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Kathrin Graulich
Informationsveranstaltung der Umweltliste Breisach Breisach, 26.6.2018
Einsatz und Wirtschaftlichkeit von
Photovoltaik-Speichern im Privathaushalt
Fotos: © Öko-Institut e.V.
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Öko-Institut: Unser Profil
Das Öko-Institut e.V. ist eines der europaweit führenden, unabhängigen
Forschungs- und Beratungsinstitute für eine nachhaltige Zukunft.
Organisiert als gemeinnütziger Verein – keine staatliche Grundförderung!
Ø gegründet 1977
Ø ca. 160 MitarbeiterInnen
Standorte in Freiburg / Darmstadt / Berlin;
Ø Jährlich knapp 400 nationale,
europäische bzw. internationale Projekte
Ø Wir erstellen wissenschaftliche Studien, entwickeln methodische Grundlagen,
und beraten Entscheidungsträger aus Politik, Wirtschaft und Gesellschaft.
Ø Auftraggeber: Europäische Union, Ministerien auf Bundes- und Landesebene,
Unternehmen, Stiftungen, Verbände, NGOs, Internationale Organisationen
Bildquelle: Öko-Institut e.V.Informationsveranstaltung der Umweltliste Breisach
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Öko-Institut: Unsere Forschungsthemen im Überblick
Informationsveranstaltung der Umweltliste Breisach
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Ihr Gegenüber: Kathrin Graulich
● Am Öko-Institut seit 1999
● Stellvertretende Leiterin
des Bereichs Produkte & Stoffströme
● Arbeitsschwerpunkte:
Ø Gesellschaftliche Transformationen
Ø Nachhaltiger Konsum
Ø Ökologisches Produktdesign
Ø EU-Ökodesign-Richtlinie
Ø …
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PV-Speicher:
Trends und Gründe
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Stromspeicher – der neue Hype?
● Über 61.000 PV-Batteriespeicher mit 400 MWh nutzbarer
Speicherkapazität bei insgesamt ca. 1,6 Millionen PV-Anlagen
● Nachrüstung bestehender PV-Anlagen, aber bereits ca. 50 %
der PV-Neuinstallationen zusammen mit Batteriespeicher
Quelle: Figgener et al. 2017Informationsveranstaltung der Umweltliste Breisach
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Stromspeicher – Gründe für den Boom
● Plus:
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Quelle: Figgener et al. 2017Informationsveranstaltung der Umweltliste Breisach
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Energiewende Deutschland: Regierungsziele 2050
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Erneuerbarer Energien
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um 25 Prozent im Vergleich
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Fotos: © Öko-Institut e.V.Informationsveranstaltung der Umweltliste Breisach
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Status Quo Energiewende / Regierungsziele 2050
● Ausbau Erneuerbarer
Energien zunehmend:
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● Primärenergieverbrauch
weitgehend stagnierend
Quellen: Arbeitsgruppe Erneuerbare Energien-Statistik 2017
Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen 2017
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2001
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2003
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2007
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2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
TWh
Sonstige
Biomasse
Photovoltaik
Windenergie auf See
Windenergie an Land
Wasserkraft
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Entwicklungen bei Photovoltaik-Batteriespeichern
● Trend:
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bei PV-Anlagen
● Tendenz:
PV-Speicher werden häufiger
von Haushalten mit hohem
Stromverbrauch gekauft
Quellen: ISEA RWTH Aachen (Figgener et al. 2017)Wirtschaftlichkeit PV / PV-Batteriespeicher in Kombination mit Stromsparen
Kathrin Graulich│Freiburg│17.6.2018
11
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Wirtschaftlichkeit von Photovoltaik
bzw. PV-Speichern in Kombination mit
Stromsparmaßnahmen:
„Stromspar-Speicherrechner“
12
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Vorhandene Wirtschaftlichkeitsrechner für PV-Speicher
● Zahlreiche Speicherrechner im Netz vorhanden mit jeweils
unterschiedlichen Zielsetzungen (Wirtschaftlichkeit,
Eigenverbrauch & Autarkiegrad, Dimensionierung Batterie)
● Grundlage aller Berechnungen:
aktueller Jahresstromverbrauch der Haushalte; allerdings:
große Bandbreite bei den hinterlegten Durchschnittswerten
● Kein Tool erläutert die vorgeschlagene Speichergröße; z.T.
unlogische bzw. überdimensionierte Größenempfehlungen
● Keines der Tools bezieht die Möglichkeit des Stromsparens
und die Auswirkungen auf die Wirtschaftlichkeit mit ein
Wirtschaftlichkeit PV / PV-Batteriespeicher in Kombination mit Stromsparen
Kathrin Graulich│Freiburg│17.6.2018
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Der „Stromspar-Speicherrechner“ des Öko-Instituts
Quelle: © Öko-Institut e.V.
