Angesichts des zunehmenden Ausbaus erneuerbarer Energien und der wachsenden Bedeutung von Energieautarkie und Netzstabilität rücken Batteriespeicherlösungen immer stärker in den Fokus. Es wird viel über Mieterstrom, Batteriespeicher und die Eigenverbrauchsoptimierung gesprochen. Während es im Einfamilienhausbereich bereits zahlreiche Erfahrungswerte und Anwendungen gibt, besteht im Mehrfamilienhaus noch großer Forschungs- und Entwicklungsbedarf. Es fehlt ein praktisches Werkzeug zur Beantwortung der entscheidenden Frage: Wie groß sollte der Speicher sein?
- Vom Bauchgefühl zur Berechnung
Zur Auslegung eines Batteriespeichers im Mehrfamilienhaus ist das Nutzerverhalten ein zentrales Element. Lange galten Batteriespeicher in Mehrfamilienhäusern nur als ein „nice-to-have“, die verbaute Speicherkapazität wurde meist aus der Erfahrung heraus entschieden. Es war mehr ein Bauchgefühl aber keine richtige Berechnung.
In meiner Bachelorarbeit habe ich mich genauer mit der Auslegung der optimalen Speichergröße beschäftigt. Dabei habe ich einen neuen Ansatz entwickelt: den Kapazitäts-Verbrauch-Quotient (KVQ). Er beschreibt das Verhältnis von der Batteriekapazität in Kilowattstunden zum jährlichen Stromverbrauch des Mehrfamilienhauses in Megawattstunden.
- Die Idee hinter dem Kapazitäts-Verbrauch-Quotient (KVQ)
Der Kapazitäts-Verbrauch-Quotient liefert eine verbrauchsbezogene Planungsgröße. Er ermöglicht die Abdeckung des Stromverbrauchs in den Randzeiten des Tages bei denen die Verbraucher ausschließlich aus dem Batteriespeicher versorgt werden. Durch die Schaffung einer neuen Kennzahl lassen sich Batteriespeicher in Mehrfamilienhäusern skalieren.
Zur Einordnung:
Eine Durchschnittswohnung in Deutschland hat einen Stromverbrauch von etwa 2000 Kilowattstunden im Jahr. Bei einem Gebäude mit 10 Zählpunkten entspricht dies einem Jahresstromverbrauch von 20 Megawattstunden. Bei einem Kapazitäts-Verbrauch-Quotient von 0,5 Kilowattstunden pro Megawattstunde entspricht dies einer Batteriespeicherkapazität von 10 Kilowattstunden. Bei einem Kapazitäts-Verbrauch-Quotient 1,0 Kilowattstunden pro Megawattstunde entspricht dies 20 Kilowattstunden.
Jede Wohn-/Gewerbeeinheit, jeder Allgemeinstromzähler und jeder Großverbraucher wie Wärmepumpen oder Elektroautos zählen als ein Zählpunkt. Etwa 95 Prozent der Mehrfamilienhäuser bestehen aus einer Anzahl von Wohneinheiten und einem oder mehreren Allgemeinstromzählern.
- Wo liegt das wirtschaftliche Optimum?
In meiner Bachelorarbeit habe ich mehrere Kapazitäts-Verbrauch-Quotienten simuliert und deren Wirtschaftlichkeit miteinander verglichen. Auffallend war dabei, dass bei Mehrfamilienhäusern mit kleiner acht Zählpunkten ein Batteriespeicher mit einem Kapazitäts-Verbrauch-Quotient von 1,0 Kilowattstunden pro Megawattstunde am wirtschaftlichsten ist. Für größer acht Zählpunkten ist ein Batteriespeicher mit einem Kapazitäts-Verbrauch-Quotienten von 0,5 Kilowattstunden pro Megawattstunde am wirtschaftlichsten.
Grafik: Marie Binder
Die Simulationen zeigen: Je größer der Kapazitäts-Verbrauch-Quotient, desto höher die Eigenverbrauchsquote. Bei einem Kapazitäts-Verbrauch-Quotienten von 1,0 Kilowattstunden pro Megawattstunde steigt der Eigenverbrauchsanteil im durchschnittlich 10 Prozent im Vergleich zu, wenn kein Batteriespeicher vorhanden ist. Gerade für Anlagenbetreiber von Mieterstromkundenanlagen ist ein verringerter Residualstrombezug für die Wirtschaftlichkeit der Anlage von enormer Bedeutung.
Durch sinkende Batteriespeicherkosten verschiebt sich der Kapazitäts-Verbrauch-Quotient von 0,5 hin zu 1,0 Kilowattstunden pro Megawattstunde. Bis vor ein paar Jahren waren Batteriespeichertechnologien noch teurer, aber mittlerweile sind sie deutlich erschwinglicher. Im Verlauf der Arbeit sind die Batteriespeicherkosten um etwa 11 Prozent innerhalb von drei Monaten gesunken.
- Speicherplanung braucht einfache Werkzeuge
Spätestens seit der Einführung des sogenannten „Solarspitzen-Gesetzes“ EEG im Februar.2025 sinkt die Attraktivität zur Einspeisung von überschüssigem Solarstrom. Durch die Neuerung erhält der Anlagenbetreiber keine Vergütung in Zeiten von negativen Börsenstrompreisen, wodurch die Notwendigkeit der Energiespeicherung steigt.
Ziel des Kapazitäts-Verbrauch-Quotienten ist es, eine einheitliche, praxisorientierte Kennzahl zur Dimensionierung von Batteriespeichern in Mehrfamilienhäusern bereitzustellen, wodurch eine konstante Eigenverbrauchsquote erreicht wird. Er leistet damit einen Beitrag zur praxisnahen Bewertung und Auslegung von Photovoltaik-Batteriespeichern in Mieterstromprojekten und bietet Handlungsempfehlungen für eine wirtschaftlich und technisch sinnvolle Umsetzung.
