Funktionsweise: Wie ein Speicher Solarstrom nutzbar macht

Ein Balkonkraftwerk erzeugt Strom hauptsächlich bei Sonnenschein. Dies ist meist tagsüber der Fall, wenn viele Menschen außer Haus sind und der Stromverbrauch im Haushalt gering ist. Dadurch stimmen Erzeugung und Verbrauch oft nicht überein.

Ein Batteriespeicher löst diese zeitliche Diskrepanz. Überschüssiger Solarstrom wird im Akku zwischengespeichert und kann zu einem späteren Zeitpunkt abgerufen werden. So können Haushalte auch abends, wenn die Solarmodule keine Energie mehr liefern, Geräte wie Waschmaschine oder Beleuchtung mit dem am Tag erzeugten Strom betreiben.

Ein Speicher generiert keinen zusätzlichen Solarstrom, sondern verlagert dessen Verfügbarkeit vom Tag in die Abend- und Nachtstunden. Der Nutzen ist somit klar definiert, unterliegt aber auch Grenzen. Die Wirtschaftlichkeit hängt vom individuellen Verbrauchsprofil, den Anschaffungskosten und der Anlagengröße ab.

Eigenverbrauch: Das Problem des überschüssigen Solarstroms

Ein Balkonkraftwerk speist den erzeugten Solarstrom direkt in den hauseigenen Stromkreis ein, wo er von laufenden Geräten verbraucht wird. Übersteigt die Erzeugung den aktuellen Bedarf, wird der Überschuss entweder ins öffentliche Netz eingespeist oder in einem Batteriespeicher gesichert.

Ohne Speicher ist der direkte Eigenverbrauch der entscheidende Faktor. Personen im Homeoffice, die tagsüber Haushaltsgeräte nutzen, können einen hohen Anteil des Solarstroms direkt verbrauchen. Berufstätige, die tagsüber abwesend sind, speisen hingegen oft ungenutzten Strom ohne Vergütung ins Netz ein.

Ein Speicher kann die Eigenverbrauchsquote erhöhen, was jedoch nicht zwangsläufig zu einer proportionalen Senkung der Stromrechnung führt. Zu berücksichtigen sind Lade- und Entladeverluste, der Stand-by-Verbrauch des Akkus sowie die Amortisation der Anschaffungskosten. Im Winter ist die Solarproduktion zudem oft unzureichend, um den Speicher vollständig zu laden.

Analyse: Für welche Haushalte sich ein Speicher rechnet

Ein Batteriespeicher ist insbesondere dann sinnvoll, wenn Stromerzeugung und -verbrauch zeitlich stark voneinander abweichen. Dies trifft zu, wenn:

1. tagsüber regelmäßig niemand zu Hause ist,
2. der Stromverbrauch am Abend oder in der Nacht vergleichsweise hoch ist,
3. auch kleine Dauerverbraucher wie Router, Kühlschrank oder Smart-Home-Komponenten versorgt werden sollen,
4. der Eigenverbrauch des Balkonkraftwerks möglichst hoch sein soll,
5. der Speicher modular erweiterbar ist und zum erwarteten Verbrauch passt.

Weniger sinnvoll ist ein Speicher, wenn der erzeugte Solarstrom bereits größtenteils direkt verbraucht wird. Ein überdimensionierter Akku ist ebenfalls nicht vorteilhaft, da ungenutzte Speicherkapazität die Wirtschaftlichkeit mindert, wenn er nur selten vollständig geladen wird.

Die Verbraucherzentrale betont, dass die Wirtschaftlichkeit eines Speichers von Faktoren wie Anschaffungskosten, Strompreis, Verbrauchsverhalten sowie Anlagen- und Speichergröße abhängt. Obwohl ein Speicher den Eigenverbrauch steigert, amortisiert er sich nicht in jedem Haushalt unter allen Bedingungen gleich schnell.

Die richtige Speichergröße: Kapazität an den Bedarf anpassen

Die Kapazität eines Speichers wird in Kilowattstunden (kWh) angegeben. Dieser Wert gibt an, welche Energiemenge der Akku speichern kann. Gängige Systeme für Balkonkraftwerke variieren stark und reichen von kompakten Akkus mit zwei bis drei kWh bis zu modularen Lösungen mit vier oder fünf kWh Basiskapazität.

Für die Auswahl sind drei Fragen entscheidend:

1. Wie viel Solarstrom fällt an einem normalen Sonnentag überhaupt an?
2. Wie viel Strom wird typischerweise zwischen Sonnenuntergang und dem nächsten Morgen verbraucht?
3. Wie oft kann der Akku im Jahresverlauf tatsächlich sinnvoll geladen und entladen werden?