BERATUNGSTOOL BATTERIESPEICHER
© 2018 Öko-Institut e.V.
Eingabemaske
Wichtige Bedienungshinweise
Verbrauchswerte und Berechnung der Stromeffizienzklasse
Jahresstromverbrauch (kWh/a) ==> Klasse A
Klasse B
Haushaltsgröße (Personen im Haushalt) 2 Klasse C
Klasse D
Gebäudetyp Klasse E
Klasse F
Klasse G
Elektrisch Warmwasser
Die derzeitige Stromeffizienzklasse Ihres Haushaltes ist: Klasse A
Die Skale der
Stromeffizienzklassen geht von A
(sehr gut) bis G (sehr schlecht). Die
Einstufung berechnet sich aus
Ihrem Jahresstromverbrauch, der
Haushaltsgröße, dem Gebäudetyp
und ob sie Ihr Warmwasser
elektrisch aufbereiten.
Wohnung imMehrfamilienhaus
1-2 Familienhaus/Reihenhaus/Doppelhaushälfte
Ja Nein
zu denStromeffizienzklassen
Eingabefelder:IndenblauumrandetenFeldernwerdenvomNutzerEingabenerwartet
Ausgabefelder:HierwerdenErgebnisse oderZwischenergebnisse dargestellt.
ÜberschreibungsfelderkönnenvomNutzerüberschriebenwerden.WirdkeinWert
eingegeben,verwedetdasProgrameinenvordefiniertenWert.
Informationsveranstaltung der Umweltliste Breisach
Kathrin Graulich│Breisach│26.6.2018
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Quelle: www.stromspiegel.de
Zentrales Element:
Stromspiegel 2017 mit Haushaltseffizienzklassen
Wirtschaftlichkeit PV / PV-Batteriespeicher in Kombination mit Stromsparen
Kathrin Graulich│Freiburg│17.6.2018
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PV-Bestandsanlage mit auslaufender EEG-
Vergütung: Wirtschaftlichkeit Batteriespeicher
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PV-Bestandsanlage mit auslaufender EEG-Vergütung
● Die alleinige Installation eines Batteriespeichers bei einer
PV-Bestandsanlage ist unter der Annahme leicht sinkender
Strompreise ab 2025 knapp nicht wirtschaftlich.
Erst unter der Annahme einer jährlichen Strompreissteigerung
von mindestens 0,9 Prozent wird der Break-Even-Point für einen
5 kWh Batteriespeicher erreicht.
● Der wirtschaftliche Nachteil wird mit sinkender Speichergröße
kleiner
● Realisiert der Haushalt neben der Speicheranschaffung zusätzlich
Investitionen für Stromsparmaßnahmen, so ergibt sich unabhängig
von der Batteriegröße in jedem Fall ein wirtschaftlicher Vorteil.
● Der finanzielle Vorteil fällt am höchsten aus, wenn anstelle des
Batteriespeichers ausschließlich in Stromsparmaßnahmen
investiert würde.
17
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Neuinstallation PV-Anlage mit Speicher:
Auswirkungen Speichergröße und Stromeinsparungen
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Neuinstallation PV-Anlage mit Speicher
● Wird parallel zur Neuinstallation einer PV-Anlage die Anschaffung
eines Batteriespeichers geplant um einen höheren Autarkiegrad
zu erreichen, so kann dies auch durch Reduzierung des
Stromverbrauchs realisiert werden.
● Die Kombination eines vergleichsweise kleineren Batteriespeichers
zusammen mit Stromsparmaßnahmen ist sowohl aus Autarkie- als
auch aus finanzieller Sicht eine optimale Lösung
Informationsveranstaltung der Umweltliste Breisach
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Neuinstallation PV-Anlage ohne Speicher
Dimensionierung mit und ohne Stromsparmaßnahmen
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Neuinstallation PV-Anlage ohne Speicher
● Bei Neuinstallation einer PV-Anlage ist die Investition in eine
möglichst große Anlage, kombiniert mit Investitionen
in möglichst hohe Stromeinsparungen am wirtschaftlichsten.
