Photovoltaikstrom besser selber nutzen – Speicher einbeziehen HAUS ® 2016 Dresden (25. – 28. Februar 2016) Fachforum: Gebäude – effizient, regenerativ und nachhaltig Referent: SAENA

Photovoltaikstrom besser selber nutzen – Speicher einbeziehen HAUS ® 2016  Beratertelefon: Seite 2 Sächsische Energieagentur – SAENA GmbH Kleine und Mittlere Unternehmen Privatpersonen Kommunen Hauptaufgaben  Initialberatung (unabhängig) für alle Zielgruppen  Öffentlichkeitsarbeit / Informationsverbreitung zum Thema Energieeffizienz  Organisation von Weiterbildungen, Schulungen und Workshops Zielgruppen und Projekte Unternehmensbereiche  Energieeffizienz - Unternehmen  Energieeffizienz - Gebäude  Energieeffizienz - Verkehr  Energieeffizienz - Kommunen/Landkreise  Zukunftsfähige Energieversorgung

Photovoltaikstrom besser selber nutzen – Speicher einbeziehen HAUS ® 2016  Beratertelefon: Seite 3 Bild: Gerhard Mester

Photovoltaikstrom besser selber nutzen – Speicher einbeziehen HAUS ® 2016  Beratertelefon: Seite 4 Quelle: Fraunhofer ISE Seit 2012 ist Solarstrom billiger als Haushaltsstrom (grid parity)

Photovoltaikstrom besser selber nutzen – Speicher einbeziehen HAUS ® 2016  Beratertelefon: Seite 5 Preisentwicklung bei Solarstrommodulen 1 Modul = Wp (ca. 270 Wp/Modul)  2014: 270 Wp * 0,5 €/Wp = 135 €/Modul Quelle: Fraunhofer ISE

Photovoltaikstrom besser selber nutzen – Speicher einbeziehen HAUS ® 2016  Beratertelefon: Seite 6 Stromproduktion und -export in Deutschland - Ausschnitt Quelle: Fraunhofer ISE

Photovoltaikstrom besser selber nutzen – Speicher einbeziehen HAUS ® 2016  Beratertelefon: Seite 7 Stromproduktion und -export in Deutschland - Ausschnitt Quelle: Fraunhofer ISE

Photovoltaikstrom besser selber nutzen – Speicher einbeziehen HAUS ® 2016  Beratertelefon: Seite 8 Varianten um die Eigenverbrauchsquote von Solarstrom zu erhöhen:  manuell steuern (Nutzerverhalten), elektronisch regeln (intelligente Hausgeräte, elektronisches Steuersystem) -Stromspeicher (Blei, Lithium) - Wärmespeicher (Warmwasser, Heizung)

Photovoltaikstrom besser selber nutzen – Speicher einbeziehen HAUS ® 2016  Beratertelefon: Seite 9 Erhöhung des Eigenverbrauchs durch Nutzerverhalten Voraussetzung: Leicht zugängliche Visualisierung von Stromerzeugung und Stromverbrauch.  Nutzer schaltet Geräte manuell zu  Variante im Alltag nicht praxisnah, da man immer vor Ort sein muss Quelle: Solare Datensysteme GmbH Erhöhung des Eigenverbrauchs durch „smart demand“ Voraussetzung: Elektronisches Steuersystem, steuerbare Geräte  Geräte schalten sich automatisch zu  Marktverfügbar sind heute bereits lernfähige Systeme mit Wetterprognose. Quelle: Solare Datensysteme

Photovoltaikstrom besser selber nutzen – Speicher einbeziehen HAUS ® 2016  Beratertelefon: Seite 10 Varianten um die Eigenverbrauchsquote von Solarstrom zu erhöhen: -manuell steuern (Nutzerverhalten), elektronisch regeln (intelligente Hausgeräte, elektronisches Steuersystem)  Stromspeicher (Blei, Lithium) - Wärmespeicher (Warmwasser, Heizung)