Ein zu kleiner Speicher kann überschüssigen Strom nicht vollständig aufnehmen, während ein zu großer Speicher oft unausgelastet bleibt. Sinnvoll kann ein modulares System sein, das mit einer passenden Basiskapazität beginnt und bei Bedarf erweitert wird. Eine solche Erweiterungsoption ist jedoch nur vorteilhaft, wenn Zusatzakkus langfristig verfügbar sind und die Kosten im Verhältnis zum Nutzen stehen.

Vier Speichersysteme im Überblick: Angebote des Kölner Anbieters Yuma

Der Kölner Anbieter Yuma vertreibt Speichersysteme verschiedener Hersteller. Die nachfolgende Übersicht basiert auf den Produktbeschreibungen von Yuma und den Herstellern. Es handelt sich um Herstellerangaben, nicht um unabhängige Testergebnisse. Preise und Verfügbarkeiten können sich ändern.

1. Anker SOLIX Solarbank 4 E5000 Pro: Hohe Kapazität und erweiterbar

Die Anker SOLIX Solarbank 4 E5000 Pro ist ein Speichersystem mit einer Basiskapazität von rund 5,0 kWh (5.024 Wh). Da der Wechselrichter bereits integriert ist, vereint das Gerät Speicher- und Wechselrichtertechnik.

1. Kapazität und Ausbau: mit zusätzlichen BP5000-Akkus auf bis zu 30 kWh erweiterbar.
2. Solareingang: bis zu 5.000 W PV-Eingang und vier unabhängige MPPT-Tracker.
3. Leistung und Bauweise: bis zu 2.500 W Ausgangsleistung, LiFePO4-Zellen und Schutzart IP66 für den Außenbetrieb.

Preis: 1.499 € statt 1.999 € UVP (Rabatt: 500 €)

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Eignung: Dieses Speichermodell eignet sich vor allem für Haushalte mit einem hohen Stromverbrauch in den Abend- und Nachtstunden oder für Nutzer, die eine spätere Erweiterung planen. Für Haushalte mit geringem Nachtverbrauch könnte die hohe Basiskapazität überdimensioniert sein.

Beispiel-Set: Yuma x Anker 2000W mit SOLIX Solarbank 4 PRO

1. Wichtigste Komponenten: vier bifaziale 500-Wp-Module mit zusammen 2.000 Wp, SOLIX Solarbank 4 PRO und Smart Meter Gen 2.

Preis: 1.899 € statt 2.099 € UVP (Rabatt: 200 €)

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2. Jackery SolarVault 3 Pro: Kompaktes Basismodell mit Erweiterungsoption

Der Jackery SolarVault 3 Pro verfügt über eine Basiskapazität von rund 2,52 kWh. Zu den Merkmalen des Systems gehören ein integrierter Wechselrichter, ein Display sowie die Möglichkeit zur modularen Erweiterung.

1. Kapazität und Ausbau: mit BP2500-Zusatzakkus auf bis zu 15 kWh erweiterbar.
2. Solareingang: vier unabhängige MPPT-Eingänge mit jeweils bis zu 1.000 W; insgesamt bis zu 4.000 W PV-Eingang.
3. Leistung und Ausstattung: beim Pro-Modell bis zu 1.200 W Ausgangsleistung, AC-Bypass bis 2.300 W Gesamtleistung, LiFePO4-Zellen, 6.000 Ladezyklen und zehn Jahre Herstellergarantie.

Preis: 599 € statt 999 € UVP (Rabatt: 400 €)

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Eignung: Das Modell Pro eignet sich für Nutzer, die mit einer geringeren Basiskapazität starten und sich die Option einer späteren Erweiterung offenhalten möchten. Es ist auf die genaue Modellbezeichnung zu achten, da das im Set enthaltene Modell SolarVault 3 Pro MAX abweichende Leistungsdaten aufweist.

Beispiel-Set: Yuma x Jackery 2000W mit SolarVault 3 Pro MAX

1. Wichtigste Komponenten: vier 500-Wp-Module, SolarVault 3 Pro MAX mit 2,52 kWh Basiskapazität und bis zu 2.500 W Ausgangsleistung.

Preis: 1.199 € statt 1.699 € UVP (Rabatt: 500 €)

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3. EcoFlow STREAM Ultra X: Steuerung per App und dezentrale Erweiterung

Das System EcoFlow STREAM Ultra X bietet 3,84 kWh Speicherkapazität und einen integrierten Wechselrichter. Die Steuerung und Überwachung erfolgen über die zugehörige App.