● Diese Kombination ist nicht nur finanziell höchst attraktiv,
sondern leistet auch im Sinne der Energiewende den größten
Beitrag zu den Zielen der Bundesregierung (Ausbau der
erneuerbaren Energien und Reduzierung des Stromverbrauchs).
● Empfehlung:
Vorhandene Dachflächen sollten bestmöglich ausgenutzt werden,
denn auch große PV-Anlagen, die bilanziell deutlich mehr Strom
erzeugen als verbraucht wird, rechnen sich wirtschaftlich.
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Kriterien bei der Auswahl
von Speichertechnologien
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Technischer Vergleich von Speichertechnologien
Blei-Säure-Batterien Aqueous Hybrid
Ion (Salzwasser)
Lithium-Ionen
(LFP und LNMC)
Kalendarische
Lebensdauer
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(überwiegend 10 Jahre)
15 Jahre >10 bis >20 Jahre
(überwiegend 20 Jahre)
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lebensdauer
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(70% Restkap.)
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(80% Restkapazität);
LFP höher als LNMC
Entladetiefe
(Depth of
Discharge, DoD)
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160-260 Wh/l (LFP)
Sicherheit Bei starker Überladung /
Überentladung können
bleihaltige Partikel
freigesetzt werden.
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brennbar noch
explosiv.
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LFP zersetzt sich im Gegensatz
zu LNMC nicht unter zusätzlicher
Sauerstoffentwicklung
Wartungs-
aufwand
hoch (Ausnahme: VRLA,
valve-regulated lead-acid
battery)
sehr gering gering bis sehr gering
Quelle: Öko-Institut e.V.Informationsveranstaltung der Umweltliste Breisach
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Vor- und Nachteile der Speichertechnologien
Quelle: Öko-Institut e.V.Informationsveranstaltung der Umweltliste Breisach
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Vor- und Nachteile der Speichertechnologien
Quelle: Öko-Institut e.V.Informationsveranstaltung der Umweltliste Breisach
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Vor- und Nachteile der Speichertechnologien
Quelle: Öko-Institut e.V.Informationsveranstaltung der Umweltliste Breisach
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Vor- und Nachteile der Speichertechnologien
Quelle: Öko-Institut e.V.Informationsveranstaltung der Umweltliste Breisach
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Kriterien bei der Auswahl von Speichertechnologien
● Auswahl der Speichertechnologie:
‒ Die Analyse zeigt, dass bezüglich der Kriterien Gefahrstoffe,
Sicherheit und Lebensdauer sowie eingesetzte Rohstoffe und
Recycling keine der Batterietechnologien uneingeschränkt
empfehlenswert ist, bei Salzwasser- und Lithium-Eisenphosphat
jedoch die positiven Aspekte überwiegen.
● Auswahl spezifischer Batteriespeicher:
‒ Neben Kosten und Speicherkapazität weitere Parameter beachten:
● Qualität und Langlebigkeit, Wartungsaufwand
● Reparatur- und Recyclingfreundlichkeit
● Rücknahme am Ende der Lebensdauer
● Serviceangebote der Hersteller
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Netz- und Systemdienlichkeit
von PV-Speichern
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Eigenverbrauchsoptimierte Betriebsweise:
Auswirkungen PV-Speicher auf das Energiesystem
● Eine wachsende Zahl an individuellen Batteriespeichern mit
dem Ziel der Eigenverbrauchsoptimierung hat Auswirkungen
auf den Betrieb von Netz und Markt.
