Batteriespeicher­rechner: Wie seriös sind Ersparnis- und Amortisations­rechner?

„Mit diesem Batteriespeicher sparen Sie X Euro pro Jahr.“ „Der Speicher amortisiert sich nach Y Jahren.“

Wer sich online über Batteriespeicher informiert, begegnet solchen Aussagen schnell. Zahlreiche Speicher- und Solarrechner versprechen, innerhalb weniger Minuten zu zeigen, wie hoch die mögliche Ersparnis eines Batteriespeichers ist.

Doch wie belastbar sind solche Ergebnisse eigentlich?

Die kurze Antwort: Das hängt entscheidend davon ab, wie gerechnet wird.

Denn eine Amortisationsrechnung ist nur so seriös wie die Daten und Annahmen, auf denen sie basiert. Genau darauf hat auch die Forschungsgruppe Solarspeichersysteme der Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin (HTW Berlin) aufmerksam gemacht.

Speicherrechner können zu sehr unterschiedlichen Ergebnissen kommen

Die HTW Berlin hat verschiedene Online-Solarstromrechner untersucht und dabei teilweise erhebliche Unterschiede festgestellt. Selbst bei identischen Ausgangsdaten können Rechner zu deutlich verschiedenen Ergebnissen bei Autarkie, Eigenverbrauch und Wirtschaftlichkeit kommen.

Das Problem ist nicht der Rechner an sich.

Entscheidend ist, was im Hintergrund passiert.

Wird der Stromverbrauch einfach gleichmäßig über das Jahr verteilt? Wird davon ausgegangen, dass jede erzeugte Kilowattstunde Solarstrom auch tatsächlich gespeichert werden kann? Werden Speicherverluste berücksichtigt? Und welche Strompreise werden für die kommenden zehn oder zwanzig Jahre angenommen?

Schon einzelne Annahmen können das Ergebnis erheblich verändern.

Die HTW Berlin hat deshalb Qualitätsstandards für sogenannte „vertrauenswürdige Solarstromrechner“ entwickelt. Im Mittelpunkt stehen drei Grundprinzipien:

1. belastbare Eingangsdaten,
2. realistische Annahmen,
3. plausible und nachvollziehbare Ergebnisse.

An diesen Grundsätzen haben wir uns auch bei der Entwicklung der YOULIQ Potenzialanalyse orientiert.

Dabei ist uns eines besonders wichtig: Eine Potenzialanalyse ist eine Simulation und keine Garantie für eine bestimmte Ersparnis. Dafür hängt der tatsächliche Energieverbrauch eines Haushalts von zu vielen individuellen Faktoren ab.

Sie kann aber wesentlich mehr leisten als eine einfache Faustformel.

Warum der Jahresstromverbrauch allein nicht ausreicht

Angenommen, zwei Haushalte verbrauchen jeweils 6.000 kWh Strom pro Jahr.

Auf dem Papier sind sie identisch.

In der Realität kann ihr Energieverbrauch jedoch vollkommen unterschiedlich aussehen.

Der erste Haushalt benötigt beispielsweise viel Strom morgens und abends. Der zweite verbraucht einen großen Teil tagsüber. Vielleicht gibt es zusätzlich eine Wärmepumpe oder ein Elektroauto, das regelmäßig zuhause geladen wird.

Für einen Batteriespeicher ist genau dieser zeitliche Verlauf entscheidend.

Denn Solarstrom kann nur dann direkt genutzt oder gespeichert werden, wenn er zu diesem Zeitpunkt tatsächlich verfügbar ist. Und ein Speicher kann nur dann Stromkosten einsparen, wenn zu einem späteren Zeitpunkt gleichzeitig ein entsprechender Verbrauch vorhanden ist.

Deshalb empfiehlt auch die HTW Berlin, Stromverbrauch und Solarerzeugung nicht ausschließlich anhand pauschaler Jahreswerte zu betrachten. Um Verbrauchsspitzen und Schwankungen ausreichend abzubilden, sollten Verbrauchsprofile mindestens im 15-Minuten-Takt betrachtet werden.

So funktioniert unsere YOULIQ Potenzialanalyse

Auch unsere Analyse arbeitet deshalb nicht nach dem Prinzip:

Jahresverbrauch – Solarstrom = möglicher Speicherbedarf.

Stattdessen simulieren wir ein vollständiges Jahr in 15-Minuten-Zeitintervallen.

Für jedes dieser Intervalle wird betrachtet, wie Stromerzeugung und Verbrauch zueinanderstehen und welcher Energiefluss daraus entsteht.

So lässt sich wesentlich realistischer bestimmen, wie viel überschüssiger Solarstrom tatsächlich zur Verfügung steht und zu welchem Zeitpunkt ein Batteriespeicher diesen Strom später wieder an den Haushalt abgeben könnte.