1. Kapazität und Ausbau: durch zusätzliche Einheiten auf bis zu 23 kWh erweiterbar; die Erweiterung kann dezentral im Haus erfolgen.
2. Leistung: 1.200 W AC-Ausgangsleistung je Einheit und bis zu 2.300 W im kombinierten Betrieb.
3. Solareingang: bis zu 2.000 W PV-Aufnahme; der optionale Smart Meter Dual CT erfasst den Verbrauch und sollte fachgerecht installiert werden.

Preis: 999 € statt 1.499 € UVP (Rabatt: 500 €)

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Eignung: Dieser Speicher richtet sich an Nutzer, die Wert auf App-Steuerung, digitales Energiemanagement und flexible Erweiterungsoptionen legen. Bei der Kombination mehrerer Einheiten sollten die Leistungsaufteilung und die Anforderungen an die Smart-Meter-Installation vorab geklärt werden.

Beispiel-Set: Yuma x EcoFlow 2000Wp mit STREAM Ultra X

1. Wichtigste Komponenten: vier 500-Wp-Module mit zusammen 2.000 Wp, STREAM Ultra X mit 3,84 kWh Speicherkapazität und integrierter Wechselrichtertechnik.

Preis: 1.449 € statt 1.799 € UVP (Rabatt: 350 €)

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4. Hoymiles HiBattery 4020 X: All-in-One-System mit vier MPPT-Eingängen

Die Hoymiles HiBattery 4020 X ist ein All-in-One-System, das rund 4,02 kWh Speicherkapazität mit einem integrierten Wechselrichter kombiniert. Dies reduziert die Anzahl der Komponenten und kann eine Nachrüstung erleichtern.

1. Kapazität und Ausbau: mit Zusatzakku auf etwa 16 kWh beziehungsweise 16,1 kWh erweiterbar.
2. Solareingang: bis zu 4.000 W PV-Eingang und vier unabhängige MPPT-Tracker.
3. Ausstattung: Plug-and-Play-Anschluss über ein AC-Kabel, LiFePO4-Zellen, IP66-Schutz, weniger als 17 dB Betriebsgeräusch und mehr als 8.000 Ladezyklen.

Preis: 999 € statt 1.299 € UVP (Rabatt: 300 €)

* Zum Hoymiles HiBattery 4020 X Angebot bei Yuma ➔

Eignung: Das System eignet sich für Haushalte, die eine Basiskapazität von etwa 4 kWh und mehrere unabhängige Modul-Eingänge benötigen. Bezüglich der Ausgangsleistung finden sich auf der Anbieterseite unterschiedliche Angaben, die vor dem Kauf anhand des Datenblatts überprüft werden sollten.

Beispiel-Set: Yuma x Hoymiles 2000W mit HiBattery 4020 X

1. Wichtigste Komponenten: vier bifaziale 500-Wp-Module mit zusammen 2.000 Wp, HiBattery 4020 X mit rund 4,02 kWh und AC-Anschlusskabel.

Preis: 1.349 € statt 1.699 € UVP (Rabatt: 350 €)

* Zum Yuma x Hoymiles 2.000-W-Balkonkraftwerk mit HiBattery 4020 X Angebot ➔

Preisvergleich der vier vorgestellten Solar-Sets

Anker SOLIX Solarbank 4 PRO mit 5,02 kWh Speicher für 1.899 € statt 2.099 € UVP (Rabatt: 200 €) ➔ Zum Angebot*

Jackery SolarVault 3 Pro MAX mit 2,52 kWh Speicher für 1.199 € statt 1.699 € UVP (Rabatt: 500 €) ➔ Zum Angebot*

EcoFlow STREAM Ultra X mit 3,84 kWh Speicher für 1.449 € statt 1.799 € UVP (Rabatt: 350 €) ➔ Zum Angebot*

Hoymiles HiBattery 4020 X mit 4,02 kWh Speicher für 1.349 € statt 1.699 € UVP (Rabatt: 350 €) ➔ Zum Angebot*

Die Preise und Rabatte entsprechen dem Recherchezeitpunkt und können sich ändern.

Smart Meter: Notwendigkeit zur Verbrauchsmessung

Ein Smart Meter erfasst den aktuellen Stromverbrauch im Haushalt. Anhand dieser Daten steuert das System, ob der Solarstrom direkt verbraucht, in den Akku geladen oder aus dem Speicher entnommen wird.

