Stromspeicher dimensionieren: ab wann sich jede weitere Kilowattstunde nicht mehr lohnt
Der Autarkiegrad steigt mit der Speichergröße — aber immer langsamer, während die Kosten linear weiterlaufen. Wo der wirtschaftliche Punkt liegt und warum 100 Prozent unerreichbar bleiben.
Die Frage nach der richtigen Speichergröße wird meist mit einer Faustregel beantwortet: eine Kilowattstunde je 1.000 Kilowattstunden Jahresverbrauch. Die Regel ist gut — aber sie erklärt nicht, warum sie gilt. Und ohne dieses Verständnis lässt sich nicht beurteilen, wann man von ihr abweichen sollte.
Zwei Kennzahlen, die gern verwechselt werden
Bevor es um Größen geht, müssen zwei Begriffe auseinandergehalten werden, die in Angeboten regelmäßig durcheinandergeraten:
Autarkiegrad = selbst genutzter Strom ÷ Gesamtverbrauch. Er beantwortet: Wie unabhängig bin ich vom Netz?
Eigenverbrauchsanteil = selbst genutzter Strom ÷ Gesamterzeugung. Er beantwortet: Wie viel meiner Erzeugung nutze ich selbst?
Beide beziehen sich auf dieselbe Energiemenge, aber auf verschiedene Bezugsgrößen — und sie laufen gegeneinander. Eine größere Anlage hebt den Autarkiegrad und senkt den Eigenverbrauchsanteil.
| Anlage bei 4.000 kWh Verbrauch | Autarkie | Eigenverbrauch |
|---|---|---|
| 4 kWp, kein Speicher | rund 30 % | rund 55 % |
| 4 kWp, 4 kWh Speicher | rund 56 % | rund 84 % |
| 8 kWp, kein Speicher | rund 38 % | rund 32 % |
| 8 kWp, 8 kWh Speicher | rund 75 % | rund 57 % |
Wer in einem Angebot einen Eigenverbrauchsanteil von 84 Prozent liest, hat nicht 84 Prozent Unabhängigkeit — sondern rund 56.
Warum die Kurve abflacht
Ein Speicher hat eine einfache Aufgabe: Er verschiebt Strom vom Tag in die Nacht. Daraus folgt seine Wirkungsgrenze.
Die erste Kilowattstunde Kapazität wird an fast jedem Tag des Jahres vollständig geladen und wieder entladen. Sie arbeitet 300 oder mehr Zyklen im Jahr und bringt entsprechend viel.
Die zehnte Kilowattstunde wird nur an den wenigen Sommertagen gebraucht, an denen der Überschuss so groß ist, dass die ersten neun nicht ausreichen. Sie kommt vielleicht auf 30 Zyklen — und steht den Rest des Jahres ungenutzt herum.
Die Kosten dagegen steigen linear: Jede Kilowattstunde Kapazität kostet ungefähr gleich viel. Deshalb liegt der wirtschaftliche Punkt dort, wo die Autarkiekurve zu kippen beginnt.
Wo dieser Punkt liegt
Bei einem Haushalt mit 4.000 Kilowattstunden Jahresverbrauch und einer Anlage, die etwa diesen Verbrauch erzeugt:
| Speicher | Autarkiegrad | Zuwachs |
|---|---|---|
| ohne | rund 30 % | — |
| 2 kWh | rund 48 % | + 18 Punkte |
| 4 kWh | rund 56 % | + 8 Punkte |
| 6 kWh | rund 60 % | + 4 Punkte |
| 8 kWh | rund 62 % | + 2 Punkte |
Die ersten zwei Kilowattstunden bringen 18 Prozentpunkte, die letzten zwei nur noch zwei. Bei etwa einer Kilowattstunde je 1.000 Kilowattstunden Jahresverbrauch — hier also vier — ist der Punkt erreicht, an dem sich das Verhältnis dreht.
Achten Sie auf die nutzbare Kapazität
Ein häufiger Fehler beim Vergleich von Angeboten: Nennkapazität und nutzbare Kapazität werden gleichgesetzt.
Lithium-Batterien werden nicht vollständig entladen, weil das die Lebensdauer verkürzt. Die nutzbare Kapazität liegt deshalb je nach System bei 80 bis 95 Prozent der Nennkapazität. Ein Speicher mit 10 kWh Nennkapazität stellt möglicherweise nur 8 kWh bereit.
Hinzu kommt der Wirkungsgrad des Lade- und Entladevorgangs: Von der eingespeicherten Energie kommen 90 bis 95 Prozent wieder heraus. Rechnen Sie deshalb immer mit der nutzbaren Kapazität, und fragen Sie im Zweifel nach.
Warum 100 Prozent Autarkie nicht erreichbar sind
Im Dezember liefert eine Photovoltaikanlage in Deutschland etwa ein Zehntel dessen, was sie im Juni liefert. Der Verbrauch bleibt gleich oder steigt sogar.
Um diesen Unterschied zu überbrücken, bräuchte es keinen Tages-, sondern einen Saisonspeicher — mit einer Kapazität in der Größenordnung von mehreren Tausend Kilowattstunden. Das ist mit Batterien wirtschaftlich außer Reichweite und wird es auf absehbare Zeit bleiben.
Praktisch erreichbar sind mit Batteriespeicher 70 bis 75 Prozent Autarkie. Alles darüber erfordert einen anderen Ansatz — etwa eine Kombination mit Wärmepumpe und thermischem Speicher, oder schlicht die Akzeptanz, dass der Winterstrom aus dem Netz kommt.
