18.07.2017 - 18:22

„Kilo, Watt?“ – Kapazität und Leistung bei Stromspeichern und Photovoltaik-Anlagen richtig unterscheiden

In der Kategorie Aktuell

Wer sich gern mit selbst erzeugter Energie versorgen will, dem werden bald jede Menge neue Kenngrößen durch den Kopf schwirren. Eine Photovoltaik-Anlage samt Speicher will schließlich gut ausgesucht sein. Entscheidend ist dabei, wie groß beide sein müssen und dass sie zueinander passen.

Dabei laufen einem besonders häufig die beiden Begriffe „Kilowatt“ und „Kilowattstunde“ über den Weg. Beide Begriffe klingen ähnlich, kennzeichnen aber unterschiedliche Dinge. Und wie das so ist, wenn zwei Sachen so ähnlich klingen: Sie werden häufig verwechselt oder falsch verwendet. 

Wem es hilft, der kann sich eine Flasche Wasser vorstellen. Auf den Speicher übertragen zeigt die Kapazität in Kilowattstunden (kWh) wieviel Wasser überhaupt hineingeht oder gerade enthalten ist. Die Leistung in Kilowatt (kW) zeigt, wieviel Wasser auf einmal durch die Öffnung nach draußen kann. Ist die Öffnung größer, kann mehr Wasser auf einmal rein oder raus. Wenn sie kleiner ist, dauert es  länger und weniger Wasser auf einmal steht zur Verfügung.

Leistung von Elektrogeräten und PV-Anlagen

Physikalisch gesehen ist Kilowatt ein Maß für die elektrische Leistung und wird mit „kW“ abgekürzt. Ein Kilowatt sind 1.000 Watt. Diese Angabe kennen die meisten Menschen von ihren elektrischen Geräten im Haushalt, die zeigt, wie viel Energie sie benötigen. Ein moderner Fernseher braucht zum Beispiel 50 - 60 Watt, Waschmaschinen um die 800 – 1.000 Watt und Staubsauger zwischen 1.000 und 1.600 Watt, was 1,6 Kilowatt wären. Die Leistung in Watt oder Kilowatt zeigt also, wie viel Energie in diesem Moment benötigt wird.

Genau anders herum ist es bei einer Photovoltaik-Anlage. Dort zeigt die Kilowatt-Angabe, wie viel Energie sie aus dem einfallenden Sonnenlicht erzeugen kann. Eine Solaranlage mit einer Leistung von 7 kW kann also 7 kW auf einmal bereitstellen.

Damit aber noch nicht genug. Denn eigentlich wird die maximale Leistung und damit die Größe der PV-Anlage in „kWp“ angegeben, also Kilowatt peak.  Das ist die Spitzenleistung, welche die PV-Anlage rechnerisch erreichen kann. Wer sich eine 7-kWp-Anlage zulegt, kann nominell also Energie mit einer Leistung von 7 kW erzeugen. Deswegen spricht man auch von der Nennleistung. Bei unserem Beispiel würde sich der Haushalt zum Beispiel 28-Photovoltaik-Module mit einer Leistung von je 250 Watt zulegen und käme dann auf die Gesamtleistung von 7 kWp.

In der Praxis wird dieser theoretische Wert eigentlich nie erreicht sondern ist etwas geringer. Er wird von vielen Faktoren beeinflusst wie etwa dem Sonnenstand, der Temperatur, dem Aufstellungswinkel und vielen mehr. 

Wieviel Energie tatsächlich vom Dach kommt, wird in kW angegeben. Diese Zahl schwankt natürlich ständig, je nach Tagesverlauf. Wer an einem schönen Sommertag 6,5 kW vom Dach holt, ist ganz gut bedient. Wie viel Energie 6,5 kW sind wird schnell klar, wenn wir uns die vorherigen Beispiele anschauen: Damit kann man Wäsche waschen (800 W), Staubsaugen (1,6 kW) und Fernsehen (50 W). Zusammen wären das gerade mal 2,45 kW, die restliche Energie würde also in den Speicher fließen und wenn der voll ist ins Stromnetz.

Viele Menschen glauben auch, dass sich „Sonnenstrom“ nur dann erzeugen lässt, wenn die Sonne scheint. Zwar erreicht die Anlage bei Sonnenschein ihre höchste Leistung aber Tageslicht reicht in der Regel auch vollkommen aus. Selbst bei Regen kann eine moderne, effiziente PV-Anlage wie in unserem Beispiel noch 1 kW Leistung erzeugen, womit dann tagsüber die Batterie geladen werden kann. Hier gilt, je größer die Solarstrom-Anlage, umso mehr Energie kann sie bei schlechtem Wetter liefern.

Wenn die PV-Anlage eine Stunde lang eine Leistung von 1 kW aufweist, hat sie eine Energiemenge von 1 Kilowattstunde erzeugt. Der Speicher wäre also auch bei nicht-optimalem Wetter nach ein paar Stunden geladen.