Photovoltaikstrom besser selber nutzen – Speicher einbeziehen HAUS ® 2016  Beratertelefon: Seite 11 Eigenverbrauchsquote? Autarkiegrad? Eigenverbrauchsquote = Eigenverbrauch / PV-Erzeugung Autarkiegrad = Eigenverbrauch / Verbrauch Quelle: SMA

Photovoltaikstrom besser selber nutzen – Speicher einbeziehen HAUS ® 2016  Beratertelefon: Seite 12 Technische Analyse – Steigerung der Eigenverbrauchsquote Eigenverbrauchsquoten in Abhängigkeit der Speicher- und Anlagengröße (Stromverbrauch kWh/a) Hinweis: 1 kWp = ca. 6-7 m2 PV-Fläche

Photovoltaikstrom besser selber nutzen – Speicher einbeziehen HAUS ® 2016  Beratertelefon: Seite 13 Stromspeicher - Bleisysteme Energiespeicherung durch Umladevorgänge an den Elektroden Technisch ausgereift Wirkungsgrad typisch 70-80% Entladungstiefe ca. 50% Zyklenfestigkeit ca Zyklen (ca. 250 Zyklen/Jahr) Lebensdauer ca. 10 Jahre Bauform offen mit wässrigem Elektrolyt (Achtung Knallgas- Entwicklung), oder verschlossen als Gel oder Glasfaser-Vlies (AGM)

Photovoltaikstrom besser selber nutzen – Speicher einbeziehen HAUS ® 2016  Beratertelefon: Seite 14 Stromspeicher - Lithiumsysteme Wanderung von Li-Ionen durch einen nichtwässrigen Elektrolyten und reversible Einlagerung im Wirtsgitter Bei Wassereinbruch hohe Reaktivität! Hohe Vielfalt beim Elektrodenmaterial: Graphit, Aluminium, Eisenphosphat, Titan mit z.T. sehr unterschiedlichen Eigenschaften Wirkungsgrad typisch 90% bis 97% Entladungstiefe zwischen 70% bis 100% Zyklenfestigkeit bis Zyklen (ca. 250 im Jahr) Lebensdauer ca Jahre

Photovoltaikstrom besser selber nutzen – Speicher einbeziehen HAUS ® 2016  Beratertelefon: Seite 15 Erhöhung des Eigenverbrauchs durch Speicher Finanzieller Vorteil derzeit ca. 12 ct/kWh  = Netzanbieterstrom (24ct/1kWh) – EEG-Vergütung (12 ct/1kWh) Blei-Akkumulatoren:  ca. 25% Verlust im Speichersystem  25% von 1 kWh EEG-Vergütung (ca. 12 ct/kWh) = ca. 3 ct/kWh Speicherkosten von Blei-Akkus: 45 ct/kWh (10 Jahre, €/kWh Nutzkapazität, 2% Zins, 250 Zyklen pro Jahr) Im Winterbetrieb ist teilweise Nachladen aus Stromnetz erforderlich, um Akkuschäden durch dauerhaft niedrigen Ladezustand zu vermeiden  weitere Kosten  Ohne Förderung nicht wirtschaftlich Bild: SMA

Photovoltaikstrom besser selber nutzen – Speicher einbeziehen HAUS ® 2016  Beratertelefon: Seite 16 Erhöhung des Eigenverbrauchs durch Speicher Finanzieller Vorteil derzeit ca. 12 ct/kWh  = Netzanbieterstrom (24ct/1kWh) – EEG-Vergütung (12 ct/1kWh) Lithium-Ionen-Akkumulatoren:  ca. 10% Verlust im Speichersystem  = 10% von 1 kWh EEG-Vergütung (ca. 12 ct/kWh) = ca. 1 ct/kWh Speicherkosten von Li-Ionen-Akkus: 32 ct/kWh (20 Jahre, €/kWh Nutzkapazität, 2% Zins, 250 Zyklen pro Jahr) Risiko Lebensdauer Bei 10 Jahren  58ct/kWh bei 15 Jahren  40ct/kWh  Ohne Förderung nicht wirtschaftlich Bild: photovoltaik.eu, IWES