Dabei betrachten wir unter anderem folgende Angaben:

Größe der PV-Anlage

Die Leistung der bestehenden Photovoltaikanlage in kWp bildet die Grundlage für das verwendete PV-Erzeugungsprofil.

Aus ihr wird ein über das Jahr verteiltes Erzeugungsprofil abgeleitet – anstatt die jährliche Stromproduktion gleichmäßig auf 365 Tage zu verteilen.

Gesamter Stromverbrauch

Wir verwenden den gesamten jährlichen Stromverbrauch des Haushalts.

Wichtig ist dabei: Bei PV-Eigenverbrauch ist das nicht automatisch der Netzbezug auf der Stromrechnung. Auch selbst erzeugter und direkt verbrauchter Solarstrom gehört zum Gesamtverbrauch.

Der Jahresverbrauch wird anschließend auf ein zeitlich aufgelöstes Lastprofil übertragen.

Strompreis

Der aktuelle Strompreis bestimmt, welchen finanziellen Wert eine Kilowattstunde Solarstrom hat, die dank des Speichers nicht mehr aus dem öffentlichen Netz bezogen werden muss.

Wer beispielsweise 30 Cent pro Kilowattstunde für Netzstrom bezahlt, spart durch eine zusätzlich selbst genutzte Kilowattstunde zunächst diese 30 Cent Netzbezugskosten.

Doch das ist noch nicht die tatsächliche Netto-Ersparnis.

Ein häufig übersehener Punkt: Gespeicherter Solarstrom ist nicht kostenlos

Wird überschüssiger Solarstrom ins öffentliche Netz eingespeist, erhält der Anlagenbetreiber dafür in der Regel eine Einspeisevergütung.

Wird dieser Strom stattdessen gespeichert und später selbst verbraucht, entfällt diese Vergütung.

Deshalb rechnen wir nicht einfach:

vermiedener Netzbezug = Ersparnis.

Sondern:

vermiedene Stromkosten – entgangene Einspeisevergütung = tatsächlicher finanzieller Vorteil.

Ein Beispiel:

Kostet Netzstrom 30 Cent/kWh und beträgt die Einspeisevergütung 8 Cent/kWh, ist eine zusätzlich selbst genutzte Kilowattstunde nicht 30 Cent wert.

Der wirtschaftliche Vorteil liegt – vor Speicherverlusten – bei ungefähr:

30 Cent – 8 Cent = 22 Cent/kWh.

Gerade bei der Wirtschaftlichkeitsberechnung eines zusätzlichen Batteriespeichers ist diese Betrachtung entscheidend.

Auch ein bereits vorhandener Batteriespeicher wird berücksichtigt

Besonders anspruchsvoll wird die Berechnung, wenn bereits ein Batteriespeicher vorhanden ist.

Denn dann wäre es unrealistisch anzunehmen, dass ein zusätzlicher Speicher sämtliche PV-Überschüsse nutzen kann.

Unser Modell berücksichtigt deshalb die Reihenfolge der Speicher:

Der bestehende Hauptspeicher lädt und entlädt zuerst. YOULIQ one nutzt anschließend nur noch das tatsächlich verbleibende Potenzial.

Das bedeutet: Je besser ein vorhandener Speicher den Haushalt bereits versorgt, desto geringer kann das zusätzliche wirtschaftliche Potenzial eines weiteren Speichers ausfallen.

Auch wenn dieses Ergebnis für uns als Speicherhersteller nicht immer das attraktivste ist, ist es für eine realistische Potenzialanalyse notwendig.

Wärmepumpe und Elektroauto verändern das Lastprofil

Ein Jahresverbrauch von 7.000 kWh kann völlig unterschiedliche Ursachen haben.

Deshalb fragt unsere Potenzialanalyse zusätzlich ab, ob eine Wärmepumpe oder ein regelmäßig zuhause geladenes Elektroauto vorhanden ist.

Bei einer Wärmepumpe berücksichtigen wir, dass ihr Stromverbrauch typischerweise nicht gleichmäßig über das Jahr verteilt ist. Ihr Verbrauch ist insbesondere in der Heizperiode höher.

Beim Elektroauto spielen neben dem jährlichen Ladestrom auch die typische Ladezeit und Ladeleistung eine Rolle.

Ein Fahrzeug, das überwiegend tagsüber geladen wird, beeinflusst das Zusammenspiel mit der PV-Anlage anders als ein Fahrzeug, das hauptsächlich abends angeschlossen wird.

Der E-Auto- und Wärmepumpenverbrauch wird dabei nicht zusätzlich auf den angegebenen Haushaltsverbrauch aufgeschlagen. Er wird innerhalb des angegebenen Gesamtstromverbrauchs separat modelliert.

