Die Energie aus der Photovoltaik-Anlage wird vom Stromspeicher aufgenommen und durch elektrische Verbraucher, wie beispielsweise die Wärmepumpe, direkt verbraucht. Bei einem Energieüberschuss wird die Energie in der Batterie des Stromspeichers zwischengespeichert und bei Bedarf wieder abgegeben. Auf diese Weise wird das Haus und die Wärmepumpe zu großen Teilen aus der eigenen Stromproduktion vom Dach nachhaltig und effizient versorgt.
Stromspeicher als Ergänzung zur Photovoltaikanlage
Kostenlose Beratung anfordernMit einer Viessmann Photovoltaikanlage lässt sich so viel Strom erzeugen, um eine vierköpfige Familie über ein ganzes Jahr damit zu versorgen. Das Hauptproblem ist hier jedoch, dass die Anlage vor allem dann elektrische Energie bereitstellt, wenn die meisten Bewohner eines Haushalts nicht zu Hause sind; zum Beispiel in den Mittagsstunden. Ist kein angeschlossener Verbraucher aktiv oder können die angeschlossenen Geräte den Strom nicht vollständig verbrauchen, wird der Strom in das öffentliche Netz eingespeist.
In den vergangenen Jahren sind die entsprechenden Vergütungen für die Einspeisung jedoch stetig gesunken. Gleichzeitig stieg der durchschnittliche Strompreis. Somit spricht einiges für eine Erhöhung des Eigenverbrauchs. Um dies zu erreichen, hilft ein Stromspeichersystem. Viessmann hat deshalb den Photovoltaik-Stromspeicher Vitocharge VX3 auf den Markt gebracht. Dieser Batteriespeicher bevorratet den tagsüber erzeugten Strom und stellt ihn bedarfsgerecht zur Verfügung.
Wie funktionieren Stromspeicher?
Photovoltaik-System
Die Solarstromspeicher bieten den großen Vorteil, dass der selbst erzeugte Strom je nach Bedarf genutzt werden kann. Das heißt auch dann, wenn die Sonne gerade nicht scheint.
Prinzipiell kann Strom in zwei Varianten gespeichert werden - direkt und indirekt. Für den Hausgebrauch kommen jedoch ausschließlich indirekte Speicher infrage. Die direkte Speicherung von Strom erfolgt unter anderem über Spulen oder Kondensatoren und währt nur für Sekunden. Damit eignen sich diese Varianten nicht für Ein- oder Zweifamilienhäuser. Sie dienen in der Industrie vor allem zur Netzstabilisierung. Geht es also um Photovoltaik mit Speicher, handelt es sich meist um elektrochemische Speicher wie Akkus oder Batterien.
Der Speicherprozess kurz erklärt
Das Funktionsprinzip ist im Grunde recht simpel. Der PV-Batteriespeicher bevorratet die elektrische Energie, ähnlich einem Akku, so lange, bis ein Bedarf im Haushalt entsteht und gibt diese an die angeschlossenen Verbraucher (Licht, Kühlschrank, TV-Anlage etc.) weiter. Im Detail heißt das, treffen die Sonnenstrahlen auf die Photovoltaikmodule, erfolgt die Umwandlung in Gleichstrom. Dieser kann im Haushalt so aber nicht verwendet werden. Deshalb ist hier ein Wechselrichter zwischengeschaltet, der den Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt. Gibt es keine Abnehmer für diesen Strom im Haus, kommt der Stromspeicher zum Einsatz. Die Lithium-Ionen Akkus von Viessmann wandeln die elektrische Energie in chemische um. Kommt es dann zur Entladung, erfolgt dieser Prozess umgekehrt.
Wichtig: Bei der Entladung wird nie der gesamte Solarstromspeicher entladen. Es wird zwischen der sogenannten nominalen und nutzbaren Kapazität unterschieden. Die Differenz entsteht durch die sogenannte Entladungstiefe. Der Vitocharge VX3 ist nach einer besonderen Betriebsstrategie entwickelt worden und ähnelt dem eines E-Autos: Die Alterung der Batterie wird über die Lebensdauer mit mehr freigegebener Entladungstiefe kompensiert. Beim E-Fahrzeug bedeutet dies, dass die Reichweite des Fahrzeugs über die Lebensdauer möglichst lange konstant gehalten wird. Erst, wenn die Entladungstiefe bei 100 % angekommen ist, wird die nutzbare Kapazität kleiner. Ist der Stromspeicher aufgeladen und kein Verbraucher angeschlossen beziehungsweise aktiv, wird der Strom in das öffentliche Stromnetz eingespeist.
Was zeichnet die Viessmann Photovoltaik-Speicher aus?
