Welchen Sinn machen Batteriespeicher?

Mit einem Batteriespeicher den Nachtstrom aus der Photovoltaik Anlage zu nutzen macht Sinn. Aktuell bekommt man um die 10 Rp/kWh (durchschnitt der letzten 5 Jahre) für die Einspeisung von Solarstrom, demgegenüber steht der Strompreis von rund 17 – 28 Rp pro kWh inkl. der Netz Gebühren beim Strombezug. Während der Nachtstunden benötigt ein Einfamilienhaus im Jahresschnitt 6-10 kWh pro Tag oder etwa 500.- CHF im Jahr.

Am Tag können bei wechselhaftem Wetter die Verbrauchsspitzen aus der Batterie bezogen werden. Damit spart man zusätzlich etwas an Stromkosten.

Somit haben wir eine Gesamtrendite der Batterie um die 600.- CHF pro Jahr.

Speichern wir jedoch Solarstrom in die Batterie, so liefern wir weniger ins Stromnetz, was mit rund 10 Rp pro kWh entschädigt wird (Einspeisevergütung). Batterien haben einen Wirkungsgrad von rund 80-90% da beim Laden Verluste auftreten. Berücksichtigen wir diese Kosten, so lohnt sich ein Batteriespeicher bei den aktuellen Preisen kaum.

Eine Amortisierung ist derzeit etwas schwierig zu berechnen, da es sehr unterschiedliche Batterien und noch mehr unterschiedliche Anwendungen gibt. Grundsätzlich muss man mit einer Investition eines 10 kWh Speichers um die 8’000 CHF rechnen und kann von 15-20 Jahren Lebenserwartung ausgehen. Die Batterie ist kaum zu amortisieren. Steigen die Strompreise weiter, so steigt die Wirtschaftlichkeit schnell.

Wer darauf wartet, dass die Batteriepreise sinken, der wartet vermutlich noch lange. Es ist nicht zu erwarten, dass die Preise stark sinken werden, da die Nachfrage durch die E-Mobilität wächst.

Unsere Rechnung mit der neuen BYD Gebäude-Batterie (2021):

Durchschnittlich benötigen wir als KMU 9.3 kWh pro Tag im Jahresschnitt aus der Batterie. Beim aktuellen Nacht-Strompreis von 17.5 Rp sind das im besten Fall 594 CHF Ersparnis pro Jahr. Der Rückvergütungsausfall liegt bei einem Wirkungsgrad von 90% und einer Einspeisevergütung von 14.5 Rp (Stand Sommer 2021) um 547 CHF. Somit sparen wir mit unserer Batterie jährlich nur 47 CHF, was eine Amortisation der BYD HVM 16.6 Batterie unmöglich macht. Mit 6000 Ladezyklen hat die Batterie eine errechnete Lebensdauer von etwas über 20 Jahren. Die Einsparung über den Lebenszyklus beträgt somit 943 CHF in den 20 Jahren, bei Kauf- und Installationskosten von rund 10’000 CHF. Aus wirtschaftlicher Sicht ist ein Batteriespeicher komplett sinnfrei!

Berechnung der Wirtschaftlichkeit BYD Batterie:

Batteriekapazität 16.6 kWp x 6000 Ladezyklen ergibt die Speicherenergie von 99’360 kWh über die Lebensdauer. Um innerhalb der Lebensdauer von 20 Jahren diesen Wert zu erreichen benötigen Sie einen durchschnittlichen Tagesbedarf aus der Batterie von 13.6 kWh. Der Nachtstrom Ø 17.5 Rp/kWh minus Einspeisevergütung Ø 10 Rp/kWh ergibt 7,5 Rp Rendite. Speicherenergie (ohne Ladeverluste) 99’360 kWh mal die Einsparung von 7.5 Rp/kWh ergibt 7452 CHF Gesamtertrag. Unsere Batterie kostet jedoch einiges mehr, dazu kommen noch Versand- und Installationskosten.

