Eine bestehende Photovoltaikanlage kann in vielen Unternehmen sinnvoll mit einem Batteriespeicher ergänzt werden. Der Speicher nimmt überschüssigen Solarstrom auf und stellt ihn später wieder zur Verfügung. Dadurch steigt der Anteil des Stromverbrauchs, den das Unternehmen mit der eigenen PV-Anlage decken kann.

KI-generiertes Symbolbild.

Eine gut auf den Betrieb abgestimmte PV-Anlage kann – abhängig von Verbrauchsprofil und Betriebszeiten – beispielsweise rund 40 Prozent des jährlichen Strombedarfs abdecken. Mit einem passend dimensionierten Batteriespeicher kann dieser Eigenversorgungsgrad in geeigneten Betrieben auf bis zu 70 Prozent oder mehr steigen.

Ob diese Werte erreichbar sind, muss anhand der Lastgang-, PV-Erzeugungs- und Einspeisedaten des Unternehmens berechnet werden.

Kurzantwort: Wann ist die Nachrüstung interessant?

Das Nachrüsten eines Batteriespeichers ist besonders interessant, wenn:

• regelmäßig größere PV-Überschüsse eingespeist werden
• die PV-Anlage wegen begrenzter Netzleistung abgeregelt wird
• die Einspeisevergütung gering ist
• bei negativen Strompreisen keine wirtschaftliche Einspeisung möglich ist
• der Betrieb auch außerhalb der Sonnenstunden viel Strom benötigt
• teure Lastspitzen auftreten
• Ladeinfrastruktur, Wärmepumpen oder flexible Verbraucher vorhanden sind
• der Strombezug mit einem Energiemanagement optimiert werden soll

Ein Speicher allein verbessert die Nutzung des PV-Stroms. Den maximalen wirtschaftlichen Nutzen erreicht er meist in Verbindung mit einem übergeordneten Energiemanagementsystem.

Warum wurden viele PV-Anlagen möglichst groß gebaut?

In den vergangenen Jahren war es bei Unternehmen häufig üblich, möglichst viele verfügbare Dach- und Freiflächen mit Photovoltaikmodulen zu belegen. Gründe dafür waren unter anderem:

• sinkende Preise für PV-Module
• attraktive Förderungen
• hohe Strompreise
• gute Einspeisevergütungen
• der Wunsch nach hoher eigener Stromproduktion
• die langfristige Nutzung vorhandener Flächen

Diese Strategie war unter den damaligen Rahmenbedingungen häufig nachvollziehbar. Inzwischen haben sich die Voraussetzungen teilweise verändert: Einspeisevergütungen sind gesunken, Marktpreise können zeitweise sehr niedrig oder negativ sein und begrenzte Netzleistungen können die Einspeisung beschränken.

Damit wird es wirtschaftlich wichtiger, den erzeugten Strom im eigenen Betrieb zu nutzen oder zwischenzuspeichern.

Was bedeutet Abregelung einer PV-Anlage?

Von Abregelung spricht man, wenn eine PV-Anlage weniger Leistung abgibt, als aufgrund der Sonneneinstrahlung technisch möglich wäre. Ursachen können sein:

• begrenzte Einspeiseleistung am Netzanschlusspunkt
• Vorgaben des Netzbetreibers
• technische Begrenzungen
• fehlende Abnahme im Betrieb
• Steuerung aufgrund niedriger oder negativer Strompreise
• vertragliche Einschränkungen

Ohne Speicher oder zusätzliche Verbraucher bleibt ein Teil des möglichen Energieertrags ungenutzt.

Batteriespeicher statt Abregelung

Ein Speicher kann überschüssigen PV-Strom aufnehmen, bevor die festgelegte Einspeisegrenze erreicht wird.

Ein vereinfachtes Beispiel:

• Die PV-Anlage produziert aktuell 500 kW.
• Der Betrieb benötigt davon 200 kW.
• Maximal 150 kW dürfen eingespeist werden.
• Weitere 150 kW müssten ohne Speicher abgeregelt werden.

Ein Batteriespeicher kann diese 150 kW aufnehmen, sofern ausreichend Ladeleistung und freie Kapazität vorhanden sind. Der Strom kann später genutzt werden – beispielsweise am Abend, bei einer Lastspitze, zum Laden von Fahrzeugen oder für Wärme und Kühlung.

Eigenverbrauchsquote und Eigenversorgungsgrad

Die beiden Begriffe werden häufig verwechselt.

Eigenverbrauchsquote

Sie beschreibt, welcher Anteil des produzierten PV-Stroms direkt oder über einen Speicher im Unternehmen genutzt wird.

Eigenverbrauchsquote = selbst genutzter PV-Strom ÷ gesamte PV-Produktion

Produziert eine Anlage 500.000 kWh und nutzt das Unternehmen davon 350.000 kWh selbst, beträgt die Eigenverbrauchsquote 70 Prozent.