Einspeiseprofil eines PV-Speichersystems ins Netz bei Optimierung Eigenverbrauch
Quelle: Forschungsstelle für Energienetze und Energiespeicher (2015)Informationsveranstaltung der Umweltliste Breisach
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Eigenverbrauchsoptimierte Betriebsweise:
Auswirkungen PV-Speicher auf das Energiesystem
● Kein volkswirtschaftlich optimaler Einsatz der Speichertechnologien:
Einsatz Vielzahl einzelner Speicher, obwohl systemweit effizientere und
kostengünstigere Speicher (auch Lastmanagementpotenziale) zur Verfügung
stehen
● Kein volkswirtschaftlich optimaler Einsatz der Erzeugungstechnologien:
Speicherung von PV-Strom zu Zeitpunkten, an denen an anderer Stelle Defizit
an Strom herrscht => konventionelle Kraftwerke müssen diesen Bedarf decken
● Verminderter Anreiz zum Ausnutzen der Dachflächenpotenziale:
Vor allem wenn großes Dachflächenpotenzial bei niedrigem Stromverbrauch
● Verminderte Anreize für Effizienz: Energieeffizienz und Stromsparen
erscheinen nicht mehr relevant, wenn der Strom erneuerbar „vom Dach“ kommt
● Netzentgelte – Verteilungswirkungen: Reduzieren einzelne Verbraucher
aufgrund eines höheren Eigenverbrauchs den Strombezug aus dem Netz,
so sinkt der Beitrag zur Finanzierung des Netzes. Andere Konsumenten
müssen diesen Fehlbetrag folglich ausgleichen und werden höher belastet.
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Fazit: Netz- und Systemdienlichkeit von PV-Speichern
● Verschiedene Betriebsweisen von PV-Speichersystemen
unterscheiden sich maßgeblich bezüglich Netz- bzw. System-
dienlichkeit
● Zielsetzung:
‒ Vermeidung der starren Abregelung von PV-Erzeugung.
‒ Bedarfsorientierte Kappung der Einspeisespitze zur Entlastung
des Elektrizitätsnetzes, Orientierung am Systembedarf
● Lösung: Prognosebasierte Betriebsweise / dynamisches
Einspeisemanagement von Stromspeichern
Hierzu bedarf es jedoch entsprechender IKT-Schnittstellen und
Betriebsführungsmöglichkeiten bei den Speichersystemen.
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Heute schon an übermorgen denken!
Sicherheit
Rohstoffauswahl
Qualität & Langlebigkeit,
Reparatur- und Recyclingfähigkeit
Wirtschaftlichkeit im Vergleich
zu anderen Optionen
Netz- und Systemdienlichkeit
statt individueller Eigenverbrauchsoptimierung
Kriterien bei der Auswahl eines Stromspeichers
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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
Haben Sie noch Fragen?
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Ihre Ansprechpartnerin
Kathrin Graulich
Stellvertretende Leiterin
Bereich Produkte & Stoffströme
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79017 Freiburg
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E-Mail: k.graulich@oeko.de
Weiterführende Informationen zu Batteriespeichern
https://www.ecotopten.de/strom/tipps-fuer-solar-batteriespeicher
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Einsatz und Wirtschaftlichkeit von Photovoltaik-Speichern im Privathaushalt

  • 1. www.oeko.de Kathrin Graulich Informationsveranstaltung der Umweltliste Breisach Breisach, 26.6.2018 Einsatz und Wirtschaftlichkeit von Photovoltaik-Speichern im Privathaushalt Fotos: © Öko-Institut e.V.