Rechnerische Größe der PV-Anlage wichtig für rechtlichen Rahmen

Aber nochmal zurück zur Spitzenleistung der PV-Anlage in kWp. Für den Gesetzgeber ist das die entscheidende Größe wenn es um die Leistungsbegrenzung geht. Photovoltaik-Anlagen dürfen in Deutschland nämlich nur 70 Prozent ihrer Nennleistung in das Netz einspeisen. Das ist die so genannte „Wirkleistungsbegrenzung“. Unsere 7-kWp-Anlage darf also nur 4,9 kW ins Stromnetz einspeisen. Nimmt man die KfW-Förderung für Batteriespeicher in Anspruch, sind es sogar nur noch 50 Prozent. Von unseren 7 kWp dürfen also nur 3,5 kW ins Netz gelangen. Aber nicht verwechseln: Für den Eigenverbrauch hat das erst einmal keine Bedeutung, da der Strom ja zuerst im eigenen Haus verbraucht wird. Erst wenn es Überschüsse gibt, die ins Stromnetz gelangen, greift die Leistungsbegrenzung. 

Eine weitere wichtige Bedeutung findet sich bei der sogenannten „Kleinanlagenregelung“. Für den Gesetzgeber sind alle PV-Anlagen bis zu einer Leistung von 10 kWp von der EEG-Umlage befreit. Wer sich also eine 10,1-kWp-Anlage aufs Dach setzt, muss für jede selbst erzeugte und verbrauchte Kilowattstunde 40 % der EEG-Umlage zahlen. Bei den aktuellen 6,88 Cent/kWh sind es also 2,75 Cent/kWh. Wie bitte? Abgaben auf den selbst erzeugten Strom? Ja, diese auch „Sonnensteuer“ genannte Regelung gibt es seit Sommer 2014 und basiert auf der Entsolidarisierungsdebatte. Über den Sinn oder Unsinn soll hier nicht eingegangen werden. Kein Wunder aber, dass seitdem auf vielen Hausdächern die Größe der PV-Anlage maximal 9,9 kWp beträgt.

Die Größe des Stromspeichers in Kilowattstunden

Die Größe eines Solarstromspeichers wird nicht in kWp angegeben sondern in kWh, also in Kilowattstunden. Diese Speicherkapazität zeigt, wieviel Energie in einem bestimmten Zeitraum aufgenommen bzw. abgegeben werden kann. Die Größe dafür ist die Stunde, also wieviel Energie lässt sich in einer Stunde bereitstellen.

Ein Heimspeicher mit einer Kapazität von 8 kWh kann also 8 Stunden lang eine Leistung von 1 Kilowatt abgeben oder speichern. Unsere 8-kWh-sonnenBatterie kann auf einmal eine Leistung von 3,3 kW zur Verfügung stellen, sie ist also nach knapp zweieinhalb Stunden voll, wenn sie mit ganzer Kraft geladen wird.

In der Regel wird die sonnenBatterie so ausgelegt, dass sich ein Haushalt vom Abend bis zum Morgen mit gespeicherter Energie versorgen kann. Zwischen 6 kWh und 10 kWh sind für viele Haushalte die passende Größe. 

Dabei wird der Haushalt nicht immer komplett von der PV-Anlage oder dem Speicher versorgt. Gerade am Morgen oder am frühen Abend vermischt sich das, da zum Beispiel die Sonne noch nicht genügend Energie liefern kann. Werden zum Beispiel 5 kW benötigt und die PV-Anlage kann nur die Hälfte liefern, kommt der restliche Teil aus der sonnenBatterie, so dass kein Netzstrom bezogen werden muss. Der morgendliche Kaffee wird dann also im wahrsten Sinne des Wortes mit der gespeicherten Sonnenenergie des Vortags gekocht.

4 Kommentare zum Thema „„Kilo, Watt?“ – Kapazität und Leistung bei Stromspeichern und Photovoltaik-Anlagen richtig unterscheiden“

Rotraud Von der Heide
commented on 22.07.2017
Ich möchte sowas haben auf dem Teufelsberg für mein Museumsprojekt - was wird das kosten wenn ein Bildschirm täglich 6 Stunden laufen soll und ein Laptop betrieben werden soll und etwas Beleuchtung gebraucht wird zB fragt Rotraud von der Heide?
sonnen GmbH
commented on 24.07.2017
Hallo, bitte kontaktieren Sie unseren Service unter 0800 929 33 40 oder energiezukunft@sonnenbatterie.de. Danke! Mit freundlichem Gruß sonnen GmbH
Frank Tornack
commented on 30.07.2017
Guten Tag, passend zum Thema hätte ich noch eine Frage, was passiert wenn der Gleichrichter in der Sonnenbatterie (3000W) die im Haus benötigte Leistung nicht liefern kann? Als Beispiel: Man erwartet Besuch und die ganze Familie ist in "Panik", die Frau kocht mit allen Platten vom E-Herd, die Spülmaschine läuft auf dem saubersten Programm damit das gute Geschirr noch schnell sauber wird, der Sohn saugt die ganze Wohnung mit dem Staubsauger und der Vater macht die Waschmaschine an. Das dürfte den Inverter über lasten... würde dieser dann automatisch an den Netzstrom übergeben oder "flackert das Licht"? Darauf finde ich leider auf der Website keine Antwort, diese wäre aber für einen Umstieg sehr intressant.
sonnen GmbH
commented on 30.08.2017
Hallo, wenn der Strombedarf die Leistung des Wechselrichters übersteigt, wird die Differenz automatisch aus dem Netz bezogen. Das merkt man aber nicht, da flackert nichts. Das lässt sich dann aber auf der sonnenApp gut beobachten.