Eigenversorgungsgrad

Der Eigenversorgungsgrad – häufig auch Autarkiegrad genannt – beschreibt, welcher Anteil des gesamten Stromverbrauchs durch die eigene PV-Anlage und gegebenenfalls einen Speicher gedeckt wird.

Eigenversorgungsgrad = selbst genutzter PV-Strom ÷ gesamter Stromverbrauch

Verbraucht ein Unternehmen 1.000.000 kWh und deckt davon 400.000 kWh mit eigenem PV-Strom, beträgt der Eigenversorgungsgrad 40 Prozent.

Von 40 auf 70 Prozent Eigenversorgung – ist das realistisch?

In einem dafür geeigneten Betrieb kann ein Batteriespeicher den Eigenversorgungsgrad von rund 40 auf etwa 70 Prozent erhöhen. Ob das gelingt, hängt unter anderem ab von:

• Größe und Ausrichtung der PV-Anlage
• Jahresstromverbrauch
• Tages- und Wochenlastprofil
• Verbrauch am Abend und in der Nacht
• saisonalen Unterschieden
• Speicherkapazität und Speicherleistung
• verfügbaren PV-Überschüssen
• Wirkungsgrad des Speichers
• Steuerung durch das Energiemanagement

Ein Betrieb mit hohem Nachtverbrauch hat andere Voraussetzungen als ein Unternehmen, das hauptsächlich während der Sonnenstunden arbeitet. Die Werte dürfen daher nicht pauschal übertragen werden.

Negative Strompreise und PV-Anlagen

Bei hoher Stromproduktion und gleichzeitig niedrigem Verbrauch können Marktpreise stark sinken oder zeitweise negativ werden. Die konkrete Auswirkung hängt vom Einspeisevertrag und Vermarktungsmodell ab.

Ein Speicher kann PV-Strom in solchen Stunden aufnehmen und später bereitstellen, wenn der Betrieb wieder mehr Energie benötigt, der Strompreis höher ist oder eine Lastspitze erwartet wird.

Wann lohnt sich die Nachrüstung besonders?

Hohe Einspeisemengen

Wird ein großer Teil der PV-Produktion eingespeist, besteht möglicherweise Potenzial, diesen Strom später selbst zu verbrauchen.

Regelmäßige Abregelung

Bei begrenzter Einspeiseleistung kann ein Speicher bisher ungenutzte Energie aufnehmen.

Hoher Verbrauch am Abend oder in der Nacht

Der Speicher verschiebt tagsüber erzeugten Solarstrom in Verbrauchszeiten ohne PV-Produktion.

Hohe Lastspitzen

Der Speicher kann zusätzlich kurzfristig Leistung bereitstellen und den maximalen Netzbezug reduzieren.

Niedrige Einspeisevergütung

Je größer der Unterschied zwischen Netzbezugskosten und Einspeiseerlös, desto interessanter kann ein höherer Eigenverbrauch werden.

Elektromobilität oder elektrische Wärme

Stapler, Fahrzeuge, Wärmepumpen und Warmwasserspeicher schaffen zusätzliche Möglichkeiten, PV-Strom im Unternehmen zu nutzen.

Warum darf der Speicher nicht pauschal dimensioniert werden?

Ein zu großer Speicher wird möglicherweise selten vollständig geladen, erreicht wenige Zyklen und bindet unnötig Kapital. Ein zu kleiner Speicher kann nicht alle nutzbaren Überschüsse aufnehmen oder Lastspitzen ausreichend abdecken.

Dabei müssen Leistung und Kapazität getrennt betrachtet werden:

• Speicherleistung in kW: Wie schnell kann geladen und entladen werden?
• Speicherkapazität in kWh: Wie viel Energie kann aufgenommen werden?

Wenn eine PV-Anlage wegen einer Einspeisegrenze um 200 kW abgeregelt wird, hilft ein Speicher mit nur 50 kW Ladeleistung nur begrenzt – selbst bei großer Kapazität.

Welche Daten werden benötigt?

Für eine seriöse Planung verwendet EcoChange üblicherweise zwölf vollständige Monate mit:

• Lastprofil des Netzbezugs in 15-Minuten-Werten
• Einspeiseprofil
• gesamter PV-Produktion
• Wechselrichterdaten und dokumentierten Abregelungen
• aktuellen Stromrechnungen
• Einspeisevertrag und Vergütung
• Stromtarif und Netzkosten
• Höhe und Dauer der Lastspitzen
• Betriebs- und Schichtzeiten
• geplanten Verbrauchern
• technischen Daten der bestehenden PV-Anlage

Bei einer bestehenden PV-Anlage reicht der Netzlastgang allein nicht aus, weil er direkt verbrauchten PV-Strom nicht zeigt.

Simulation verschiedener Speichergrößen

Für jedes 15-Minuten-Intervall kann berechnet werden:

• Wie viel Strom produzierte die PV-Anlage?
• Wie hoch war der betriebliche Verbrauch?
• Wie viel Energie wurde direkt genutzt?
• Wie viel wurde eingespeist oder abgeregelt?
• Wie viel hätte ein Speicher aufnehmen können?
• Wann hätte er den Strom wieder abgegeben?
• Wie viele Ladezyklen wären entstanden?
• Welche Lastspitzen hätten sich reduzieren lassen?
• Wie stark wäre der Netzbezug gesunken?

Der Vergleich unterschiedlicher Leistungen und Kapazitäten zeigt, welche Variante das beste Verhältnis zwischen Investition und Nutzen bietet.

Warum der Speicher allein häufig nicht genügt

Ein Speicher muss mögliche Aufgaben koordinieren:

• PV-Überschüsse speichern
• Abregelungen vermeiden
• Lastspitzen reduzieren
• günstigen Strom einkaufen
• Energie in teuren Stunden bereitstellen
• Ladeinfrastruktur unterstützen
• eine Notstromreserve vorhalten

Diese Anwendungen können miteinander konkurrieren. Ist der Speicher bereits voll, kann er keine weiteren PV-Überschüsse aufnehmen. Wird er am Abend vollständig entladen, fehlt am Morgen möglicherweise Energie für Peak Shaving.

Die richtige Steuerung ist daher ebenso wichtig wie die Speichergröße.

Der maximale Nutzen entsteht mit Energiemanagement

Ein übergeordnetes Energiemanagement verbindet die bestehende PV-Anlage, den Speicher und die großen Verbraucher. Es berücksichtigt Stromverbrauch, PV-Produktion, Prognosen, Ladezustand, Lastspitzen, Strompreise, Einspeisegrenzen, Produktionszeiten sowie den Lade- und Wärmebedarf.

Damit reagiert der Speicher nicht nur auf die aktuelle Situation, sondern arbeitet vorausschauend. Das Energiemanagement erhöht die Gesamtinvestition häufig nur in einem überschaubaren Verhältnis, kann den Nutzen des Speichers jedoch deutlich verbessern.

Technische Prüfung vor der Nachrüstung

Ein Speicher wird bei größeren Gewerbeanlagen häufig AC-seitig mit eigenem Batterie-Wechselrichter nachgerüstet. Ob bestehende Komponenten angepasst werden müssen, hängt von der Anlage ab.

Zu prüfen sind unter anderem:

• Netzanschluss sowie genehmigte Bezugs- und Einspeiseleistung
• Anschlussleistung des Speichers
• Schutz- und Messkonzept
• Transformatorleistung
• Kommunikationsschnittstellen
• Platzbedarf und Brandschutz
• Notstrom- oder Inselanforderungen
• Herstellerkompatibilität
• Vorgaben des Netzbetreibers

Fazit: Speicher können bestehende PV-Anlagen wertvoller machen

Wenn eine bestehende PV-Anlage regelmäßig große Mengen einspeist oder abgeregelt wird, kann ein Batteriespeicher eine sinnvolle Erweiterung sein. Er erhöht die Nutzung des eigenen Solarstroms, reduziert den Netzbezug und kann zusätzlich Lastspitzen vermeiden.

EcoChange Consulting analysiert dafür zwölf Monate Lastgang-, Einspeise- und PV-Erzeugungsdaten und simuliert unterschiedliche Speichergrößen und Betriebsstrategien.

So wird sichtbar, welche Speicherleistung und Kapazität tatsächlich benötigt werden und welche Kombination aus PV-Anlage, Speicher und Energiemanagement den größten wirtschaftlichen Nutzen bringt.

Häufig gestellte Fragen

Kann jede bestehende PV-Anlage mit einem Batteriespeicher nachgerüstet werden?

Viele Anlagen können technisch ergänzt werden. Vorher müssen jedoch Netzanschluss, Wechselrichter, Schutztechnik, Messkonzept, Platzverhältnisse und Kommunikationsschnittstellen geprüft werden.

Wie viel mehr PV-Strom kann ein Unternehmen mit Speicher selbst nutzen?

Das hängt von PV-Produktion, Stromverbrauch und Speichergröße ab. In geeigneten Betrieben kann der Eigenversorgungsgrad beispielsweise von rund 40 auf etwa 70 Prozent steigen.

Hilft ein Speicher bei begrenzter Einspeiseleistung?

Ja. Er kann PV-Überschüsse aufnehmen, bevor die zulässige Einspeisegrenze erreicht wird. Dafür benötigt er ausreichend Ladeleistung und freie Kapazität.

Lohnt sich ein Speicher bei negativen Strompreisen?

Ein Speicher kann verhindern, dass PV-Strom in wirtschaftlich ungünstigen Stunden eingespeist werden muss. Ob sich die Investition rechnet, hängt von der Häufigkeit, dem Einspeisevertrag und weiteren Nutzungsmöglichkeiten ab.

Kann ein nachgerüsteter Speicher auch Lastspitzen reduzieren?

Ja. Wenn Leistung und Kapazität richtig ausgelegt sind, kann derselbe Speicher sowohl PV-Überschüsse aufnehmen als auch Lastspitzen reduzieren.