Speicherverluste gehören ebenfalls in die Rechnung

Auch ein Batteriespeicher kann nicht jede hineingeladene Kilowattstunde vollständig wieder abgeben.

Beim Laden, Speichern und Entladen entstehen Verluste.

Unsere Simulation berücksichtigt deshalb einen Roundtrip-Wirkungsgrad. Für YOULIQ one arbeiten wir im Modell mit einem definierten Wirkungsgrad; bei einem vorhandenen Fremdspeicher können individuelle Angaben verwendet werden.

Ist der Wirkungsgrad eines vorhandenen Speichers nicht bekannt, arbeitet das Modell mit einer transparent hinterlegten Standardannahme.

Das ist wichtig: Würde man Speicherverluste ignorieren, würde die Simulation systematisch zu hohe Einsparpotenziale ausweisen.

Was passiert, wenn Angaben fehlen?

Nicht jeder kennt die Ladeleistung seines vorhandenen Speichers oder weiß auf die Kilowattstunde genau, wie viel Strom das Elektroauto zuhause benötigt.

Eine Potenzialanalyse sollte deshalb nicht voraussetzen, dass Verbraucher sämtliche technischen Daten ihrer Energieanlage kennen.

Wo bestimmte Angaben fehlen, verwendet unser Rechner dokumentierte Standardannahmen.

Beispielsweise werden bei unbekannten Daten für einen vorhandenen Batteriespeicher Standardwerte für Lade- und Entladeleistung sowie Wirkungsgrad verwendet. Auch für den Verbrauch einer Wärmepumpe oder die zuhause geladene Energiemenge eines Elektroautos können hinterlegte Referenzwerte zum Einsatz kommen.

Dabei gilt selbstverständlich:

Je genauer die individuellen Eingangsdaten sind, desto individueller kann auch das Ergebnis werden.

Warum Strompreissteigerungen Amortisationsrechnungen schnell schöner aussehen lassen

Besonders vorsichtig sollte man bei langfristigen Wirtschaftlichkeitsprognosen sein.

Denn niemand weiß heute exakt, wie hoch der Haushaltsstrompreis in zehn, fünfzehn oder zwanzig Jahren sein wird.

Genau hier können Speicherrechner Ergebnisse stark beeinflussen.

Die HTW Berlin kritisiert beispielsweise Rechner, die pauschal mit sehr hohen jährlichen Strompreissteigerungen arbeiten. Bei einer angenommenen Steigerung um 5 Prozent pro Jahr würde sich der Strompreis bereits innerhalb von rund 15 Jahren ungefähr verdoppeln. Ein Speicher erscheint dadurch automatisch deutlich wirtschaftlicher.

In unserer Potenzialanalyse ist die angenommene Strompreisentwicklung deshalb transparent als Szenarioannahme hinterlegt und veränderbar.

Unser Basisszenario arbeitet derzeit mit einer moderaten jährlichen Strompreissteigerung von 2 Prozent.

Wer noch konservativer rechnen möchte, kann beispielsweise auch ein Szenario mit 0 Prozent Strompreissteigerung betrachten.

Das halten wir für wesentlich aussagekräftiger als eine scheinbar exakte Prognose eines zukünftigen Strompreises.

Und was passiert nach dem Ende der EEG-Vergütung?

Auch die heutige Einspeisevergütung läuft bei vielen PV-Anlagen nicht unbegrenzt weiter.

Deshalb berücksichtigt unser Langfristszenario auf Wunsch das Jahr, in dem die aktuelle Einspeisevergütung endet.

Ab dem darauffolgenden Jahr kann mit einer separat definierten Anschlussvergütung gerechnet werden.

Auch hier gilt: Wir können heute nicht wissen, welche Vergütung ein Anlagenbetreiber in vielen Jahren tatsächlich erhalten wird.

Deshalb handelt es sich ausdrücklich um eine Szenarioannahme und nicht um eine Prognose oder Zusage.

Gerade bei älteren PV-Anlagen kann dieser Punkt allerdings erheblichen Einfluss auf die spätere Wirtschaftlichkeit eines Batteriespeichers haben: Sinkt der wirtschaftliche Wert der Einspeisung, wird es attraktiver, einen größeren Anteil des eigenen Solarstroms selbst zu nutzen.

Auch eine Batterie bleibt über 20 Jahre nicht unverändert

Ein weiterer Punkt, der in langfristigen Modellrechnungen leicht übersehen wird, ist die Alterung des Batteriespeichers.

Unser Langfristszenario schreibt deshalb nicht einfach die Energieflüsse aus dem ersten Jahr unverändert über 20 oder 25 Jahre fort.

Stattdessen berücksichtigen wir für die langfristige Szenariobetrachtung derzeit eine jährliche Kapazitätsdegradation von 1 Prozent.

Auch diese Annahme ist transparent und editierbar.