Die PV-Speicher schließen die Lücke zwischen Angebot und Bedarf. Das erhöht den Eigenverbrauch und senkt damit ebenfalls die Energiekosten. Der erzeugte Strom kann wesentlich effizienter genutzt werden. Die Viessmann Stromspeicher sorgen darüber hinaus für mehr Unabhängigkeit von Energieversorgern und entlasten ebenfalls das Stromnetz.
Wir bieten Ihnen mit unserer Produktgruppe Vitocharge Lithium-Ionen-Batteriespeicher mit hohem Wirkungsgrad und Langlebigkeit. So haben die Modelle eine Lebensdauer von bis zu 20 Jahren oder einen Energiedurchsatz von 12 MWh pro 5 kWh Batterie. Im Durchschnitt können Sie mit etwa 250 Vollzyklen pro Jahr rechnen. Die Batterien von Vitocharge VX3 können in Reihe geschaltet werden. Das ermöglicht flexible Speichergrößen und eine perfekte Anpassung an Ihren individuellen Strombedarf. Daneben eignen sich beide Varianten sowohl für den Netzparallel- als auch den Netzersatzbetrieb. Das heißt, Viessmann Stromspeicher können parallel zur Stromversorgung über das öffentliche Netz laufen sowie bei einem Stromausfall die wichtigsten Verbraucher versorgen. Voraussetzung für einen Netzersatzbetrieb ist eine Back-up-Box – diese ermöglicht die Umschaltung vom Netzparallel- auf Ersatzstrombetrieb.
Stromspeicher der neuen Generation: kompakter, leichter, leistungsstärker
Die Batterien der Vitocharge VX3 der neuen Generation geben Hausbesitzern die Möglichkeit, Strom unkompliziert zu speichern und damit effizienter zu nutzen. Die bewährten und sicheren Lithium-Eisenphosphat-Batterien sind auf eine lange Lebensdauer ausgelegt. Zudem lässt sich das System im ersten Betriebsjahr einfach erweitern, wenn sich der Strombedarf ändern sollte. Das modulare Stromspeicher-System Vitocharge VX3 ist somit das Herzstück durchdachter Energielösungen für Wärme, Strom und Mobilität. Von der Wärmeerzeugung über die Photovoltaik-Anlage bis zur Ladestation für das E-Auto kommt alles aus einer Hand. Das gibt es nur bei Viessmann.
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Lohnt sich ein Stromspeicher?
Mit einem Stromspeicher von Viessmann erhalten Sie ein Produkt, das viele Anwendungen findet. Denn der Vitocharge VX3 lässt sich als hybrider PV-Stromspeicher, als AC-gekoppelter Stromspeicher oder als reiner PV-Wechselrichter einsetzen. Das macht ihn sowohl für neue als auch für Bestandsanlagen interessant.
Stromspeicher für neue PV-Anlagen
Mit der sinkenden Einspeisevergütung ist es immer sinnvoller, Anlagen für den Eigenverbrauch zu installieren. Die neue Anlage sollte aber unbedingt zum Haus und dem Strombedarf passen, damit sie auch wirtschaftlich ist. Damit der umweltfreundlich selbst erzeugte Strom auch immer einen Abnehmer findet, lohnt sich eine einheitliche Energielösung im Rahmen des Konzepts der Viessmann Systemtechnik. Einige Beispiele dafür sind:
- Photovoltaik-Anlage + Stromspeicher + Wärmepumpe
- Photovoltaik-Anlage + Stromspeicher + Brennstoffzellen-Heizgerät
- Photovoltaik-Anlage + Stromspeicher + Elektro Heiz- und Warmwassersysteme
Mit einer Photovoltaik-Anlage und einem Brennstoffzellen-Heizgerät stehen zwei Stromerzeuger zur Verfügung, die sich optimal ergänzen. Im Sommer erzeugt vor allem die Photovoltaik-Anlage den Strom für Haus (und optional das E-Auto). Im Winter liefert das Brennstoffzellen-Heizgerät aufgrund längerer Laufzeit mehr Strom. Auf diese Weise können Haus (und optional E-Auto) ganzjährig aus eigenen Strom-Ressourcen versorgt werden. Das erhöht zum einen die Autarkierate und reduziert zum anderen Ihre Stromkosten.
Jetzt mehr erfahren: Brennstoffzelle mit Photovoltaik
In einem vollelektrischen System wird die von der Photovoltaik-Anlage erzeugte Energie für die elektrischen Wärmeerzeuger wie Infrarot-Flächenheizungen, Fußbodenheizung oder Warmwasseraufbereitung verwendet. Bei Energieüberschuss wird die Energie in der Batterie des Stromspeichers zwischengespeichert. So kann auch ein Haus mit elektrischer Heizung und Warmwasseraufbereitung eine hohe Autarkierate sowie Nachhaltigkeit erreichen und die Vorteile von Infrarotwärme mit geringen Standby-Verbräuchen ausspielen.