Berechnung der Wirtschaftlichkeit LG Chem RESU 10 Batterie (Vorgänger)

Hier sieht die Rechnung noch schlechter aus. Batteriekapazität 9.8 kWp x 3000 Ladezyklen ergibt die Speicherenergie von 29’400 kWh über die Lebensdauer. Um innerhalb der Lebensdauer von 15 Jahren diesen Wert zu erreichen benötigen Sie einen durchschnittlichen Tagesbedarf aus der Batterie von 5.4 kWh. Der Nachtstrom Ø 17.5 Rp/kWh minus Einspeisevergütung Ø 10 Rp/kWh ergibt 7,5 Rp Rendite. Speicherenergie (ohne Ladeverluste) 29’400 kWh mal die Einsparung von 7.5 Rp/kWh ergibt 2205 CHF Gesamtertrag. Die LG Batterie war nicht mal Notstrom fähig.

Die LG Chem Resu 10 kostete installiert rund 7000 CHF und ist somit auch nicht wirtschaftlich.

Warum wir trotzdem in eine BYD Batterie investiert haben.

Wir haben in die BYD Batterie investiert, da wir eine Notstromlösung anstreben. In den Medien werden uns Stromausfälle nach dem Scheitern des Rahmenabkommens mit der EU angekündigt, welche bis zu 2 Tagen andauern. Eine Notstromversorgung ist daher eine Überlegung wert. Mit dieser Lösung ist unseren Betrieb auch bei Stromausfall reduziert sichergestellt. Betriebsunterbruch wegen Stromausfall ist teuer, als KMU rechnen wir mit einem Schaden von bis zu 3500-4000 CHF pro Tag. Haben wir also in 20 Jahren einmal einen Stromausfall von 2 Tagen, so rechnet sich die Investition einer Notstromlösung und die Batterie ist amortisiert.

Eine Batterie für die E-Mobilität

Es gibt viele Debatten über E-Mobilität und Batteriespeicher. Dabei drängt sich die Frage auf, wie man den Strom für die zukünftigen Elektroautos bereit stellt.

Kritiker der E-Mobilität behaupten, dass wenn alle in der Strasse das Auto laden wollten, würde es dunkel. Damit haben sie recht. Ein Wohn-Quartier ist nicht für die Belastung ausgelegt, um gleichzeitige mehrere E-Autos mit 11 kWh oder mehr zu laden. Schon mit den ganzen Wärmepumpen stösst man an die Leistungsgrenzen der Trafostationen.

Daher braucht es entsprechende Infrastruktur, um die Energie bereitstellen zu können. Benzin-Autos können ja auch nicht zu Hause betankt werden. Auch das geht nur mit entsprechender Infrastruktur.

Anschlussleistung

Die Netzanbieter planen Einfamilienhäuser mit einer Zuleitung um 25 – 40 A auf drei Phasen, was 3 Phasen x 25 A x 240 V, sprich 18 kW Leistung entspricht. Bei der Bereitstellung des Stroms wird eine durchschnittliche Auslastung zugrunde gelegt, so dass die 18 kW pro Haus nur kurzfristig als maximal Leistung verfügbar stehen, als Dauerstrom wird mit rund 20-30% der Maximallast gerechnet, in dem Fall also mit rund 4-6 kWh. Daher funktioniert die aktuelle Infrastruktur für flächendeckendes und gleichzeitiges Laden mehrerer Fahrzeuge nicht. Die Trafostationen sind nicht für solche Leistungen ausgelegt und es braucht Last-Managementsysteme. Ich kenne übrigens auch keine Tankstelle, an der 20 Fahrzeuge gleichzeitig tanken können, da fehlen die Zapfsäulen und auch die Pumpe würde die Leistung nicht schaffen.

Als KMU suchen wir deshalb nach Verbesserungsmöglichkeiten. Vor allem einfache Lösungen müssen her. Ein Ansatz ist die Solaranlage auf dem eigenen Dach. Damit kann zusätzlich Energie bereit gestellt werden während der Sonnenzeiten, jedoch darf man nicht die Kapazität des Hausanschlusses übersteigen.