Photovoltaikstrom besser selber nutzen – Speicher einbeziehen HAUS ® 2016  Beratertelefon: Seite 17 Bisherige Entwicklung der Speicherpreise:

Photovoltaikstrom besser selber nutzen – Speicher einbeziehen HAUS ® 2016  Beratertelefon: Seite 18 Preise für Batteriesysteme im Förderprogramm InES (Stand Dezember 2014)

Photovoltaikstrom besser selber nutzen – Speicher einbeziehen HAUS ® 2016  Beratertelefon: Seite 19 Datensatzanalyse InES 1 (Beispiel)

Photovoltaikstrom besser selber nutzen – Speicher einbeziehen HAUS ® 2016  Beratertelefon: Seite 20 Datensatzanalyse InES 1 (Datenqualität)

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Photovoltaikstrom besser selber nutzen – Speicher einbeziehen HAUS ® 2016  Beratertelefon: Seite 28 Stromspeicherförderung über das KfW-Programm Erneuerbare Energien – Speicher (275)  ab 1. März 2016 (Programmende: )  Voraussetzung PV Anlagen ab , maximal 30kWp  Drosselung der maximalen Einspeisleistung auf 50% der PV Nennleistung (Speicher mit intelligentem Management; netzdienliche Betriebsweise)  Zeitwertersatzgarantie des Herstellers für mindestens 10 Jahre (linear)  Teilnahme am Monitoringprogramm  Tilgungszuschuss 25% - 22% -19% - 16% -13% -10% (Stufenweise Degression bis Ende 2018, dann Programmende)  Maximal 2000€/kWp für Neuanlagen (2.200€/kWp für Bestandsanlagen)

Photovoltaikstrom besser selber nutzen – Speicher einbeziehen HAUS ® 2016  Beratertelefon: Seite 29 Stromspeicherförderung (Zuschuss) über den Freistaat Sachsen: -Geplant für Stromspeicher mitfinanzierbar durch KfW-Programme … - "Erneuerbare Energien (270, 274)„ sowie -das Programme "Energieeffizient Bauen (153)„  gilt ab 1. April 2016: Voraussetzung Energieeffizienzhaus 40 Plus

Photovoltaikstrom besser selber nutzen – Speicher einbeziehen HAUS ® 2016  Beratertelefon: Seite 30 Visualisierung Energiebilanzen über funkbasiertes Smart Home Netzwerk Jahresvergleich PV-Ertrag Quelle: Bleiakku – Installation im Juli 2014

Photovoltaikstrom besser selber nutzen – Speicher einbeziehen HAUS ® 2016  Beratertelefon: Seite 31 Fazit Stromspeicher:  noch relativ junge Technologie  ohne Förderung lohnt sich die Anschaffung von Stromspeichern aktuell noch nicht  Förderung über die KfW ab (Programm 275)  Weitere stattliche Förderung (Zuschuss ohne Kredit) aktuell in Planung  Stromspeicher werden zunehmend immer preiswerter

Photovoltaikstrom besser selber nutzen – Speicher einbeziehen HAUS ® 2016  Beratertelefon: Seite 32 Varianten um die Eigenverbrauchsquote von Solarstrom zu erhöhen: -manuell steuern (Nutzerverhalten), elektronisch regeln (intelligente Hausgeräte, elektronisches Steuersystem) -Stromspeicher (Blei, Lithium)  Wärmespeicher (Warmwasser, Heizung)

Photovoltaikstrom besser selber nutzen – Speicher einbeziehen HAUS ® 2016  Beratertelefon: Seite 33 Nutzung des erzeugten Stroms zur Warmwasser-bereitung oder Beheizung  möglich mit Wärmepumpe oder Heizstab Bspl: Smart Heater Leistung: 0 bis 3500 Watt, 500-Watt in Abhängigkeit der Einspeisung stufenweise schaltbar, da 3 Heizkreise integriert (500W, 1000W, 2000W) Grafik/Bild: Technisches Datenblatt B- Control Smart Heater SH350 EL Firma TQ-Systems GmbH