Es lohnt es sich, den Stromeigenverbrauch mit Viessmann Produkten zu erhöhen. Die hohe Flexibilität der Viessmann Komponenten erlaubt hier als Systemlösung, die vorhandene Photovoltaik-Anlage mit einem Stromspeicher-System zu kombinieren. Bei Bedarf kann das System problemlos mit zusätzlichen Batteriemodulen erweitert werden.
Neben den üblichen Dingen, die im Haushalt mit Strom versorgt werden müssen, lässt sich der Eigenstromverbrauch zum Beispiel mit einer elektrisch betriebenen Warmwasser Wärmepumpe Vitocal 262-A erhöhen. Sie ist die Ergänzung für angenehmen Warmwasserkomfort. Durch die Nutzung des selbsterzeugten Stroms entstehen nur geringe Betriebskosten. Auch das elektrisch betriebene Wohnungslüftungs-System Vitovent 300-W bringt mehr Wohlfühlkomfort ins Haus und trägt mit frischer, sauberer Luft und der optimalen Luftfeuchtigkeit wesentlich zum Erhalt des Bausubstanzes bei.
Wie groß muss der Stromspeicher sein?
Ob für eine neue Anlage oder eine bestehende: Auf die richtige Größe des Stromspeichers kommt es an. Grundsätzlich gilt, der Stromspeicher soll so viel Kapazität haben, um einen Haushalt vom Abend bis zum nächsten Morgen mit Solarstrom zu versorgen. Die Größe beziehungsweise die Speicherkapazität eines Stromspeichers richtet sich zum einen nach dem Jahresstromverbrauch und zum anderen nach der Nennleistung der bestehenden oder geplanten PV-Anlage. Als Orientierungshilfe kann folgende Regel verwendet werden: 1kWp PV = 1 kWh Batterie = 1.000 kWh Haushaltsstromverbrauch.
Beispiel 1 mit Wärmepumpe
Haushalt + Wärmepumpe: 10.000 kWh
PV = 10 kWp
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Stromspeicher = 10 kWh
Zu große oder zu kleine Speicher sind unwirtschaftlich
Ist der Stromspeicher überdimensioniert, bevorratet er zu viel elektrische Energie, ohne dass diese tatsächlich benutzt wird. Neben der unnötig hohen zusätzlichen Anschaffungskosten kommen noch die Verluste durch die entfallende Vergütung für den eingespeisten Strom hinzu. Bei einem zu kleinen Stromspeicher müssen Anlagenbesitzer mehr Strom einkaufen. Der ist deutlich teurer als der selbst erzeugte Strom vom Dach. Lassen Sie sich daher unbedingt von einem unserer Fachpartner beraten.
Solare Energie speichern und effizient managen
Eine digitale Vernetzung und Steuerung aller Systemkomponenten erleichtert es, erneuerbare Energien zu speichern und deren Erzeugung sowie Verbrauch in Einklang zu bringen. Viessmann bietet mit dem Energy Management gute Rahmenbedingen und ein Komplettpaket.
Die Anwendung visualisiert Energieflüsse im Haus übersichtlich und schafft so volle Transparenz. Grundlage dafür ist das Energie-Dashbord. Es veranschaulicht unter anderem die Leistung der Photovoltaikanlage, den Ladestand des Energiespeichers sowie den aktuellen Stromverbrauch im Haus. Tagestrends und Wochenreports erleichtern es Anwendern, jederzeit den Überblick zu behalten. Verfügbare Optimierungsfunktionen für PV-Anlage, Sonnen-Energiespeicher, Warmwasser-Heizsysteme und Elektrofahrzeuge machen das System noch effizienter.
Produktprogramm Stromspeichersysteme
Viessmann Stromspeichersysteme zur Speicherung von selbst erzeugtem Strom steigern den Eigenverbrauch und damit die Effizienz der Photovoltaik-Anlage. Wird im Haushalt kein Strom benötigt, lädt das System den Stromspeicher auf. Bei Bedarf wird dieser Strom genutzt, etwa zum Betrieb von Elektrogeräten. Ist der Stromspeicher aufgeladen und kein angeschlossener Verbraucher aktiv, wird der Strom in das öffentliche Netz eingespeist und vergütet.
FAQ: Antworten auf häufig gestellte Fragen zu Batteriespeichern
Ein Batteriespeicher (Solarspeicher) ist ein technisches Gerät, das überschüssigen Strom einer Photovoltaik-Anlage aufnimmt. Er bevorratet die elektrische Energie, bis diese im Haus benötigt wird und gibt sie dann wieder ab. Auf diese Weise ist es möglich, am Tage geernteten Solarstrom auch in der Nacht zu verwenden. Der Speicher sorgt damit für einen höheren Eigenverbrauch, eine geringere Abhängigkeit und finanzielle Einsparungen.
