Die Energie aus der Photovoltaik-Anlage wird vom Batteriespeicher aufgenommen und durch elektrische Verbraucher wie die Wärmepumpe direkt verbraucht. Bei einem Überschuss wird die Energie in der Batterie des Stromspeichers zwischengespeichert und bei Bedarf wieder abgegeben. Auf diese Weise werden das Haus und die Wärmepumpe zu großen Teilen aus der eigenen Stromproduktion vom Dach nachhaltig und effizient versorgt.
Stromspeicher als Ergänzung zur Photovoltaikanlage
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Mit einer Viessmann Photovoltaik-Anlage lässt sich ausreichend Strom erzeugen, um eine vierköpfige Familie über ein ganzes Jahr damit zu versorgen. Die Anlage stellt aber vor allem dann elektrische Energie bereit, wenn die meisten Bewohner eines Haushalts nicht zu Hause sind, zum Beispiel in den Mittagsstunden. Können die angeschlossenen Geräte den Strom nicht vollständig verbrauchen, wird dieser stattdessen in das öffentliche Netz eingespeist.
In den vergangenen Jahren sind die Vergütungen für die Einspeisung jedoch stetig gesunken. Gleichzeitig stieg der durchschnittliche Strompreis an. Beides spricht dafür, möglichst viel Strom im eigenen Haus zu verbrauchen. Ein Stromspeichersystem hilft, das zu erreichen. Viessmann hat deshalb den Photovoltaik-Stromspeicher Vitocharge VX3 auf den Markt gebracht. Der Batteriespeicher bevorratet den tagsüber erzeugten Strom und stellt ihn bedarfsgerecht zur Verfügung.
Photovoltaik-System mit Batteriespeicher
Der Speicherprozess kurz erklärt
Das Funktionsprinzip ist im Grunde recht simpel. Der PV-Batteriespeicher bevorratet elektrische Energie so lange, bis ein Bedarf im Haushalt entsteht. Ist das der Fall, gibt er den Strom an die angeschlossenen Verbraucher ab. Das können zum Beispiel Beleuchtungsanlagen, Haushaltsgeräte oder Fernseher sein. Das Prinzip erinnert an einen Akku. Im Detail heißt das:
- Treffen die Sonnenstrahlen auf die Photovoltaik-Module, erfolgt die Umwandlung in Gleichstrom.
- Dieser kann im Haushalt aber nicht verwendet werden. Deshalb ist ein Wechselrichter zwischengeschaltet, der den Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt.
- Gibt es keine Abnehmer für den Strom vom Dach, kommt ein Stromspeicher für die PV-Anlage zum Einsatz. Die Lithium-Ionen-Akkus von Viessmann wandeln elektrische Energie in chemische um.
- Benötigen Sie Strom im Haushalt, kommt es daraufhin zur Entladung des PV-Batteriespeichers. Der Prozess erfolgt dabei umgekehrt und der Akku wandelt chemische wieder in elektrische Energie um.
Wichtig: Bei der Entladung wird nie der gesamte Solarstromspeicher geleert, um Schäden an der Anlage zu vermeiden. Experten unterscheiden daher die nominale und die nutzbare Kapazität. Die Differenz entsteht durch die sogenannte Entladungstiefe.
Innovative Betriebsstrategie des Vitocharge VX3
Der Vitocharge VX3 ist nach einer besonderen Betriebsstrategie entwickelt worden und ähnelt dem Speicher eines E-Autos: Die Alterung des Akkus der Batterie wird über die Lebensdauer mit mehr freigegebener Entladungstiefe kompensiert. Beim E-Fahrzeug lässt sich die Reichweite des Fahrzeugs auf diese Weise über die Lebensdauer hinweg möglichst lange konstant halten.
