Eigenverbrauch von Solarstrom optimieren
Die Optimierung des Eigenverbrauchs von Solarstrom wird immer wichtiger. David Stickelberger, stellvertretender Geschäftsführer von Swissolar, zeigt Lösungen auf – von vereinfachten Quartierlösungen über Energiemanagementsysteme bis zu bidirektionalem Laden.
Der Experte: David Stickelberger stellvertretender Geschäftsführer von Swissolar, dem schweizerischen Fachverband für Sonnenenergie
«Der Eigenverbrauch von Solarstrom endet nicht beim eigenen Dach», betont David Stickelberger, stellvertretender Geschäftsführer von Swissolar. Gerade in Quartieren – sei es in Einfamilienhaussiedlungen oder gemischten Wohn- und Gewerbegebieten – bieten sich neue Möglichkeiten. Ein zentraler Baustein ist der Zusammenschluss zum Eigenverbrauch (ZEV). «Bislang scheiterte dieser oft an den Kosten für private Leitungen. Seit Anfang Jahr reicht es, wenn Gebäude am gleichen Verteilkasten angeschlossen sind. Damit lassen sich Dachflächen effizient nutzen und Überschussstrom an Nachbarn weiterverkaufen. Auch die Zähler müssen nicht mehr ausgetauscht werden.»
Für Mehrfamilienhäuser sei ein ZEV ebenfalls attraktiv, führt David Stickelberger weiter aus. Wichtig sei dabei Transparenz gegenüber Mieterinnen und Mietern, und für Stockwerkeigentümer hielten Musterverträge des Hauseigentümerverbands eine einfache Lösung für die Vertragsgestaltung bereit.
Intelligentes Energiemanagement
Im Zentrum der Eigenverbrauchsoptimierung stehen heute Energiemanagementsysteme (EMS). «Ein EMS ist wie das Gehirn des Hauses. Es entscheidet, wann Strom genutzt oder ins Netz eingespeist wird. Diese Systeme sind heute Standard und unverzichtbar, wenn es um die Optimierung des Eigenverbrauchs geht.»
Besonders grosses Einsparpotenzial liegt in der Steuerung von Wärmepumpen und bei Elektroautos. Ein Elektroauto kann mittags geladen werden, wenn die Sonne scheint. Bei Wärmepumpen spielt die Gebäudedämmung eine Rolle: Gut isolierte Häuser lassen sich an sonnigen Tagen mittags aufheizen und speichern die Wärme bis in die Nacht. Bei weniger gut isolierten Häusern hilft ein Wärmespeicher. «Das alles kann eine Steuerung regeln. Ohne Optimierung liegt der Eigenverbrauchsanteil bei etwa 15 bis 30 Prozent. Mit einer gezielt gesteuerten Wärmepumpe und einem Elektroauto lässt sich dieser Anteil auf 40 bis 60 Prozent erhöhen. In Kombination mit einem Batteriespeicher sind sogar Werte von 70 Prozent und mehr realistisch», erklärt David Stickelberger.
Zudem lassen sich bestehende Anlagen mit einem EMS nachrüsten – vorausgesetzt, die Geräte verfügen über offene Schnittstellen für eine reibungslose Kommunikation. «Viele Wärmepumpen und Elektroautos nutzen allerdings noch proprietäre Systeme – also firmeneigene, geschlossene Technologien, die sich nicht ohne Weiteres mit Geräten anderer Hersteller verbinden lassen», erklärt der Experte.
Die Branche arbeitet jedoch an übergreifenden Standards für eine einheitliche Gerätekommunikation. Eine wichtige Rolle spielt dabei das Label «Smart Grid ready», das auf zwei Ebenen wirkt: Es definiert einerseits einheitliche Schnittstellen für Geräte wie Wärmepumpen und bewertet andererseits das Energie- und Lastmanagement sowie die Netzdienlichkeit von Gebäuden.
Batteriespeicher im Trend
Neben EMS spielen Batteriespeicher eine zentrale Rolle bei der Optimierung des Eigenverbrauchs. «Rund die Hälfte der Eigenheimbesitzer, die eine Photovoltaikanlage installieren, entscheiden sich heute zusätzlich für einen Batteriespeicher», erklärt David Stickelberger. Die Preise für Batteriespeicher sinken kontinuierlich, wie Entwicklungen in Nachbarländern zeigen.
Als Faustregel für die Dimensionierung gilt: Die Kapazität des Batteriespeichers (gemessen in Kilowattstunden, kWh) sollte etwa der Nennleistung der Photovoltaikanlage (gemessen in Kilowatt, kW) entsprechen. Das bedeutet, dass für eine typische Photovoltaikanlage mit einer Nennleistung von 10 bis 12 Kilowatt (entspricht etwa 50–60 m² Modulfläche) ein Speicher mit einer Kapazität von 10 bis 12 Kilowattstunden sinnvoll ist. Ein solcher Speicher kostet derzeit rund 10 000 Franken.