Batteriespeicher wandeln elektrische Energie in chemische um. Diese halten sie so lange vor, bis Verbraucher Strom benötigen. Ist das der Fall, läuft der Prozess andersherum ab und chemische Energie geht wieder in elektrische über. Ein Energiemanagementsystem (EMS) überwacht und steuert die Funktion des Batteriespeichers dabei. Es sorgt für die Beladung, wenn ausreichend Strom verfügbar ist. Liefert die Solaranlage keine elektrische Energie mehr, sorgt das EMS für die bedarfsgerechte Entladung.
Ja. Durch steigende Strompreise und geringere Einspeisevergütungen lohnt es sich immer mehr, Photovoltaik-Anlagen mit Stromspeichern zu verbinden. Denn die Anlagen erhöhen die Eigenverbrauchsrate und sorgen so für finanzielle Einsparungen. Darüber hinaus steigern sie auch den Autarkiegrad – also die energetische Unabhängigkeit. Das ermöglicht eine weitestgehend ausfallsichere Stromversorgung. Zudem wirken sich die ständig schwankenden Preise für Strom kaum mehr auf die eigenen Energiekosten aus. Sie können dazu beitragen, Emissionen zu reduzieren, schonen fossile Ressourcen durch geringeren Stromeinkauf und entlasten zudem die öffentlichen Netze.
Welche Größe Batteriespeicher haben sollten, hängt von der PV-Anlage und dem eigenen Verbrauch ab. Günstig ist dabei ein Verhältnis von 1 kWp Leistung zu 1 kWh Kapazität bzw. von 1 kWh Kapazität pro 1.000 kWh Stromverbrauch im Jahr.
Das heißt: Verbrauchen Sie 5.000 kWh Strom im Jahr, empfiehlt sich eine Photovoltaik-Anlage mit 5 kWp Leistung und ein Stromspeicher mit einer Kapazität von 5 kWh. Während eine gewisse Überdimensionierung für eine höhere Eigenverbrauchsrate sorgt, sinkt die Wirtschaftlichkeit, wenn der Speicher deutlich zu groß ist. Ungünstig ist aber auch eine zu kleine Auslegung, da der Batteriespeicher sein volles Potenzial dann nicht ausschöpfen kann. Sie müssen dennoch zu viel Strom aus dem Netz beziehen und erreichen ebenfalls keine Wirtschaftlichkeit. Für die richtige Größe von Photovoltaik-Komplettanlagen mit Stromspeicher empfiehlt sich daher immer die individuelle Auslegung durch einen Experten.
Neben der Größe und der Akkumulator-Technologie (Lithium oder Blei) unterscheiden Experten hier auch AC- und DC-gekoppelte Systeme. Während die Größe immer individuell zu bestimmen ist, lohnen sich Lithium-Akkus mehr als Blei-Lösungen. Denn diese erreichen eine höhere Energiedichte (kompakte Abmessungen). Sie haben einen höheren Wirkungsgrad (geringere Verluste beim Be- und Entladen) und lassen sich häufiger be- und entladen (längere Lebensdauer).
Geht es um neue Photovoltaik-Komplettanlagen mit Stromspeicher, eignen sich zudem DC-gekoppelte Speicherlösungen (DC = direct current bzw. Gleichstrom). Diese lassen sich in das Gleichstromnetz einspeisen und arbeiten mit einer geringeren Anzahl von Umwandlungsvorgängen (Gleichstrom zu Wechselstrom). Das sorgt für geringere Verluste und höhere Wirkungsgrade. Möchten Sie an einer bestehenden Photovoltaik-Anlage einen Batteriespeicher nachrüsten, kommen meist AC-gekoppelte Systeme zum Einsatz (AC = alternating current bzw. Wechselstrom). Denn diese lassen sich nach dem vorhandenen Wechselrichter unkompliziert in das Wechselstromnetz einbinden.
Der Vitocharge VX3 lässt sich sowohl als AC-gekoppelter Stromspeicher als auch als DC-gekoppelter Stromspeicher einsetzen.
Die Kosten der Lösungen hängen sehr stark von der benötigten Technik, den individuellen Gegebenheiten und regionalen Unterschieden ab. Eine genaue Kalkulation der Kosten erfolgt durch unseren Viessmann Partner, Ihren Installateur vor Ort.
Wie lange sich die Speicher nutzen lassen, hängt von zahlreichen Faktoren ab. Einen großen Einfluss haben dabei die Einbausituation und das Energiemanagementsystem. In der Regel haben die Modelle eine Lebensdauer von bis zu 20 Jahren oder einen garantierten Energiedurchsatz von 9,6 MWh pro 5 kWh Batterie. Im Durchschnitt können Sie mit etwa 250 Vollzyklen pro Jahr rechnen.