Erst wenn die Entladungstiefe bei 100 Prozent angekommen ist, verringert sich die nutzbare Kapazität des Batteriespeichers für die PV. Ist der Akku des Stromspeichers aufgeladen und bezieht kein Verbraucher elektrische Energie, speist die Anlage den Strom vom Dach direkt in das öffentliche Stromnetz ein. In vielen Fällen gibt es dafür eine Vergütung, die im Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) geregelt ist.
Vorteile von Photovoltaik-Komplettanlagen mit Stromspeicher
Kombinieren Sie neue oder bestehende Solarstromanlagen mit einem Batteriespeicher, erhöhen Sie Ihren Eigenverbrauch. Sie müssen weniger Strom aus dem Netz beziehen und sparen viel Geld. Zudem steigern Sie die Wirtschaftlichkeit der Anlage und können so Emissionen reduzieren. Die folgende Übersicht fasst die wichtigsten Vorteile von Photovoltaik-Komplettanlagen mit Stromspeicher zusammen:
*Der Vitocharge VX3 Stromspeicher zeichnet sich durch seine Schwarz-Start-Fähigkeit aus. Im System bleibt genügend Energie, damit nach einem Stromausfall, die Anlage wieder problemlos starten kann.
Darum lohnt sich ein Batteriespeicher für die PV-Anlage
Mit einem Viessmann Stromspeicher 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
Photovoltaik-Komplettanlagen mit Stromspeicher für den Eigenverbrauch bringen mehr Unabhängigkeit. Voraussetzung dafür ist, dass die Anlagen zum Haus und zum Strombedarf passen. Um zu gewährleisten, dass der selbst erzeugte Strom auch immer einen Abnehmer findet, lohnt sich die ganzheitliche 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 E-Auto (optional). Im Winter liefert das Brennstoffzellen-Heizgerät aufgrund längerer Laufzeit mehr Strom. Auf diese Weise steht ganzjährig viel Strom aus eigenen Ressourcen zur Verfügung. Das erhöht den Autarkiegrad und reduziert die Stromkosten.
In einem vollelektrischen System wird die von der Photovoltaik-Anlage erzeugte Energie für elektrische Wärmeerzeuger wie die Vitoplanar Flächenheizungen, Elektro-Fußbodenheizungen oder Systeme zur Warmwasseraufbereitung verwendet. Bei Energieüberschuss puffert der Batteriespeicher den PV-Strom dabei zwischen. So erreicht auch ein Haus mit elektrischer Heizung und Warmwasseraufbereitung einen hohen Autarkiegrad. Es versorgt sich zuverlässig mit eigenem Strom und kann die Vorteile von Infrarotwärme mit geringen Standby-Verbräuchen ausspielen.
Es lohnt sich, den Stromeigenverbrauch mit Viessmann Produkten zu erhöhen. Denn auf diese Weise sinkt der Strombezug von externen Versorgern und Verbraucher sparen Geld. Nicht benötigte Überschüsse lassen sich nach wie vor gegen eine Vergütung in das öffentliche Netz einspeisen, was zusätzlich für Erlöse sorgt. Ein Pluspunkt der Viessmann Komponenten als Systemlösung ist die hohe Flexibilität, vorhandene Photovoltaik-Anlagen 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 der elektrisch betriebenen Warmwasser Wärmepumpe Vitocal 262-A erhöhen. Sie ist die Ergänzung für angenehmen Warmwasserkomfort.
- Auch das elektrisch betriebene Wohnungslüftungs-System Vitovent 300-W bringt mehr Wohnkomfort und trägt mit frischer, sauberer Luft und der optimalen Luftfeuchtigkeit wesentlich zum Erhalt der Bausubstanz bei.
Kombinieren Verbraucher Batteriespeicher und PV miteinander, lassen sich all diese Lösungen zu einem hohen Anteil mit eigenem Solarstrom betreiben.
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 Batteriespeicher 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: 8.000 kWh
PV = 8 kWp
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Stromspeicher = 8 kWh
Beispiel 2 mit Wärmepumpe und E-Fahrzeug
Haushalt + Wärmepumpe + E-Fahrzeug = 12.000 kWh
PV = 12 kWp
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Stromspeicher = 12 kWh
Zu große oder zu kleine Batteriespeicher 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.