  • 2. 2 www.oeko.de Öko-Institut: Unser Profil Das Öko-Institut e.V. ist eines der europaweit führenden, unabhängigen Forschungs- und Beratungsinstitute für eine nachhaltige Zukunft. Organisiert als gemeinnütziger Verein – keine staatliche Grundförderung! Ø gegründet 1977 Ø ca. 160 MitarbeiterInnen Standorte in Freiburg / Darmstadt / Berlin; Ø Jährlich knapp 400 nationale, europäische bzw. internationale Projekte Ø Wir erstellen wissenschaftliche Studien, entwickeln methodische Grundlagen, und beraten Entscheidungsträger aus Politik, Wirtschaft und Gesellschaft. Ø Auftraggeber: Europäische Union, Ministerien auf Bundes- und Landesebene, Unternehmen, Stiftungen, Verbände, NGOs, Internationale Organisationen Bildquelle: Öko-Institut e.V.Informationsveranstaltung der Umweltliste Breisach Kathrin Graulich│Breisach│26.6.2018
  • 3. 3 www.oeko.de Öko-Institut: Unsere Forschungsthemen im Überblick Informationsveranstaltung der Umweltliste Breisach Kathrin Graulich│Breisach│26.6.2018
  • 4. 4 www.oeko.de Ihr Gegenüber: Kathrin Graulich ● Am Öko-Institut seit 1999 ● Stellvertretende Leiterin des Bereichs Produkte & Stoffströme ● Arbeitsschwerpunkte: Ø Gesellschaftliche Transformationen Ø Nachhaltiger Konsum Ø Ökologisches Produktdesign Ø EU-Ökodesign-Richtlinie Ø … Informationsveranstaltung der Umweltliste Breisach Kathrin Graulich│Breisach│26.6.2018
  • 6. 6 www.oeko.de Stromspeicher – der neue Hype? ● Über 61.000 PV-Batteriespeicher mit 400 MWh nutzbarer Speicherkapazität bei insgesamt ca. 1,6 Millionen PV-Anlagen ● Nachrüstung bestehender PV-Anlagen, aber bereits ca. 50 % der PV-Neuinstallationen zusammen mit Batteriespeicher Quelle: Figgener et al. 2017Informationsveranstaltung der Umweltliste Breisach Kathrin Graulich│Breisach│26.6.2018
  • 7. 7 www.oeko.de Stromspeicher – Gründe für den Boom ● Plus: ‒ Sinkende Kosten bei Lithium-Ionen-Speichern ‒ Vielzahl an Förderprogrammen (prominent: KfW) Quelle: Figgener et al. 2017Informationsveranstaltung der Umweltliste Breisach Kathrin Graulich│Breisach│26.6.2018
  • 8. 8 www.oeko.de Energiewende Deutschland: Regierungsziele 2050 ● Erhöhung des Anteils Erneuerbarer Energien am Bruttostromverbrauch auf 80 Prozent ● Senkung des Stromverbrauchs um 25 Prozent im Vergleich zum Jahr 2008 Fotos: © Öko-Institut e.V.Informationsveranstaltung der Umweltliste Breisach Kathrin Graulich│Breisach│26.6.2018
  • 9. 9 www.oeko.de Status Quo Energiewende / Regierungsziele 2050 ● Ausbau Erneuerbarer Energien zunehmend: ‒ Ende 2017 ca. 36 Prozent am Bruttostromverbrauch; ‒ 1,6 Millionen installierte PV-Anlagen ● Primärenergieverbrauch weitgehend stagnierend Quellen: Arbeitsgruppe Erneuerbare Energien-Statistik 2017 Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen 2017 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 TWh Sonstige Biomasse Photovoltaik Windenergie auf See Windenergie an Land Wasserkraft Informationsveranstaltung der Umweltliste Breisach Kathrin Graulich│Breisach│26.6.2018
  • 10. 10 www.oeko.de Entwicklungen bei Photovoltaik-Batteriespeichern ● Trend: Batteriespeicher zur Erhöhung des Eigenstromverbrauchs bei PV-Anlagen ● Tendenz: PV-Speicher werden häufiger von Haushalten mit hohem Stromverbrauch gekauft Quellen: ISEA RWTH Aachen (Figgener et al. 2017)Wirtschaftlichkeit PV / PV-Batteriespeicher in Kombination mit Stromsparen Kathrin Graulich│Freiburg│17.6.2018