— Marie Binder ist Projektleiterin bei EM Energiemanagement Steffen Kühner in Weinstadt bei Stuttgart. Sie hat ein abgeschlossenes Energietechnikstudium an der Hochschule Esslingen. Der Artikel ist ein Ausschnitt aus der Bachelorarbeit „Aspekte der Evaluierung von PV-Batteriespeichern im Mehrfamilienhausbereich – Mieterstromlösungen mit und ohne Batteriespeicher im direkten Vergleich hinsichtlich Wirtschaftlichkeit“. —
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Moin und grüsse vom PV Youtuber Weissnichswelt wieder mal.. auslegung von Batteriespeichern in Mehrfamilienhäusern.. grundsätzlich ein guter ansatz.. aber was mir dabei fehlt in ein wichtiger Aspekt.. die Generatórgrösse.. wenn man nur für die PV den Speicher baut und ausser acht lässt das man unter Umständen über Modul3 des EnWg diesen auch noch laden könnte (eventuell sinnvoll bei Heizung mit Wärmepumpe) dann sollte man grundsätzlich auch soviel Generator auf dem Dach haben um den Speicher mindestens mal von März – Oktober auch bis abends vollständig aufzufüllen..
Allerdfings wie im Beitrag richtig gesagt ist alles auch immer abhängig vom Preis der Batterie und wenn 21kwh speicher inzwischen unter 4k € invest kosten kann man da auch etwas grösser dimensioniern..
Leider ist dieser Artikel für Verbraucher irreführend, weil die Einspeisesperre bei negativen Strompreisen nicht berücksichtigt ist. Wir kalkulieren bei einer 10kWp PV-Anlage mit Faktor 4, um den KWh Bedarf des Stromspeichers zu ermitteln.
Also 40kWh die die Erzeugungsleistung für ca. 5-6 Stunden puffern können. Der Übernachtverbrauch ist daher sekundär. Es gilt die Einspeisevergütung bei neuen EEG Anlagen zu schützen.
Bei geringem Verbrauch funktioniert es genau nur ein mal, wenn der Speicher über Nacht nicht leer wird, kann er auch am nächsten Tag nicht mehr die Energie aufnehmen. Und vom November bis Februar steht der Speicher auch leer in der Ecke ohne großen Nutzen. Oder man nutzt dynamische Tarife für Energietrading im Winter, dann könnte die Größe Sinn machen. Es spielen viele Faktoren mit rein, pauschal zu sagen Faktor 4 ist nicht so gut.
10kwh bei 10mwh/a ist viel zu klein.Im Jahr 3650 kWh speichern ist zu wenig.Meine Mieter brauchen doppelte Speichergrösse ohne WP.
Interessanter Ansatz, ich wäre auch zu der Erkenntnis gekommen höher zu dimensionieren. Nach 6 Monaten mit einem Faktor ~2 habe ich den Speicher im Frühjahr verdoppelt, allerdings auch in Vorbereitung auf eine WP.
Natürlich ist das überdimensioniert, aber trotzdem einem super PV Jahr wären die schlechten Tage deutlich besser überbrückt worden – an denen wäre der Beitrag über hohe Stromkosten auch eher höher. Im Sommer ist es schon fast egal, den Speicher entlade ich Nachts aktiv, zu welcher Tageszeit ich die EEG 2011 Einspeisevergütung bekomme, merkt der dumme Zähler vom Netzbetreiber sowieso nicht. Der Speicherpreis pro kWh ist auch nur ein Teil der Kosten. EMS und Installation tragen auch ihren Teil bei. Den positiven Beitrag zur Netzdienlichkeit und nächtlichen EE Abdeckung bleiste ich lieber als eine Gasumlage 😉. Wenn dann doch irgendwann mal dynamische Stromtarife in Frage kommen, macht sich das auch noch finanziell bemerkbar. Nachts , inbesondere im Winterhalbjahr, wird immer ein Preishoch bleiben.
Eine erhebliche Rolle dürfte auch spielen, ob Wallboxen vorhanden sind, an denen nach Feierabend das BEV geladen werden soll.
Wer tagsüber mit dem BEV unterwegs ist und keine Möglichkeit hat günstig beim Arbeitgeber zu laden, freut sich über kostengünstigen Batteriestrom.
Das dargestellte Diagramm ist ohne Aussage und durch eine uneinheitliche x-Achse irreführend.
Ich kann mit auch nicht vorstellen, dass das Optimum genau bei 0,5 oder 1,0 liegt. Das können höchstens Richtwerte sein, die sicherlich von anderen Faktoren abhängen.
Spannender Ansatz mit dem Kapazitäts-Verbrauch-Quotienten. Ich habe selbst eine PV-Anlage auf dem Dach und mache die Erfahrung, dass nicht nur die Speichergröße und die Anzahl der Zählpunkte entscheidend sind, sondern auch Lastverschiebung und Steuerung im Alltag.
Gerade wenn man größere Verbraucher (z. B. Waschmaschine, Geschirrspüler, Wallbox) bewusst in die Sonnenstunden legt, kann man den Eigenverbrauch deutlich steigern – oft mehr, als ein größerer Speicher allein bringen würde.
Vielleicht könnte man den KVQ-Ansatz künftig auch mit einem Faktor für verbrauchsabhängiges Energiemanagement kombinieren, um eine noch realistischere Planungshilfe zu haben.