Wie funktioniert ein Stromspeicher?
Geht es um das Speichern elektrischer Energie, unterscheiden Experten grundsätzlich direkte und indirekte Lösungen. Direkte nutzen Spulen oder Kondensatoren, um Strom für sehr kurze Zeit vorzuhalten. Sie eignen sich vor allem in der Industrie, wo sie unter anderem für stabile Netze sorgen. Indirekte Batteriespeicher arbeiten hingegen wie die im Alltag weitverbreiteten Akkus. Beim Beladen wandeln sie elektrische in chemische Energie um. Benötigen Verbraucher elektrische Energie, entladen sich die Batteriespeicher bedarfsgerecht, indem sie chemische wieder in elektrische Energie umwandeln. Wie effizient diese Vorgänge ablaufen, wirkt sich direkt auf den Wirkungsgrad der Batteriespeicher für die Photovoltaik aus. Je höher der Wert ist, umso weniger Energie geht verloren.
Der große Vorteil: Durch die spezielle Funktion der Batteriespeicher lässt sich mit einer PV-Anlage am Tag erzeugter Strom auch in der Nacht noch nutzen, um elektrische Geräte im Haus zu betreiben.
Was zeichnet die Viessmann Photovoltaik-Speicher aus?
Photovoltaik-Komplettanlagen mit Stromspeicher 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.
- PV-Batteriespeicher mit hohem Wirkungsgrad: Wir bieten Ihnen mit unserer Produktgruppe Vitocharge Lithium-Ionen-Batteriespeicher für die Photovoltaik mit hohem Wirkungsgrad und hoher Langlebigkeit. So haben die Modelle eine Lebensdauer von bis zu 20 Jahren oder einen garantierten Energiedurchsatz von 9,6 MWh pro 5 kWh Akku. Im Durchschnitt können Sie mit etwa 250 Vollzyklen pro Jahr rechnen.
- Flexibel einsetzbar: Die Akkus des Vitocharge VX3 können in Reihe geschaltet werden. Das ermöglicht flexible Speichergrößen und eine perfekte Anpassung an Ihren individuellen Strombedarf. Daneben eignen sich die Batteriespeicher 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 Vitocharge VX3 Batteriespeicher der neuen Generation geben Hausbesitzern die Möglichkeit, Strom unkompliziert zu speichern und damit effizienter zu nutzen. Die bewährten und sicheren Lithium-Eisenphosphat-Akkumulatoren sind auf eine lange Lebensdauer ausgelegt. Deshalb gibt Viessmann auf die Zellen eine 10-Jahre Zeitwertersatzgarantie. 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.
Tipp: Möchten Sie wissen, welche Faktoren die Kosten von PV und Speicher beeinflussen, empfehlen wir Ihnen unseren Ratgeber zu den Preisen von Viessmann Vitocharge VX3 und Viessmann Vitovolt.
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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 optimale Rahmenbedingungen und ein Komplettpaket.
So stellt die Viessmann GridBox diesbezüglich eine ideale Ergänzung für Systemlösungen aus Batteriespeicher und PV-Anlage dar. Denn 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 Photovoltaik-Anlage, den Ladestand des Energiespeichers sowie den aktuellen Stromverbrauch im Haus. Tagestrends, Wochenreports und Angaben zur CO2-Bilanz 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. Es 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 hängen sehr stark von der benötigten Technik, den individuellen Gegebenheiten und regionalen Unterschieden ab. Mehr zu diesen Faktoren, erfahren Sie im in unserem Ratgeber Vitovolt und Vitocharge VX3 – Preise & Beispielrechnung. Bei der genauen Kalkulation der Kosten hilft Ihnen ein Viessmann Partner – kontaktieren Sie 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.