  • 11. 11 www.oeko.de Wirtschaftlichkeit von Photovoltaik bzw. PV-Speichern in Kombination mit Stromsparmaßnahmen: „Stromspar-Speicherrechner“
  • 12. 12 www.oeko.de Vorhandene Wirtschaftlichkeitsrechner für PV-Speicher ● Zahlreiche Speicherrechner im Netz vorhanden mit jeweils unterschiedlichen Zielsetzungen (Wirtschaftlichkeit, Eigenverbrauch & Autarkiegrad, Dimensionierung Batterie) ● Grundlage aller Berechnungen: aktueller Jahresstromverbrauch der Haushalte; allerdings: große Bandbreite bei den hinterlegten Durchschnittswerten ● Kein Tool erläutert die vorgeschlagene Speichergröße; z.T. unlogische bzw. überdimensionierte Größenempfehlungen ● Keines der Tools bezieht die Möglichkeit des Stromsparens und die Auswirkungen auf die Wirtschaftlichkeit mit ein Wirtschaftlichkeit PV / PV-Batteriespeicher in Kombination mit Stromsparen Kathrin Graulich│Freiburg│17.6.2018
  • 13. 13 www.oeko.de Der „Stromspar-Speicherrechner“ des Öko-Instituts Quelle: © Öko-Institut e.V. BERATUNGSTOOL BATTERIESPEICHER © 2018 Öko-Institut e.V. Eingabemaske Wichtige Bedienungshinweise Verbrauchswerte und Berechnung der Stromeffizienzklasse Jahresstromverbrauch (kWh/a) ==> Klasse A Klasse B Haushaltsgröße (Personen im Haushalt) 2 Klasse C Klasse D Gebäudetyp Klasse E Klasse F Klasse G Elektrisch Warmwasser Die derzeitige Stromeffizienzklasse Ihres Haushaltes ist: Klasse A Die Skale der Stromeffizienzklassen geht von A (sehr gut) bis G (sehr schlecht). Die Einstufung berechnet sich aus Ihrem Jahresstromverbrauch, der Haushaltsgröße, dem Gebäudetyp und ob sie Ihr Warmwasser elektrisch aufbereiten. Wohnung imMehrfamilienhaus 1-2 Familienhaus/Reihenhaus/Doppelhaushälfte Ja Nein zu denStromeffizienzklassen Eingabefelder:IndenblauumrandetenFeldernwerdenvomNutzerEingabenerwartet Ausgabefelder:HierwerdenErgebnisse oderZwischenergebnisse dargestellt. ÜberschreibungsfelderkönnenvomNutzerüberschriebenwerden.WirdkeinWert eingegeben,verwedetdasProgrameinenvordefiniertenWert. Informationsveranstaltung der Umweltliste Breisach Kathrin Graulich│Breisach│26.6.2018
  • 14. 14 www.oeko.de Quelle: www.stromspiegel.de Zentrales Element: Stromspiegel 2017 mit Haushaltseffizienzklassen Wirtschaftlichkeit PV / PV-Batteriespeicher in Kombination mit Stromsparen Kathrin Graulich│Freiburg│17.6.2018
  • 15. 15 www.oeko.de PV-Bestandsanlage mit auslaufender EEG- Vergütung: Wirtschaftlichkeit Batteriespeicher
  • 16. 16 www.oeko.de PV-Bestandsanlage mit auslaufender EEG-Vergütung ● Die alleinige Installation eines Batteriespeichers bei einer PV-Bestandsanlage ist unter der Annahme leicht sinkender Strompreise ab 2025 knapp nicht wirtschaftlich. Erst unter der Annahme einer jährlichen Strompreissteigerung von mindestens 0,9 Prozent wird der Break-Even-Point für einen 5 kWh Batteriespeicher erreicht. ● Der wirtschaftliche Nachteil wird mit sinkender Speichergröße kleiner ● Realisiert der Haushalt neben der Speicheranschaffung zusätzlich Investitionen für Stromsparmaßnahmen, so ergibt sich unabhängig von der Batteriegröße in jedem Fall ein wirtschaftlicher Vorteil. ● Der finanzielle Vorteil fällt am höchsten aus, wenn anstelle des Batteriespeichers ausschließlich in Stromsparmaßnahmen investiert würde.
  • 17. 17 www.oeko.de Neuinstallation PV-Anlage mit Speicher: Auswirkungen Speichergröße und Stromeinsparungen Informationsveranstaltung der Umweltliste Breisach Kathrin Graulich│Breisach│26.6.2018
  • 18. 18 www.oeko.de Neuinstallation PV-Anlage mit Speicher ● Wird parallel zur Neuinstallation einer PV-Anlage die Anschaffung eines Batteriespeichers geplant um einen höheren Autarkiegrad zu erreichen, so kann dies auch durch Reduzierung des Stromverbrauchs realisiert werden. ● Die Kombination eines vergleichsweise kleineren Batteriespeichers zusammen mit Stromsparmaßnahmen ist sowohl aus Autarkie- als auch aus finanzieller Sicht eine optimale Lösung Informationsveranstaltung der Umweltliste Breisach Kathrin Graulich│Breisach│26.6.2018
  • 19. 19 www.oeko.de Neuinstallation PV-Anlage ohne Speicher Dimensionierung mit und ohne Stromsparmaßnahmen Informationsveranstaltung der Umweltliste Breisach Kathrin Graulich│Breisach│26.6.2018
  • 20. 20 www.oeko.de Neuinstallation PV-Anlage ohne Speicher ● Bei Neuinstallation einer PV-Anlage ist die Investition in eine möglichst große Anlage, kombiniert mit Investitionen in möglichst hohe Stromeinsparungen am wirtschaftlichsten. ● Diese Kombination ist nicht nur finanziell höchst attraktiv, sondern leistet auch im Sinne der Energiewende den größten Beitrag zu den Zielen der Bundesregierung (Ausbau der erneuerbaren Energien und Reduzierung des Stromverbrauchs). ● Empfehlung: Vorhandene Dachflächen sollten bestmöglich ausgenutzt werden, denn auch große PV-Anlagen, die bilanziell deutlich mehr Strom erzeugen als verbraucht wird, rechnen sich wirtschaftlich. Informationsveranstaltung der Umweltliste Breisach Kathrin Graulich│Breisach│26.6.2018
  • 21. 21 www.oeko.de Kriterien bei der Auswahl von Speichertechnologien
  • 22. 22 www.oeko.de Technischer Vergleich von Speichertechnologien Blei-Säure-Batterien Aqueous Hybrid Ion (Salzwasser) Lithium-Ionen (LFP und LNMC) Kalendarische Lebensdauer 10-20 Jahre (überwiegend 10 Jahre) 15 Jahre >10 bis >20 Jahre (überwiegend 20 Jahre) Zyklen- lebensdauer 2.500-4.200 Vollzyklen (80% Restkapazität) 3.000 Vollzyklen (70% Restkap.) 4.000-15.000 Vollzyklen (80% Restkapazität); LFP höher als LNMC Entladetiefe (Depth of Discharge, DoD) 50-100% (überwiegend 60%) 100% 70-100% (überwiegend 90%) Wirkungsgrad Batterie 80-85% 80-90% 90-95% Volumetrische Energiedichte 60-75 Wh/l 12-24 Wh/l 490-580 Wh/l (LNMC) 160-260 Wh/l (LFP) Sicherheit Bei starker Überladung / Überentladung können bleihaltige Partikel freigesetzt werden. Elektrolyt weder brennbar noch explosiv. Gefahr des „thermal run-away“; LFP zersetzt sich im Gegensatz zu LNMC nicht unter zusätzlicher Sauerstoffentwicklung Wartungs- aufwand hoch (Ausnahme: VRLA, valve-regulated lead-acid battery) sehr gering gering bis sehr gering Quelle: Öko-Institut e.V.Informationsveranstaltung der Umweltliste Breisach Kathrin Graulich│Breisach│26.6.2018
  • 23. 23 www.oeko.de Vor- und Nachteile der Speichertechnologien Quelle: Öko-Institut e.V.Informationsveranstaltung der Umweltliste Breisach Kathrin Graulich│Breisach│26.6.2018
  • 24. 24 www.oeko.de Vor- und Nachteile der Speichertechnologien Quelle: Öko-Institut e.V.Informationsveranstaltung der Umweltliste Breisach Kathrin Graulich│Breisach│26.6.2018
  • 25. 25 www.oeko.de Vor- und Nachteile der Speichertechnologien Quelle: Öko-Institut e.V.Informationsveranstaltung der Umweltliste Breisach Kathrin Graulich│Breisach│26.6.2018
  • 26. 26 www.oeko.de Vor- und Nachteile der Speichertechnologien Quelle: Öko-Institut e.V.Informationsveranstaltung der Umweltliste Breisach Kathrin Graulich│Breisach│26.6.2018
  • 27. 27 www.oeko.de Kriterien bei der Auswahl von Speichertechnologien ● Auswahl der Speichertechnologie: ‒ Die Analyse zeigt, dass bezüglich der Kriterien Gefahrstoffe, Sicherheit und Lebensdauer sowie eingesetzte Rohstoffe und Recycling keine der Batterietechnologien uneingeschränkt empfehlenswert ist, bei Salzwasser- und Lithium-Eisenphosphat jedoch die positiven Aspekte überwiegen. ● Auswahl spezifischer Batteriespeicher: ‒ Neben Kosten und Speicherkapazität weitere Parameter beachten: ● Qualität und Langlebigkeit, Wartungsaufwand ● Reparatur- und Recyclingfreundlichkeit ● Rücknahme am Ende der Lebensdauer ● Serviceangebote der Hersteller Informationsveranstaltung der Umweltliste Breisach Kathrin Graulich│Breisach│26.6.2018
  • 29. 29 www.oeko.de Eigenverbrauchsoptimierte Betriebsweise: Auswirkungen PV-Speicher auf das Energiesystem ● Eine wachsende Zahl an individuellen Batteriespeichern mit dem Ziel der Eigenverbrauchsoptimierung hat Auswirkungen auf den Betrieb von Netz und Markt. Einspeiseprofil eines PV-Speichersystems ins Netz bei Optimierung Eigenverbrauch Quelle: Forschungsstelle für Energienetze und Energiespeicher (2015)Informationsveranstaltung der Umweltliste Breisach Kathrin Graulich│Breisach│26.6.2018
  • 30. 30 www.oeko.de Eigenverbrauchsoptimierte Betriebsweise: Auswirkungen PV-Speicher auf das Energiesystem ● Kein volkswirtschaftlich optimaler Einsatz der Speichertechnologien: Einsatz Vielzahl einzelner Speicher, obwohl systemweit effizientere und kostengünstigere Speicher (auch Lastmanagementpotenziale) zur Verfügung stehen ● Kein volkswirtschaftlich optimaler Einsatz der Erzeugungstechnologien: Speicherung von PV-Strom zu Zeitpunkten, an denen an anderer Stelle Defizit an Strom herrscht => konventionelle Kraftwerke müssen diesen Bedarf decken ● Verminderter Anreiz zum Ausnutzen der Dachflächenpotenziale: Vor allem wenn großes Dachflächenpotenzial bei niedrigem Stromverbrauch ● Verminderte Anreize für Effizienz: Energieeffizienz und Stromsparen erscheinen nicht mehr relevant, wenn der Strom erneuerbar „vom Dach“ kommt ● Netzentgelte – Verteilungswirkungen: Reduzieren einzelne Verbraucher aufgrund eines höheren Eigenverbrauchs den Strombezug aus dem Netz, so sinkt der Beitrag zur Finanzierung des Netzes. Andere Konsumenten müssen diesen Fehlbetrag folglich ausgleichen und werden höher belastet. Informationsveranstaltung der Umweltliste Breisach Kathrin Graulich│Breisach│26.6.2018
  • 31. 31 www.oeko.de Fazit: Netz- und Systemdienlichkeit von PV-Speichern ● Verschiedene Betriebsweisen von PV-Speichersystemen unterscheiden sich maßgeblich bezüglich Netz- bzw. System- dienlichkeit ● Zielsetzung: ‒ Vermeidung der starren Abregelung von PV-Erzeugung. ‒ Bedarfsorientierte Kappung der Einspeisespitze zur Entlastung des Elektrizitätsnetzes, Orientierung am Systembedarf ● Lösung: Prognosebasierte Betriebsweise / dynamisches Einspeisemanagement von Stromspeichern Hierzu bedarf es jedoch entsprechender IKT-Schnittstellen und Betriebsführungsmöglichkeiten bei den Speichersystemen. Informationsveranstaltung der Umweltliste Breisach Kathrin Graulich│Breisach│26.6.2018
  • 32. 32 www.oeko.de Heute schon an übermorgen denken! Sicherheit Rohstoffauswahl Qualität & Langlebigkeit, Reparatur- und Recyclingfähigkeit Wirtschaftlichkeit im Vergleich zu anderen Optionen Netz- und Systemdienlichkeit statt individueller Eigenverbrauchsoptimierung Kriterien bei der Auswahl eines Stromspeichers Informationsveranstaltung der Umweltliste Breisach Kathrin Graulich│Breisach│26.6.2018
  • 33. www.oeko.de Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Haben Sie noch Fragen? ?
  • 34. 34 www.oeko.de Ihre Ansprechpartnerin Kathrin Graulich Stellvertretende Leiterin Bereich Produkte & Stoffströme Öko-Institut e.V. Geschäftsstelle Freiburg Postfach 17 71 79017 Freiburg www.oeko.de E-Mail: k.graulich@oeko.de Weiterführende Informationen zu Batteriespeichern https://www.ecotopten.de/strom/tipps-fuer-solar-batteriespeicher Informationsveranstaltung der Umweltliste Breisach Kathrin Graulich│Breisach│26.6.2018