Der Hebel, der nichts kostet
Bevor Sie über zusätzliche Speicherkapazität nachdenken, lohnt der Blick auf das Verbrauchsverhalten. Verbrauch in die Erzeugungszeit zu verschieben wirkt genauso wie Speicherkapazität — nur ohne Investition.
Wirksam sind vor allem:
- Waschmaschine und Geschirrspüler mittags statt abends starten
- Elektroauto tagsüber laden statt über Nacht
- Wärmepumpe mit Vorlauf am Nachmittag betreiben statt in den Morgenstunden
- Warmwasserbereitung in die Mittagszeit legen
Ein Haushalt, der diese vier Punkte umsetzt, gewinnt oft mehr Autarkie als durch die Verdoppelung des Speichers — und spart dabei mehrere Tausend Euro.
Umgekehrt gilt: Wer tagsüber außer Haus ist und nichts verschieben kann, braucht den Speicher tatsächlich, um über 30 Prozent zu kommen.
Zum Nachrechnen
Der Autarkierechner zeigt für Ihre Werte, wie sich der Autarkiegrad mit der Speichergröße entwickelt, und weist die Unsicherheit der Schätzung aus. Die Ertragsseite dazu ist der PV-Ertragsrechner, der mit den Einstrahlungsdaten Ihres Postleitzahlgebiets arbeitet.
Was ein Speicher tatsächlich kostet
Für die Wirtschaftlichkeit zählt nicht der Anschaffungspreis, sondern der Preis je gespeicherter Kilowattstunde über die Lebensdauer. Dafür braucht es drei Angaben aus dem Datenblatt:
Zyklenfestigkeit. Wie viele Lade- und Entladevorgänge das System übersteht, bevor die Kapazität unter einen festgelegten Wert fällt — meist 80 Prozent. Übliche Angaben liegen zwischen 6.000 und 10.000 Zyklen.
Kalendarische Lebensdauer. Batterien altern auch ohne Nutzung. Garantien laufen typischerweise über zehn Jahre. Bei rund 250 nutzbaren Zyklen im Jahr ist meist die Zeit die begrenzende Größe, nicht die Zyklenzahl.
Wirkungsgrad. Von der eingespeicherten Energie kommen 90 bis 95 Prozent wieder heraus. Der Rest geht als Wärme verloren und zählt trotzdem als Erzeugung.
Ein Beispiel: Ein Speicher mit 8 kWh nutzbarer Kapazität für 6.000 Euro, 250 Vollzyklen im Jahr über zehn Jahre, ergibt 20.000 gespeicherte Kilowattstunden. Das sind 30 Cent je Kilowattstunde — ungefähr der Preis, den der Netzstrom kostet. Der Speicher rechnet sich damit knapp, aber nicht deutlich.
Bei einem doppelt so großen Speicher halbiert sich die Zyklenzahl je Kilowattstunde, während der Preis gleich bleibt. Genau hier wird die abflachende Autarkiekurve wirtschaftlich spürbar.
Wenn ein Elektroauto dazukommt
Ein Elektroauto verändert die Rechnung grundlegend. Es erhöht den Jahresverbrauch typischerweise um 2.000 bis 3.500 Kilowattstunden — und ist gleichzeitig der flexibelste Verbraucher im Haus.
Wer tagsüber laden kann, braucht deutlich weniger stationären Speicher, weil das Fahrzeug den Mittagsüberschuss aufnimmt. Wer nur nachts laden kann, braucht mehr.
Für die Dimensionierung heißt das: Rechnen Sie den Fahrzeugverbrauch in den Jahresverbrauch ein, aber prüfen Sie getrennt, wann geladen wird. Ein Haushalt mit 4.000 kWh Grundverbrauch und 3.000 kWh Ladestrom, der tagsüber lädt, kommt mit vier Kilowattstunden Speicher weiter als ein Haushalt mit 7.000 kWh, der ausschließlich nachts lädt.
Bidirektionales Laden, bei dem das Fahrzeug Strom ins Haus zurückspeist, würde stationäre Speicher weitgehend überflüssig machen. Die Technik existiert, ist aber noch nicht in der Breite verfügbar — wer heute plant, sollte nicht darauf setzen, es aber bei der Auswahl der Wallbox im Blick behalten.
Notstromfähigkeit: ein eigenes Thema
Viele Speicher werben mit Notstromfunktion. Hier lohnt die genaue Betrachtung, weil sich drei Varianten deutlich unterscheiden:
Notstrom einphasig. Eine Steckdose oder ein einzelner Stromkreis bleibt versorgt. Günstig, aber Kühlschrank und Heizung hängen selten am selben Kreis.
Ersatzstrom dreiphasig. Das ganze Haus wird versorgt, mit kurzer Unterbrechung beim Umschalten. Deutlich teurer, erfordert zusätzliche Umschalteinrichtung im Verteiler.
Unterbrechungsfreie Versorgung. Keine Umschaltpause. Technisch aufwendig und für Wohnhäuser meist überzogen.
Wichtig: Ohne Notstromfunktion schaltet die Photovoltaikanlage bei Netzausfall vollständig ab — auch bei Sonnenschein. Das ist Vorschrift und dient dem Schutz von Personen, die am Netz arbeiten. Wer Ausfallsicherheit will, muss sie ausdrücklich bestellen.
Quellen und Normen
- Näherungswerte orientiert am Speichermonitoring der HTW Berlin
- Bezugsgröße: Speicherkapazität in kWh je MWh Jahresverbrauch
- Angaben gelten für Einfamilienhäuser mit üblichem Lastprofil