In diesem Beitrag erarbeiten wir eine Entscheidungshilfe für interessierte Fotovoltaik-Anlagen Besitzer.
Hier soll nur eine ein paar Jahre alte Bestandsanlage betrachtet werden zu der eine Solarstrom-Speicheranlage nachträglich hinzugefügt werden soll. Hier wird also nicht eine Neuanlage betrachtet, die gleich mit einem Solar-Stromspeicher versehen werden soll. Das wird in einem anderen Beitrag betrachtet.

Wenn eine Fotovoltaikanlage seit einigen Jahren in Betrieb ist, dann wird durch den zusätzliche Einbau eines Stromspeichers eine früher nicht möglich gewesene teilweise Unabhängigkeit (Notstromsystem) gegenüber dem Stromlieferant möglich. Finanziell rechnet sich dieses Vorhaben unter bestimmten Umständen ebenso, da die Batteriespeicherkosten bereits heute erheblich gesunken sind. Zudem sind Energiespeicher generell genau die Elemente, die wir in unserem Energieversorgungssystem so schnell wie möglich hinzufügen müssen. Ein Stromspeicher ist folglich “netzdienlich”, sorgt also für Stabilität im Netz. Zudem transportieren sie die nötige Energie “über die Zeit” und nicht über große Entfernungen. Lokal erzeugte Energie wird auch lokal verbraucht.

Als Quellenstudium empfehlen wir zunächst vier Verweise:

  • Artikel “Sonnenstrom im Akku speichern” mit technischen und finanziellen Betrachtungen von diesem Link hier.
  • Werbungsfinanzierte Hinweise von Installateuren mit ein paar Berechnungstipps auf dieser Seite.
  • Fördermöglichkeiten der kfw in dem Förderprogramm “Kredit 275” – dies ist nur noch bis Ende 2018 gültig.
  • Neue Fördermöglichkeit vom Land Baden-Württemberg mit dem Namen “Netzdienliche Batteriespeicher” – aufgelegt im Februar 2018.
  • Ein Effizienzleitfaden von BVES, Bundesverband für Energiespeicher von März 2017 gibt weitere Hinweise – siehe hier.

Damit lassen sich zwei Erkenntisse darstellen:

  1. Die derzeit für die Anlage festgelegte EEG Vergütung bestimmt entscheidend die finanzielle Amortisation: Liegt die Vergütung über den Strombezugskosten wird sich die finanzielle Amortisation jetzt nicht einstellen. Dies wird ganz sicher jedoch dann zutreffen, wenn die EEG Vergütung ausläuft und nur noch die Großmarktpreise (ca 3 cent je kWh) vergütet werden.
  2. Die Technik für solche Anlagen ist weitgehend ausgereift. Heutige Blei-Gel sowie Lithium-Ionen Batterien erfüllen die technischen Anforderungen bei unterschiedlichen System-Kosten und Haltbarkeiten. Die für dieses Projekt eher sinnvolle Technik der Wechselstrom-(AC)-Kopplung hat höhere Kosten und einen etwas geringenen Wirkungsgrad, als bei für Neuanlagen sinnvollen Gleichstrom-(DC)-Kopplung.

Dieser Beitrag wird fortgesetzt.

Seit Oktober 2017 liegt Erfahrung zu dem Fahrverhalten und dem Energieverbrauch des Toyota Prius Plug-In-Hybrid vor.
Das Fahrzeug verfügt über ein Solarzellendach (kann in 10 Tagen die Batterie aufladen), eine Lithium-Ionen Batterie mit etwa 8 kWh, 2 Elektromotoren (Summe 68 kW) und einen Benzinmotor (72 kW), die über eine elektrisch gesteuerte, stufenlos variable Getriebeautomatik E-CVT (Planetengetriebe) die Energie auf die Straße bringen. Mit einer vollen Akkuladung wurde bei vorsichtiger Fahrweise mehrfach eine Entfernung von knapp 50 km in rein elektrischem Betrieb gefahren.