Photovoltaikstrom besser selber nutzen – Speicher einbeziehen HAUS ® 2016  Beratertelefon: Seite 34 Hausansicht Praxisbeispiel: Nutzung des Solarstroms zur Warmwasserbereitung und Beheizung - 4-Personen-Haushalt - KfW-Effizienzhaus mit 10 kWp PV-Anlage  geringer Heizwärme- bedarf

Photovoltaikstrom besser selber nutzen – Speicher einbeziehen HAUS ® 2016  Beratertelefon: Seite 35 Heizungs (l.)- und Warmwasserpufferspeicher (r.) mit 3 elektr. Heizpatronen und elektrischer Ladestation (hydraulisch verbunden) Lüftungsgerät mit Wärmerück- gewinnung und Frischluft- vorerwärmung ab ca. -1 °C Kompakte Anlagentechnik und Lüftung mit Wärmerückgewinnung Wassergeführter Kaminofen = zentrales Heizsystem Nennleistung: 6 kW Warmwasser 2 kW Raumwärme (auch vollautomatischer Pelletkaminofen möglich)

Photovoltaikstrom besser selber nutzen – Speicher einbeziehen HAUS ® 2016  Beratertelefon: Seite 36 Heizungssteuerung und Pumpengruppe für wassergeführten Kamin PV-Wechselrichter und Energiemanager zur Ansteuerung der Funksteckdosen Steuerung der Anlagentechnik und Verbraucher über ein funkbasiertes Energiemanagementsystem mit Funksteckdosen SMA Energy Meter = Smart Meter für 3-phasige Messwerterfassung z.B. für Netzeinspeisungs- sowie Netzbezugszähler kommuniziert mit dem Home Manager = Energiemanager Beispiel Funksteckdose für Waschmaschine Zwei-Richtungszähler des Netzbetreibers im elektrischen Schaltschrank

Photovoltaikstrom besser selber nutzen – Speicher einbeziehen HAUS ® 2016  Beratertelefon: Seite 37 Verbrauchersteuerung und Monitoring über ein Webportal Verbrauchersteuerung durch intelligenten Energiemanager abhängig vom Solarertrag Verbraucherbilanz vom Quelle Grafik:

Photovoltaikstrom besser selber nutzen – Speicher einbeziehen HAUS ® 2016  Beratertelefon: Seite 38 Energiebilanz 2015  Energieüberschuss = kWh = „ Plusenergie“  59 % Anteil Sonnenstrom am Gesamtstromverbrauch  69 % Warmwasser über Sonnenstrom  12 % über Holz Energiekosten für Heizung, Warmwasser und Strom: PV-Vergütung 6683 kWh x 0,141 € = €/a Stromrechnung 2418 kWh X 0,283 € = €/a Kosten Brennholz = - 50 €/a Summe = €/a Quelle Grafik: Eigenverbrauchsoptimierung über funkbasiertes Smart Home Netzwerk

Photovoltaikstrom besser selber nutzen – Speicher einbeziehen HAUS ® 2016  Beratertelefon: Seite 39 Zusammenfassung:  Wegen steigendem Haushaltsstrom und sinkender EEG-Vergütung Solarstrom selber nutzen = Entlastung der Stromnetze  Nutzung von Stromspeichern sehr effektive Variante um Eigenverbrauch zu erhöhen  Ohne Förderung Speicheranschaffung derzeit nicht wirtschaftlich  Förderung durch KfW startet am  Stromspeicherkosten sinken zunehmend  ohne Förderung evtl. bald wirtschaftlich  einfache und günstige Variante: Kombination aus steuerfähigen Geräten, Funksteckdosen und kostengünstigen Energiemanagement-Systemen

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Die Sächsische Energieagentur - SAENA GmbH:  Energieeffizienz - Unternehmen  Energieeffizienz - Gebäude  Energieeffizienz - Verkehr  Energieeffizienz - Kommunen/Landkreise  Zukunftsfähige Energieversorgung  Projekte im schulischen Bereich  Beratung  Weiterbildung  Öffentlichkeitsarbeit Sprechen Sie uns an! Beratertelefon: