Contra: Warum Photovoltaik-Stromspeicher dem Klima schaden
Wir sollten den Solarstrom direkt nutzen und in die Netze einspeisen anstatt ihn zu speichern, argumentiert Helmut Zell. Bild: pxhere / Public Domain
Nutzen PV-Stromspeicher dem Klima? Ingenieur Helmut Zell sagt Nein. Die Bundesregierung sollte sie daher nicht fördern. In einer Erwiderung hält Prof. Eberhard Waffenschmidt dagegen (Siehe Pro-Artikel).
Simon Wiegand will als ökologisch bewusster Mensch etwas für das Klima tun. Deshalb plant er auf seinem Einfamilienhaus eine Photovoltaikanlage (PV-Anlage) installieren, um so Strom aus Kohle, Gas und Atom zu reduzieren. Als Zusatzmaßnahme will er einen Batteriespeicher installieren, in dem überschüssige Energie gespeichert und bei Bedarf abgegeben wird.
Bitte beachten Sie zu diesem Beitrag auch den Text "Pro: Wir brauchen Stromspeicher für Klimaschutz und 100 Prozent Erneuerbare" von Eberhard Waffenschmidt.
Dafür will er eine staatliche Förderung in Anspruch nehmen. Zwar soll sich das Ganze für ihn finanziell rechnen, doch wichtig ist ihm auch, dass er damit einen echten Beitrag zur Senkung der CO2-Emissionen leistet.
Eine PV-Anlage ohne Batteriespeicher
Eine heutige PV-Anlage in einem Privathaushalt kann bei guter Sonneneinstrahlung eine elektrische Leistung zwischen 5 bis 12 Kilowattpeak (kWp) abgeben. Je nach Lage, Ausrichtung und Neigung der PV-Anlage pro kWp ist mit einem Jahresertrag von 900 bis 1.100 Kilowattstunden (kWh) zu rechnen. Eine PV-Anlage mit einer Leistung von 8 kWp (Kilowatt peak = Maximalleistung einer PV-Anlage) liefert im Jahresdurchschnitt 1.000 kWh pro kWp. Daraus errechnet sich eine Strommenge von 8.000 Kilowattstunden im Jahr. Diese Menge kann Simon Wiegand entweder selbst in seinem Haushalt verbrauchen oder ins Netz einspeisen.
In beiden Fällen wird fossiler Strom zurückgedrängt und C02-Emissionen reduziert. Nun bleibt die Frage zu klären, welche Menge an CO2 dadurch eingespart wird. Wir gehen davon aus, dass vorwiegend fossile Energie (Kohle, Gas) mit einem spezifischen CO2-Emissionsfaktor von rund einem Kilogramm pro Kilowattstunde (kg/KWh) eingespart wird.
8.000 kWh Solarenergie verdrängt Fossilstrom in Höhe von 8.000 kWh. Die oben beschriebene Anlage hat somit das Potenzial, dem Klima CO2-Emissionen in Höhe von 8.000 kg zu ersparen. Die PV-Anlage nutzt dem Klima, weil Solarstrom den Strom aus fossilen Kraftwerken zurückdrängt und deren dabei entstehenden CO2-Emissionen vermeidet. Das ist der Nutzen für das Weltklima.
Strom selbst verbrauchen und einspeisen
Eigenverbrauch: Mit einer PV-Anlage kann der Hausbesitzer den erzeugten Strom kostengünstig für den Eigenverbrauch nutzen und so Stromkosten einsparen. Während die Kilowattstunde eigener Solarstrom in der Erzeugung rund 10 Cent kostet (vorwiegend Amortisation der Investition und in geringerem Maße Betriebskosten), ist sie beim Bezug aus dem Netz rund dreimal so hoch (etwa 35 Cent/kWh Mitte 2022).
Einspeisen: Was er nicht selbst verbraucht, kann er ins öffentliche Stromnetz einspeisen und dafür Vergütungsentgelte erhalten. Mit jeder Kilowattstunde, die er nicht selbst verbraucht, kann er Geld verdienen. So liegt für eine in 2020 errichtete Anlage die Einspeisevergütung bei einer PV-Anlage bei knapp 7 Cent pro kWh.
Ergebnis: Die PV-Anlage ist lukrativ für den Betreiber und spart CO2 für die Umwelt.
Eine PV-Anlage mit Batteriespeicher
Nun will Simon Wiegand einen Schritt weiter gehen. Er prüft, ob er zusätzlich zur PV-Anlage einen Stromspeicher installieren soll. Damit hofft er, einen höheren Teil seines Eigenbedarfs abdecken und Überschüsse ins öffentliche Netz einspeisen zu können. Leider liefert das Solarpanel nicht immer Strom in der Menge, wie er benötigt wird. Manchmal liefert es zu viel, zu anderen Zeiten nicht genug. Naheliegend ist daher die Überlegung, den eigenen Solarstrom, soweit möglich, selbst zu verbrauchen (1) , den eventuellen Überschuss zu speichern (2) oder gegen Entgelt in das öffentliche Netz einzuspeisen (3).
Rechnet sich ein PV-Speicher finanziell für den Betreiber?
Der in der PV-Anlage hergestellte Strom steht Simon Wiegand zu Selbstkosten zur Verfügung. Da er kostengünstiger ist, lohnt es sich für ihn, möglichst viel an eigenem Strom zu verbrauchen. Dagegen zahlt er für den Haushaltsstrom 35 Cent pro Kilowattstunde (Mitte 2022) an den Stromanbieter, mit steigender Tendenz. Wenn er in unserem Beispiel den eigenen Solarstrom in das öffentliche Netz einspeist, bekommt er pro Kilowattstunde nur sieben Cent. Das ist immerhin – bei unseren Annahmen – eine beachtliche Differenz von 28 Cent.
Anbieter von PV-Anlagen argumentieren, dass man durch den Einbau eines Batteriespeichers den Eigenverbrauch erhöhen und so beim Strom viel Geld sparen kann. Sie empfehlen Interessenten einer PV-Anlage, diese mit einem Speicher zu ergänzen. Durch eine optimierte Auslegung und geschickte Nutzung der Fördermöglichkeiten könne der zusätzliche Speicher finanziell vorteilhaft werden.
Nicht immer wird diese Hoffnung erfüllt, sondern hängt von einer ganzen Reihe von Bedingungen ab, z. B. technische Eigenschaften der Anlage, Standort, Art der Nutzung, etc. Ob sich das für Simon Weigand rechnet, kann nicht generell beantwortet werden. Eine Untersuchung der Stiftung Warentest ist skeptisch: Zwar lasse sich mit einem Batteriespeicher für eine PV-Anlage der Eigenverbrauch und der Autarkiegrad steigern, aber rein finanziell lohne sich das meist nicht. Ein Speicher kann, muss aber nicht, für den Betreiber finanziell vorteilhaft sein.