Am 1. Januar 2018 wurde das Fahrzeug mit vollem Tank und voller Batterie über 1419 km gefahren. Am 24. Januar wurden die Daten – soweit möglich – in einer Tabelle zusammen getragen. Ergebnisse auf einen Blick:

  • gefahrene Kilometer: 1419, dabei verbraucht 31,3 Liter Benzin und etwa 123 kWh Strom.
  • Umgerechnet entspricht das knapp 3,2 Liter auf 100 km oder etwa 29 kWh, wenn ein Umrechnungsfaktor von 1 Liter E10 entspricht 8,9 kWh angesetzt wird.
  • Bei der Hochrechnung auf die Monatskosten mit 2200 km ergeben sich etwa 40€ Stromkosten und 53€ für Benzin. Mit einem Dieselauto wurden vorher Tankkosten je Monat von etwa 175 € fällig. Somit haben sich die Kosten etwa halbiert und der Energiebedarf gedrittelt.
  • Wäre die einfache Entfernung zur Arbeitsstelle innerhalb der Batteriereichweite, dann genügten hochgerechnet im Monat 264 kWh. Der Vergleich zum Diesel – hier sind es je Monat 1253 kWh. Das reine E-Auto wäre mehr als 4 mal so effizient, wie ein Dieselauto.

 

Update vom 13. Februar: Protokollierte Gesamtstrecke ist jetzt 3051 km. In dieser Zeit wurden ca 268 kWh geladen und 59 Liter getankt. Insgesamt wurden so  umgerechnet 26 kWh/100 km oder 2,92 Liter / 100 km für diese Stecke benötigt.
Im Mixbetrieb verursacht dieses Auto 90 g CO2 je km. Andere Fahrzeuge in dieser Klasse liegen bei über 100 g CO2 je km.
Interesant in dem Zusammenhang: eine kWh aus Benzin kostet ca 0,16 €. eine kWh Strom kostet 0,28€ – also knapp doppelt soviel.
Eine andere Zahl: Könnte man mit diesem Auto alle Strecken rein elektrisch zurück legen, dann würden Kosten von etwa 4,2 € je 100 km entstehen.

Update vom 26. Februar (korrigiert (Formelfehler)): Weitere 1081 km wurden gefahren. Seit der letzten Tankung wurde vermehrt mit dem Tempomat gefahren. Es wurden 27,04 Liter Benzin und etwa 122 kWh Strom nachgeladen. Umgerechnet ergibt sich über die Gesamtzeit jetzt ein Verbrauch von 28 kWh je 100 km. Umgerechnet entspricht das  3,14 Liter Benzin auf 100km. Der CO2 Ausstoß liegt nun bei etwa 98 g CO2 je km.

Update vom 8. März: Nach jetzt insgesamt 5038 km, 486 kWh Strom und 113 Liter Benzin ergeben sich diese Werte: 9,6 kWh Strom + 2,2 Liter Benzin auf 100 km. Das entspricht umgerechnet einem Verbrauch bei rein-Benzin-Betrieb von 3,3 Liter je 100 km. Der CO2 Ausstoß ist etwas gestiegen (jetzt 102 g CO2 je km), weil ich etwa 250 km ohne Strom nachzuladen gefahren bin.
Durch häufiges Fahren mit dem Tempomaten und einer “vorsichtigen” Fahrweise mit ca 120 km/h auf der Autobahn, langsames Beschleunigen und vorsichtiges Abbremsen beobachte ich, dass der Energieverbrauch weiter sinkt. So wird es immer häufiger möglich noch “Rest-Strom” bei Ankunft übrig zu haben und den Benzinbedarf kontinuierlich zu senken.
Die Summe aus Strom- und Benzinkosten ist derzeit etwa 5,92€ je 100 km. Mit meinem “alten Diesel” läge ich etwa bei 8€. Weiterhin gilt auch: Wäre die Entfernung zu meinem Arbeitgeber geringer, als die Batteriereichweite, dann wären die Kosten etwa 4,2€ und der CO2 Ausstoß läge bei derzeitigem Energiemix (Atom,Kohle, Gas, Wind, PV,…) bei 78 g je km. Das wäre mehr als 10 mal weniger! Mit unserer PV Anlage könnte ich diesen Wert auf fast Null senken.

Ungenauigkeit: Die getankte Strommenge bei meinem Arbeitgeber kann ich nicht ablesen. Deswegen habe ich hier für jeden Tag eine “Tankmenge” von 6 kWh angenommen. Dieser Wert liegt deutlich zu hoch! Ich gehe von eher 5,8 kWh aus. Somit sind die Angaben hier etwa um 4% – 5% zu pessimistisch.