Die HTW Berlin arbeitet in eigenen Modellen ebenfalls mit Annahmen zur Batteriealterung beziehungsweise einer im Zeitverlauf reduzierten verfügbaren Speicherkapazität.

Wichtig ist jedoch auch hier die Grenze des Modells: Unser Rechner führt derzeit nicht für jedes der kommenden 25 Jahre eine komplett neue 15-Minuten-Simulation durch. Der im ersten Jahr ermittelte Speichermehrwert wird für die Folgejahre unter Berücksichtigung der angenommenen Kapazitätsentwicklung sowie der wirtschaftlichen Rahmenbedingungen fortgeschrieben.

Das ist eine Modellrechnung – und genau als solche sollte sie verstanden werden.

Was unsere Potenzialanalyse kann – und was nicht

Eine seriöse Speicheranalyse sollte aus unserer Sicht nicht den Eindruck vermitteln, die kommenden 20 Jahre exakt vorhersehen zu können.

Sie kann jedoch sehr gut beantworten:

Wie würde sich ein Batteriespeicher unter definierten und transparenten Annahmen in einem typischen Jahr verhalten?

Unsere Potenzialanalyse kann unter anderem abschätzen:

• wie viel Netzstrom durch den Speicher zusätzlich vermieden werden kann,
• wie viel zuvor eingespeister Solarstrom dadurch zusätzlich selbst genutzt wird,
• wie sich der Autarkiegrad verändert,
• welchen finanziellen Wert die zusätzlich gespeicherte Energie unter den angegebenen Strom- und Vergütungspreisen hat,
• wie stark ein vorhandener Batteriespeicher das verbleibende Zusatzpotenzial beeinflusst,
• und wie sich verschiedene Annahmen langfristig auf die Wirtschaftlichkeit auswirken können.

Sie kann dagegen nicht exakt vorhersagen, wann in einem individuellen Haushalt in fünf Jahren die Waschmaschine läuft, wie sich das Wetter entwickelt oder welchen Stromtarif der Haushalt 2040 abgeschlossen haben wird.

Deshalb sprechen wir bewusst von einer Potenzialanalyse.

Woran erkennt man einen seriösen Batteriespeicherrechner?

Wer einen Speicherrechner nutzt, sollte deshalb nicht nur auf die große Zahl beim Ergebnis schauen.

Mindestens genauso wichtig ist die Frage:

Kann ich nachvollziehen, wie diese Zahl entstanden ist?

Ein guter Rechner sollte erkennen lassen,

• welche Verbrauchs- und Erzeugungsdaten verwendet werden,
• wie zeitlich detailliert gerechnet wird,
• welche Wirkungsgrade berücksichtigt werden,
• welche Annahmen bei fehlenden Angaben greifen,
• wie Einspeisevergütung und vermiedener Netzbezug bewertet werden,
• welche Annahmen für zukünftige Strompreise verwendet werden
• und welche Unsicherheiten die Ergebnisse haben.

Genau diese Transparenz gehört zu den zentralen Anforderungen der von der HTW Berlin veröffentlichten Qualitätsstandards für vertrauenswürdige Solarstromrechner.

Unser Anspruch: lieber ein realistisches Ergebnis als eine möglichst kurze Amortisationszeit

Natürlich möchten Menschen wissen, ob sich ein Batteriespeicher für sie wirtschaftlich lohnt.

Aber ein Rechner sollte nicht dafür gebaut sein, möglichst beeindruckende Einsparungen oder möglichst kurze Amortisationszeiten auszugeben.

Er sollte dabei helfen, eine informierte Entscheidung zu treffen.

Deshalb haben wir uns bei der Entwicklung unserer Potenzialanalyse an den Qualitätsgrundsätzen der HTW Berlin orientiert und versuchen, relevante Annahmen möglichst transparent abzubilden.

Und manchmal kann eine ehrliche Analyse auch zu dem Ergebnis kommen, dass das zusätzliche Einsparpotenzial eines Speichers kleiner ist als zunächst erwartet.

Auch das ist ein wertvolles Ergebnis.

Denn bei einer Investitionsentscheidung zählt nicht die schönste Zahl.

Sondern eine Zahl, deren Entstehung man nachvollziehen kann.

Wie groß ist Dein persönliches Speicherpotenzial?

Wie viel überschüssiger Solarstrom steht bei Deiner Anlage tatsächlich zur Verfügung? Wie verändert ein Speicher Deinen Netzbezug und Deine Eigenversorgung? Und welchen Einfluss haben ein vorhandener Speicher, eine Wärmepumpe oder ein Elektroauto?

Mit unserer Potenzialanalyse betrachten wir Deine individuelle Ausgangssituation und zeigen Dir transparent, welches zusätzliche Speicherpotenzial sich daraus ergibt.

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