Für einen hohen Eigenverbrauch ist eine präzise Verbrauchsmessung entscheidend. Ohne sie kann der Speicher nicht bedarfsgerecht arbeiten. Je nach System ist ein Smart Meter im Lieferumfang enthalten oder muss separat erworben werden. Die Installation erfordert bei einigen Modellen eine Elektrofachkraft.

Dies betrifft beispielsweise den optionalen Smart Meter für das EcoFlow-System. Auch bei anderen Herstellern wie Jackery sollte vor dem Kauf geklärt werden, welche Smart-Meter-Variante benötigt wird und wer die Installation durchführt.

Notstromfunktion: Nicht bei jedem Speicher Standard

Ein Batteriespeicher liefert bei einem Stromausfall nur dann Energie, wenn er über eine explizite Notstrom- oder Ersatzstromfunktion verfügt. Diese erfordert eine sichere Trennung vom öffentlichen Netz. Standard-Akkus schalten sich bei einem Netzausfall aus Sicherheitsgründen ab.

Interessenten sollten im Produktdatenblatt auf Begriffe wie „Ersatzstrom“, „Notstromausgang“ oder „Backup“ achten. Es muss zudem geklärt werden, welche Verbraucher versorgt werden können. Die Funktionsfähigkeit hängt auch von der korrekten Installation ab.

Rechtliche Rahmenbedingungen für Balkonkraftwerke mit Speicher

Die vereinfachten Regelungen für Steckersolargeräte gelten laut Bundesnetzagentur für Anlagen mit bis zu 2.000 Watt Modulleistung und einer Wechselrichterleistung von maximal 800 VA. Maßgeblich ist die maximal einstellbare Leistung des Wechselrichters. Weitere Voraussetzungen, wie die unentgeltliche Abnahme des Überschussstroms, müssen erfüllt sein.

Die Modulleistung ist nicht mit der zulässigen Wechselrichterleistung zu verwechseln. Ein Set mit 2.000 Watt Modulleistung fällt nicht automatisch unter die vereinfachten Regelungen. Insbesondere bei Speichersystemen mit integriertem Wechselrichter und potenziell höherer Ausgangsleistung ist die Konfiguration genau zu prüfen.

Balkonkraftwerke müssen im Marktstammdatenregister der Bundesnetzagentur registriert werden. Wird ein Batteriespeicher genutzt, sind sowohl die Solaranlage als auch der Speicher zu registrieren. Hierfür ist ein gemeinsamer oder ein getrennter Registrierungsprozess möglich.

Vor der Inbetriebnahme sollten die aktuelle Rechtslage, die technischen Spezifikationen des Systems und die Vorgaben des lokalen Netzbetreibers geprüft werden.

Technische Grundlagen: AC- und DC-Kopplung

Bei der DC-Kopplung wird der Gleichstrom der Solarmodule direkt zum Laden des Akkus verwendet. Bei der AC-Kopplung wird der Solarstrom erst in Wechselstrom umgewandelt und der Speicher über einen eigenen Wechselrichter geladen. AC-gekoppelte Systeme gelten als flexibler bei der Nachrüstung, während DC-Systeme Umwandlungsverluste reduzieren können.

Entscheidend ist die Kompatibilität der Komponenten wie Module, Speicher, Wechselrichter und Smart Meter. Bei der Nachrüstung eines bestehenden Systems muss insbesondere die Kompatibilität mit dem vorhandenen Wechselrichter sichergestellt sein.

Fazit: Ein Speicher zur zeitlichen Verlagerung des Solarstroms

Ein Speicher für ein Balkonkraftwerk ist eine optionale Komponente, die ein spezifisches Problem löst: die zeitliche Lücke zwischen Stromerzeugung am Tag und Verbrauch am Abend. Für Haushalte, in denen tagsüber niemand anwesend ist, kann ein Akku den Eigenverbrauch von Solarstrom deutlich erhöhen.

Die Kaufentscheidung sollte auf einer Analyse des eigenen Verbrauchs basieren. Wichtige Kriterien sind eine passende Speichergröße, die Ausgangsleistung, der Wirkungsgrad, Erweiterungsoptionen und die Anbindung eines Smart Meters. Auch die rechtlichen Rahmenbedingungen und die Registrierungspflicht sind zu beachten.

Der Kölner Anbieter Yuma führt Sets mit unterschiedlichen Schwerpunkten: Anker bietet eine hohe Basiskapazität, Jackery verschiedene Leistungsklassen, EcoFlow eine App-Steuerung und Hoymiles eine integrierte All-in-One-Lösung. Die Wahl des passenden Systems hängt letztlich vom individuellen Verbrauchsprofil ab und davon, welche Strommenge zeitlich verlagert werden soll.