Ob man sich dabei für eine AC- oder DC-Koppelung entscheidet, hängt von verschiedenen Faktoren ab: Für bestehende Anlagen sind AC-gekoppelte Speicher meist günstiger und einfacher kompatibel, trotz etwas geringerer Effizienz. Bei neuen Photovoltaikanlagen hingegen ist eine DC-Kopplung eindeutig empfehlenswerter: Sie benötigt nur einen Wechselrichter, ist kompakter, effizienter und oft kostengünstiger, da alle Komponenten optimal abgestimmt werden können.
Optimale Platznutzung für Speicher
Guntershausen bei Aadorf TG: Die Speicherinstallation der Swiss Photovoltaik GmbH in Guntershausen ist ein optimales Beispiel für Platzoptimierung und Effizienz. Mit einer Speicherkapazität von 20 kWh, bereitgestellt durch Huawei-Batterien, und einer Anlagenleistung von 18 kWp kann der Eigentümer der Anlage seinen Strombedarf nahezu vollständig decken. Die Speicheranlage erreichte im Foto-Contest 2024 von Solarmarkt den zweiten Platz.
Lithium-Ionen-Batterien haben die Nase vorn
Noch dominieren Lithium-Ionen-Batterien den Markt. Die Lebenserwartung liegt mit 15 bis 20 Jahren deutlich über den einstigen Erwartungen, auch wenn breit gefächerte Langzeiterfahrungen nach wie vor fehlen. Und aktuelle Studien zeigen: Sogar die Brandgefahr von Lithium-Ionen-Batterien ist verschwindend gering.
«Wer sich für eine Batterie interessiert, wendet sich am besten an einen Solarprofi, die unter www.swissolar.ch gelistet sind. Sie kennen die Produkte, wissen, worauf zu achten ist, und helfen bei Installation und Betrieb», erklärt David Stickelberger und ergänzt: «Bei stationären Batterien ist derzeit viel in Bewegung, obwohl sich neben Lithium-Ionen bis jetzt keine Technologie wirklich durchgesetzt hat. Eine künftige Möglichkeit sind Salz- und Salzwasserbatterien. Ihr Vorteil liegt in der besseren Umweltbilanz, da sie ohne kritische Rohstoffe auskommen. Bei der Lebensdauer zeigen sie ebenfalls mehr Potenzial. Die Marktreife lässt aber noch auf sich warten.»
Zweitnutzung von Autobatterien
Ein weiterer nachhaltiger Ansatz ist die Weiterverwendung ausgedienter Autobatterien. Nach dem Lebensende eines Fahrzeugs leisten sie im stationären Einsatz weiterhin wertvolle Dienste. Noch interessanter wird die Autobatterie im Zusammenhang mit dem bidirektionalen Laden. Diese Technologie ermöglicht es Elektrofahrzeugen, nicht nur Strom aus der Solaranlage oder dem Netz zu beziehen, sondern auch überschüssige Energie ins Haus oder Netz zurückzuspeisen (V2X).
«Trotz technischer Reife hat sich das bidirektionale Laden bislang nicht durchgesetzt – vor allem aufgrund fehlender Standards und Interoperabilität», betont David Stickelberger. «Zurzeit unterstützen nur wenige Fahrzeuge diese Technologie vollständig. Ein weiteres Hindernis sind die hohen Kosten: Bidirektionale Ladestationen kosten heute noch deutlich mehr als konventionelle Ladestationen.»
Entscheidend für die Verbreitung des bidirektionalen Ladens sind also die Verfügbarkeit geeigneter Elektrofahrzeuge, die Senkung der Infrastrukturkosten, internationale Standards und passende regulatorische Rahmenbedingungen. Andere Länder sind indes deutlich weiter: Angesichts der weltweiten Energiekrise gewinnen Elektrofahrzeuge vor allem in Regionen mit geringer Versorgungssicherheit als Notstromaggregate zunehmend an Bedeutung. «Hier ist in den kommenden Jahren sicher einiges zu erwarten, grössere Schritte voraussichtlich ab 2027», vermutet David Stickelberger.
Förderprogramme klären
Bei der Wahl einer Ladestation bereits heute auf eine bidirektionale zu setzen, kann deshalb je nach Angebot und finanziellen Möglichkeiten durchaus sinnvoll sein. Ladestationen allgemein werden vielerorts auf kantonaler und kommunaler Ebene gefördert, das gilt auch für Batteriespeicher, während sich nationale Förderprogramme auf Photovoltaikanlagen konzentrieren. Einen guten Überblick über alle Fördermöglichkeiten erlaubt die Plattform www.energiefranken.ch.
Und ebenso wichtig: «Geeignete Dachflächen sollten unbedingt optimal genutzt werden», betont David Stickelberger abschliessend. Das heisst, man sollte eine Solaranlage nicht auf den aktuellen Strombedarf auslegen, sondern mit Blick auf einen künftig steigenden Strombedarf, wo sinnvoll, möglichst gross dimensionieren, zum Beispiel für den späteren Einbau einer Wärmepumpe oder die Anschaffung eines Elektroautos.