EUPD Research im zweiten Halbjahr einen etwas schwächeren Markt, der sich dann auf insgesamt 135.000 Heimspeicher-Neuinstallationen im gesamten Jahr 2021 sum­mieren könnte.

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Auch in der Landwirtschaft sind Speicher gefragt, vor allem zur Erhöhung des Eigenstromverbrauchs. Denn während eine Photovoltaikanlage zur Mittagszeit meist mehr Strom erzeugt, als der Betrieb zeitgleich verbrauchen kann, fehlt morgens, abends und nachts Strom.

Milchviehbetriebe mit automatischem Melksystem oder Schwei­ne- und Geflügelhalter verbrauchen tagsüber mehr Strom und haben damit auch ohne Batterie einen höheren Eigenstromverbrauch. Betriebe mit herkömmlichen Melksystem sind dagegen eher auf eine Batterie angewiesen.

Bis 800 €/kWh Investkosten

Was Batteriespeicher aktuell kosten und wie sich die Kosten für die gespeicherten Kilowattstunden ermitteln lassen, hat Helmut Wahl berechnet. Der Photovoltaikexperte bei der Landwirtschaftskammer Niedersachsen hat drei verschiedene Investitionskosten zugrunde gelegt.

„Die Spanne von 500 bis 800 €/kWh spiegelt in etwa die Angebote wider, die Landwirte uns vorgelegt haben“, erklärt er. Als dritte Variante hat er einen sehr günstigen Speicher mit 350 €/kWh angesetzt. Diese niedrigen Kosten sind jedoch nur möglich, wenn der Betrieb eine Speicherförderung in Anspruch nehmen kann.

Die Investitionskosten sind hier auf die nutzbare Speicherkapazität bezogen. Würde man sie im Verhältnis zur Gesamtkapazität der Batterie ansetzen, wären die Kosten geringer. Aber diese kann der Landwirt nicht voll nutzen. Denn der Akku kann nie voll entladen werden. Bei Blei-Batterien liegt die nutzbare Kapazität bei rund 50 % der Nennleistung, bei Lithium-Ionen etwa bei 90 %.

Dazu kommt der Wirkungsgrad. Denn nicht jede kWh, die eingespeichert wird, lässt sich am Ende auch nutzen. Gewisse Verluste entstehen u. a. beim Batteriewechselrichter. „Daher sollte man den Gesamtwirkungsgrad betrachten, der bei guten Systemen bei etwa 90 % liegt“, rät Wahl.

Zyklenzahl und Alterung

Bei der Berechnung sind zudem 20 Jahre Lebensdauer der Batterie vo-rausgesetzt. „Das ist aber ein sehr optimistischer Wert. Wir können heute noch nicht sagen, wie lange Speicher in Betrieb sind“, sagt er.

Die Lebensdauer wird durch zwei Faktoren bestimmt: Zum einen die nutzungsunabhängige Alterung. Hier hat Wahl in der Berechnung 1 % Rückgang der Leistung pro Jahr angenommen. Zum anderen bestimmt die Zyklenzahl die Lebensdauer. Ein Zyklus bedeutet je eine vollständige Ladung und die anschließende Entladung. Je mehr Zyklen einer Batterie möglich sind, desto höher ist auch die Wirtschaftlichkeit.

Allerdings rät Wahl hier dazu, Herstellerangaben kritisch zu hinterfragen: „Über 300 Zyklen pro Jahr halte ich für unrealistisch. Denn die Erträge einer Solaranlage sind von November bis Februar sehr gering, sodass die Batterie in diesen Monaten selten voll wird.“ Als Faustgröße hält er 250 Ladezyklen pro Jahr für einen reellen Wert. In 20 Jahren wären das dann 5.000 Zyklen.

Lade- und Entladeleistung

Bei der Kaufentscheidung sollten nicht nur die Investitionskosten je kW eine Rolle spielen, sondern auch Parameter wie die maximale Ladeleistung.

„Der Betreiber sollte sie in Abhängigkeit von der Größe der Solaranlage wählen“, sagt der Berater. Denn ist die Beladeleistung zu gering, kann die Batterie bei hoher Stromproduktion nicht genügend Solarstrom aufnehmen.

Die Entladeleistung ist dagegen entscheidend für den Betrieb der angeschlossenen Geräte. Diese haben eine gewisse Anschlussleistung. Sollen mehrere parallel betrieben werden, wie z. B. Beleuchtung, Melkmaschine oder Lüfter, muss die Entladeleistung entsprechend hoch sein.

Ebenso muss die Größe des Speichers an das Lastprofil des Betriebs angepasst werden: Wann soll wie viel Strom für welche Verbraucher zur Verfügung stehen? Entscheidend ist hier vor allem der Verbrauch in der Übergangszeit im Frühjahr und im Herbst, wenn tagsüber zwar schon viel Sonne scheint, die Tage aber kürzer als im Sommer sind.

Die Speicherkosten

Bei den jährlichen Kosten hat Wahl neben Abschreibung und Kapitaldienst auch 1 % der Investitionskosten für Wartung und Reparatur eingerechnet. Dividiert man die Jahreskosten durch die nutzbare Strommenge pro Jahr, erhält man die reinen Speicherkosten für die Batterie in €/kWh. Diese liegen in unserer Beispielrechnung zwischen 0,12 und 0,26 € bzw. 12 bis 26 ct/kWh.

