Autarkie und Wirtschaftlichkeit von Solarenergie. Auswirkungen von Akkuspeichern auf einzelne und zusammengeschlossene Photovoltaikanlangen (PDF)

Studienarbeit aus dem Jahr 2015 im Fachbereich Ingenieurwissenschaften - Energietechnik, Note: 1,3, Otto-Friedrich-Universität Bamberg, Sprache: Deutsch, Abstract: Ziel dieser Arbeit ist die Untersuchung, inwieweit einzelne Haushalte mit einer Photovoltaikanlage und einem dazugehörigen Speicher unabhängig von den zentralen Stromerzeugern sein können. Ergänzend soll der Stromeigenverbrauchsanteil bei einem Zusammenschluss von 100 Haushalten ermittelt werden. Zudem soll eine kurze Betrachtung der Wirtschaftlichkeit erfolgen.

In Zeiten der Energiewende, zunehmender Verknappung von fossilen Energieträgern und steigenden Strompreisen werden Photovoltaikanlagen, welche aus der Sonneneinstrahlung nutzbaren Strom erzeugen, immer attraktiver. Prinzipiell stellt sich für Eigentümer einer Photovoltaikanlage die Frage, ob es sinnvoller ist die erzeugte Energie selbst zu nutzen oder diese gegen einen Erlös in das Stromnetz einzuspeisen. In vielen Ländern erhält der Kunde eine wesentlich geringere Vergütung für die Einspeisung, als er für den Bezug zahlen muss.

Dieser Umstand legt eine Eigennutzung des generierten Stroms nahe. Die Nutzung des eigenen Stroms ist auch ohne Energiespeicher möglich. Da jedoch der Prozess der Energiegewinnung bei PV-Anlagen sehr wetter- und tages-zeitabhängig ist, kann ohne eine Speicherung nur ein geringer Teil der Energie selbst verwendet werden. Speziell am Beispiel eines durchschnittlichen, in Vollzeit arbeiten-den Haushalts wird dieser Effekt deutlich. Während der sonnenreichsten Zeit tagsüber sind die Bewohner des Hauses auf Arbeit und verbrauchen somit nicht mehr als die Grundlast. In den Verbrauchsspitzenzeiten früh vor der Arbeit und nach Feierabend sind die PV-Erträge nur noch gering. Den Anteil der Eigennutzung könnte man durch einen passenden Speicher entscheidend erhöhen. Problematisch ist jedoch, dass das Speichern von Strom bis jetzt relativ aufwändig und durch die teuren Akkus kostenintensiv und wenig rentabel war.

Jedoch hat sich die Situation in den letzten Jahren zunehmend verändert, da die Preise für Batterien, als auch für PV-Anlagen drastisch gesunken, während im Gegenzug die Kosten für Strom gestiegen sowie die Vergütungen für eingespeisten Strom gesunken sind. Diese Entwicklung sorgt dafür, dass Energiespeicher, falls diese eine ausreichende Deckung des Bedarfs garantieren können sowie bezahlbar bleiben, eine attraktive Ergänzung zur Einspeisung der Energie ins Stromnetz der großen Anbieter darstellen.