Wie viel Leistung benötigt man genau?

Der Bürger legt durchschnittlich 35-37 km pro Tag zurück. Setzt man diese Fahrleistung mit dem Verbrauch eines E-Autos von rund 170 Wh pro km an, so ergibt das ein Bedarf von 6,3 kWh pro Tag. Das entspricht dem Energiebedarf eines Warmwasser Boiler mit einem Tagesverbrauch von 100 Liter. Stellen Sie den Boiler auf Solarthermie um und schon reicht die Energie für den durchschnittlichen Fahrbedarf eines Haushaltes.

Da wir meist 8-10 Stunden zuhause sind, ist es kein Problem diese Leistung über eine einfache Steckdose zu laden. Eine Steckdose kann 10 A bei 240 V über mehrere Stunden leisten. Der Bedarf von 6.3 kWh kann mit einer Typ 23 Steckdose in rund 3 Stunden geladen werden. Um jedoch die Steckdose nicht übermässig zu belasten, empfehlen wir eine 16 A Absicherung und eine T23 oder besser noch eine CEE 16 Steckdose, ausgelegt auf 6-8h Last.

Vielfahrer mit hoher Tagesleistung

Was braucht ein Vielfahrer mit 300 oder mehr km Fahrleistung pro Tag? Der Energiebedarf von 300 km x 170 Wh ergibt 51 kWh, was beim Laden mit einer Haushaltssteckdose 22 Stunden dauert und dabei die Steckdose überhitzen würde. Das funktioniert nicht. Daher braucht es eine Ladeleistung von 3,7 (14 Stunden) oder 11 kWh (5 Stunden) um über Nacht das Fahrzeug komplett aufzuladen und vorzugsweise einen Batteriespeicher, um das Stromnetz zu entlasten.

Die meisten Menschen sind zwischen 17:00 und 18:00 Uhr nach der Arbeit wieder zu Hause. Wenn nun aber alle das Auto mit 11 kWh laden wollen und gleichzeitig noch kochen, waschen oder andere Aufgaben erledigen, wird es für die Trafostation ungemütlich.

Wer also die Sicherheit einer einwandfreien Stromversorgung braucht, muss sich mit dem Gedanken auseinander setzten, einen Batteriespeicher zu beschaffen. Dieser wird bei Sonnenschein über die Photovoltaik-Anlage geladen und die Energie später an das Auto oder in den Haushalt abgegeben. Das hilft dem Stromversorger die Netzschwankungen zu glätten und Sie haben eine zuverlässige Stromversorgung in Ihrer Liegenschaft.

Die EW’s lösen das schon

Wer darauf wartet, dass unsere Netzbetreiber «das Problem schon lösen», der wartet noch lange. Bereits heute fehlt der Pronovo das Geld um die Förderprogramme von Solaranlagen zu entrichten. Woher sollten nun die EW’s das Geld nehmen, um Trafostationen flächendeckend aufzurüsten? Spinnen wir den Gedanken weiter, so ist klar, dass die Gebühr für die neue Infrastruktur angehoben werden muss, was der Amortisation von unserem Batteriespeicher zu gute kommt.

Wechselt man die Trafostationen und stellt diese auf mehr Leistung um, So muss auch dieser zusätzliche Strom erzeugt werden und die Zuleitung zum Haus muss vergrössert werden. Das kostet um einiges mehr als eine PV Anlage mit Batteriespeicher. Sicher hat man so die Möglichkeit vom AKW auch nachts sein Auto zu laden aber wer will denn neue AKWs in seiner Nähe haben?

Unsere Erfahrungen mit Batteriespeichern

Im April 2015 haben wir die LG CHEM Resu 10 in Betrieb genommen. Mit grosser Freude starteten wir in die neue autarke Versorgung mit unserer Batterie und waren positiv überrascht wie gut alles funktionierte. Mit der 10kWh Batterie schafften wir es gerade in den Sommermonaten eine Autarkie von über 99% zu erreichen. In den Wintermonaten war es mit 86% etwas weniger aber dennoch überzeugend. Optimierungen und en Lastmanagement sollen die Autarkie zusätzlich verbessern. So erarbeiteten wir mittels Schaltungen und einer SPS Steuerung ein Lastmanagement System welches unseren Nachtbedarf reduzierte und die Autarkie auch im Winter auf bis zu 96% erhöhte.

Dann der Rückschlag: 2019 hatten wir erste Batterieausfälle

Da wir die Produkte über den Grosshandel bezogen, hat LG Chem sofort die Schuld an Fronius übertragen. Der Wechselrichter würde zum Ausfall führen. Fronius hat anstandslos innert drei Tagen Ersatz geliefert, das Problem bestand jedoch weiter. Nach mehreren Wochen hin und her ist ende November 2019 eine neue Steuereinheit der LG Chem Batterie angekommen. Danach gab es zwar immer noch Ausfälle aber um einiges seltener.

Seit dem 2. Juli 2021 ist nun unsere LG Chem Resu 10 Batterie komplett ausgefallen und lässt sich nicht mehr starten. Der Grund des Ausfalls ist bislang nicht geklärt, wir vermuten einen Zellenkurzschluss oder eine defekte Lötstelle in der Batterie. Wir haben umgehend agiert, doch LG hat erneut mehrere Wochen nicht darauf reagiert. Irgendwann erhielten wir vom Grossisten ein Formular, worauf uns ein Tagessatz von 1,7 EUR ab Formular Datum angeboten wurde. Die  Gewährleistung sei damit erbracht. Eine Ersatzlieferung der Batterie wurde mehrfach verschoben. Schuld ist natürlich ein Lieferproblem wegen Corona, was wir ja noch nachvollziehen können, jedoch funktioniert auch die Kommunikation mit LG überhaupt nicht, was schlussendlich unser Vertrauen in LG Chem erschütterte.

Nun ist die gesamte 10kWh Batterie defekt. Das ist nicht in unserem Sinne und definitiv kein nachhaltiges Handeln.

Produkte können ausfallen

Sicherlich kann jedes Produkt mal einen defekt haben, entscheidend ist jedoch wie man mit den Problemen umgeht und da bekommt LG ein klares «ungenügend».

Nach 3 Monaten ist die Batterie extrem aufgequollen, das Aussengehäuse ist komplett verformt. Das bietet ein gewisses Risiko. Austretende Gase können die Gesundheit gefährden oder im Extremfall kann ein Batteriebrand entstehen. Wir waren immer begeistert von LG, nun stellen wir fest, dass die Garantie Leistung nicht funktioniert. Es sind über 5 Monate vergangen bis ECOBAT Logistics die Batterie in einer Explosionssicheren Box abholte.

Für uns ein klares Zeichen, dass wir LG Chem als Firma im Solar- und Batteriebereich nicht weiter empfehlen werden, da sie unsere Ansprüche eines nachhaltigen Umgangs mit Ressourcen nicht erfüllen und uns weiterhin der Gefahren einer defekten Batterie über 5 Monate aussetzten.

Auch im 2022 ist bei einem Kunden das selbe Problem aufgetreten. Auch hier gibt es seit Monaten Debatten und der Support funktioniert nicht. Nach Rücksprache mit der Firma Ecobat welche die Abholung und Entsorgung organisiert, ist das Problem bestens Bekannt und Ausfälle von LG Chem Batterien seien sehr häufig!

Wir sind keine Öko Aktivisten, jedoch gerade bei solchen Produkten hat man als Kunde klare Vorstellungen eines nachhaltigen Umgangs und ein Tagessatz des Energieausfalls als Gewährleistung erachten wir als nette Geste aber nicht als Lösung des Problems.

 

Notstrom Versorgung mit PV-Anlagen

 

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