Um die optimale Größe eines PV-Speichers zu bestimmen, gibt es zwei gängige Berechnungsansätze:
- Berechnung anhand des Stromverbrauchs
- Berechnung anhand der PV-Anlagengröße
Im Folgenden zeigen wir beide Methoden anhand von drei Beispielszenarien und erklären jeweils, warum die Ergebnisse unterschiedlich ausfallen können.
Die Szenarien umfassen eine vierköpfige Familie, die vor allem morgens und abends Strom nutzt, mit einem Stromverbrauch von 4.800 kWh/Jahr, ein Paar mit einem Stromverbrauch von 3.000 kWh/Jahr und eine Familie, in der die Eltern von zu Hause aus arbeiten mit einem Stromverbrauch von 5.200 kWh/Jahr.
Formeln zur Berechnung der PV-Speichergröße
1. Berechnung anhand des Stromverbrauchs
Wer die PV-Speicher-Größe anhand des Stromverbrauchs errechnen möchte, muss dafür den täglichen Stromverbrauch mit einem Faktor multiplizieren, der das Verbrauchsverhalten widerspiegelt. Für den täglichen Stromverbrauch teilt man einfach den Jahresverbrauch durch 365. Der Faktor liegt bei 0,5, wenn der größte Teil des Stroms morgens und abends verbraucht wird oder bei 0,3, wenn der Stromverbrauch hauptsächlich tagsüber erfolgt.
Formel: Speichergröße (kWh) = Tagesverbrauch * Faktor
2. Berechnung anhand der PV-Anlagengröße
Hier orientiert man sich an der Leistung der Photovoltaikanlage. Eine Faustregel empfiehlt 1 bis 1,5 kWh Speicherkapazität pro installiertem Kilowattpeak (kWp). 1,0 kWh pro kWp ist dabei die konservative Auslegung, 1,5 kWh pro kWp die maximale Empfehlung.
Formel: Speichergröße (kWh) = PV-Leistung (kWp) * Faktor (1 bis 1,5)
Beispielrechnung für die PV-Speicher-Größe
Anhand der drei Szenarien möchten wir verdeutlichen, wie gut die Formeln in manchen Fällen funktionieren, aber auch, wie die Ergebnisse in anderen Situationen variieren können.
Szenario A: Vierköpfige Familie
- Stromverbrauch: 4.800 kWh/Jahr → ca. 13,2 kWh/Tag
- PV-Anlage: 6 kWp
- Verbrauchsmuster: Hoher Verbrauch morgens und abends
Berechnungsergebnisse
- Stromverbrauchsmethode: 13,2 kWh × 0,5 = 6,6 kWh
- PV-Anlagenmethode: 6 kWp × 1 bis 1,5 = 6 bis 9 kWh
Die vierköpfige Familie hat ein klassisches Verbrauchsverhalten: Der größte Teil des Stroms wird morgens und abends benötigt, wenn die Sonne nicht scheint. Daher liegt der Faktor bei 0,5, was zu einer Speichergröße von 6,6 kWh führt.
Die Faustregel zur PV-Leistung ergibt einen ähnlichen Wert von 6 bis 9 kWh. Da beide Methoden eng beieinanderliegen, ist ein Speicher von 6 bis 7 kWh optimal – groß genug, um Verbrauchsspitzen abzufangen, aber ohne unnötige Überdimensionierung.
Szenario B: Paar mit geringem Stromverbrauch
- Stromverbrauch: 3.000 kWh/Jahr → ca. 8,2 kWh/Tag
- PV-Anlage: 4 kWp Verbrauchsmuster: Hoher Verbrauch abends, wenig tagsüber
Berechnungsergebnisse
- Stromverbrauchsmethode: 8,2 kWh × 0,5 = 4,1 kWh
- PV-Anlagenmethode: 4 kWp × 1 bis 1,5 = 4 bis 6 kWh
Das Paar hat einen vergleichsweise niedrigen Jahresstromverbrauch. Da der Strom überwiegend in den Abendstunden verbraucht wird, ergibt sich aus der Stromverbrauchsberechnung ein Speicherbedarf von 4,1 kWh. Die PV-Faustregel empfiehlt bei einer 4 kWp-Anlage einen Speicher von 4 bis 6 kWh. Hier stimmen die Ergebnisse fast überein, sodass ein Speicher von 4 bis 5 kWh ausreichend sein sollte.
Szenario C: Familie mit Eltern im Homeoffice
- Stromverbrauch: 5.200 kWh/Jahr → ca. 14,2 kWh/Tag
- PV-Anlage: 6 kWp
- Verbrauchsmuster: Gleichmäßiger Verbrauch durch Homeoffice
Berechnungsergebnisse
- Stromverbrauchsmethode: 14,2 kWh × 0,3 = 4,3 kWh
- PV-Anlagenmethode: 6 kWp × 1 bis 1,5 = 6 bis 9 kWh
Hier zeigt sich, wie die Wahl der Berechnungsmethode die Ergebnisse beeinflussen kann. Durch die Arbeit im Homeoffice wird tagsüber mehr Strom direkt verbraucht, wenn die PV-Anlage ohnehin Strom liefert. Deshalb reicht rein rechnerisch ein kleiner Speicher von 4,3 kWh. Die PV-Faustregel hingegen schlägt bei einer 6 kWp-Anlage einen Speicher zwischen 6 und 9 kWh vor. In diesem Fall wäre ein Mittelweg sinnvoll.
Berechnung der optimalen PV-Speicher-Größe: Faustregel abgleichen
Abhängig vom individuellen Verbrauchsverhalten und der PV-Anlagen-Größe, können die beiden Faustregeln zu unterschiedlichen Ergebnissen führen. Um die optimale PV-Speicher-Größe zu berechnen, lohnt es sich also, die Faustregeln miteinander abzugleichen – daraus ergibt sich ein Größenrahmen, in dem sich ihr Solarspeicher idealerweise bewegen sollte.