Will der Betrieb die Kosten für den gespeicherten Strom mit denen des Zukaufstroms vergleichen, muss er zu den Speicherkosten noch die Stromkosten dazurechnen. Gemeint ist in den meisten Fällen der Solarstrom vom Dach. Hier könnte man beispielsweise die entgangene Einspeisevergütung ansetzen, also die Vergütung, die der Betrieb erhalten würde, wenn er den Strom ins Netz einspeist. Oder man legt die Stromerzeugungskosten zugrunde. Bei aktuellen Investitionskosten für eine Solaranlage von 1 000 €/kW liegen diese bei 8,8 ct je kWh. Eingerechnet sind ein Ertrag von 900 kWh/kW, 1,4 % Zinsen sowie 20 €/kW und Jahr an Betriebskosten. „Darunter fallen Reparatur, Versicherung, Wartung und Reinigung“, erklärt der Berater.

Während Milchviehbetriebe wegen der Staubentwicklung in der Regel häufiger reinigen müssen und die 20 €/kW meist ausschöpfen, könnten Schweinehalter bei Ställen mit Abluftreinigung oder Landwirte mit einer Anlage auf einer Maschinenhalle auch mit 15 €/kW auskommen. Trotzdem bleiben die Produktionskosten bei über 8 ct/kWh.

EEG-Umlage beachten!

Zu den Stromkosten ist noch die EEG-Umlage dazuzurechnen – zumindest in diesem Jahr noch. Die Bundesregierung hat zwar im Koalitionsvertrag verfügt, dass sie abgeschafft werden soll, aber ob und wenn ja, wann das geschieht, ist ungewiss.

Aktuell gilt noch: Wer Strom selbst verbraucht, muss bei Anlagen bis 30 kW oder bis zu einem Verbrauch von 30.000 kWh keine EEG-Umlage zahlen. Darüber sind 40 % der Umlage fällig. Die Umlage liegt im Jahr 2022 bei 3,72 ct/kWh, 40 % wären also 1,49 ct/kWh. Diese müssten zu den Stromproduktionskosten hinzugezählt werden.

Doch Achtung: 40 % der Umlage berechnet der Netzbetreiber nur, wenn es sich um echten Eigenverbrauch handelt. Dieser liegt vor, wenn Stromerzeuger und -verbraucher identisch sind. Problematisch ist es, wenn es bei Erzeuger und Verbraucher auch nur eine kleine Abweichung im Firmennamen gibt. Dann liegt kein Eigenverbrauch im Sinne des Gesetzes vor. Wahl nennt hierzu zwei Beispiele:

Die Vater-Sohn-GbR betreibt die Solaranlage und den Stall, in dem der Strom verbraucht wird. Es liegt damit eine „Personenidentität“ vor, es sind nur 40 % EEG-Umlage fällig. Bis 30 kW und 30 000 kWh Verbrauch entfällt diese sogar ganz.

Der Sohn betreibt die Photovoltaikanlage, die Vater-Sohn-GbR den Stall: Es handelt sich um eine Stromlieferung, die volle EEG-Umlage ist zu zahlen.

Knappe Wirtschaftlichkeit

In unserer Kalkulation sind für die Gesamtnutzungskosten für den selbst erzeugten Strom 11 ct/kWh angesetzt. Enthalten sind darin die Stromgestehungskosten, die EEG-Umlage und Wirkungsgradverluste. Auf diese Weise liegen die Gesamtkosten pro gespeicherter kWh bei 23 bis 37 ct/kWh. „Das ist teilweise noch über dem Preis, den Betriebe für Strom aus der Steckdose bezahlen“, resümiert Wahl. Zudem erhöhen sich die Kosten, wenn die Lebensdauer der Batterie kürzer als die angesetzten 20 Jahren ist.

Anders sieht es aus bei Landwirten, die über 100.000 kWh Strom im Jahr verbrauchen und damit in der registrierenden Leistungsmessung sind. Sie können mit einer Batterie unter Umständen Lastspitzen kappen und damit einen höheren Leistungspreis vermeiden.

Auch fließt im Betrieb nicht jede erzeugte kWh in den Speicher. Tagsüber können Landwirte einen Teil des Solarstroms direkt verbrauchen oder ins Netz einspeisen. Daher ist eine pauschale Aussage zur Wirtschaftlichkeit von Speichern nicht möglich, sondern jeder Betrieb muss für sich errechnen, inwieweit sich die Anschaffung lohnt.

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Zuschüsse für ­Batteriespeicher

In einigen Bundesländern gibt es eine Förderung für Batteriespeicher, zum Beispiel in Bayern im Rahmen des 10.000-Häuser-Programms (www.­energieatlas.bayern.de).

Auch Sachsen hat eine neue Förderung über die Sächsische Aufbaubank aufgelegt (www.sab.sachsen.de). Einen Überblick über die Länderprogramme bietet das Portal  www.energie-experten.org

Wer im Rahmen einer Sanierung zum Effizienzhaus zum Beispiel eine Photovoltaikanlage einbaut und dafür keine Einspeisevergütung nach dem EEG in Anspruch nimmt, kann auch von den Zuschüssen der Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) profitieren (www.kfw.de).

Ebenfalls Tipps zu Solarstromspeichern und Förderinfos erhalten Sie unter die-sonne-speichern.de

Eine umfangreiche Marktübersicht über Batteriespeicher mit Kauftipps und Qualitätshinweisen finden Sie unter  www.carmen-ev.de

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