Solaranlagen sind in privaten Haushalten weit verbreitet. Je nach Ausführung dienen sie zur Erzeugung von Wärmeenergie aus Sonnenlicht oder zur Erzeugung von Strom. Systeme zur Wärmeerzeugung werden solarthermische Anlagen genannt, solche zur Erzeugung von Strom aus Sonnenlicht heißen Photovoltaik-Anlagen. Einer der wichtigsten Komponenten jeder Photovoltaik-Anlage ist ein Stromspeicher, auch PV-Speicher oder Solarspeicher genannt.
Welche Aufgaben erfüllt der PV-Speicher?
Im Gegensatz zu anderen alternativen Energiequellen wie zum Beispiel Biogas oder Erdwärme steht Sonnenlicht nicht kontinuierlich zur Verfügung. Damit ist nicht etwa gemeint, dass die Sonne manchmal von Wolken verdeckt ist, sondern vielmehr der natürliche Rhythmus von Tag und Nacht. In der Nacht, wenn die Sonne nicht scheint, ist der Energiebedarf (unter anderem für Beleuchtung) besonders hoch. Darum ist ein Photovoltaik-Stromspeicher ein unverzichtbarer Bestandteil einer Solaranlage, speziell wenn sie im Inselbetrieb arbeitet und keinen Strom ans öffentliche Netz liefert. Der PV-Speicher funktioniert als Puffer und stellt Strom auch dann zur Verfügung, wenn die Solarzellen gerade nicht dem Sonnenlicht ausgesetzt sind.
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Welche Arten von Photovoltaik-Stromspeichern gibt es?
Als PV-Stromspeicher werden am häufigsten klassische Bleiakkumulatoren eingesetzt. Sie sind preisgünstig und besitzen einen hohen Wirkungsgrad von ungefähr 80 Prozent. Bleiakkumulatoren überzeugen zudem durch einen nahezu wartungsfreien Betrieb und eine lange Lebensdauer. Im Unterschied zu anderen gängigen Bleiakkumulatoren, darunter beispielsweise Autobatterien, sind Solarspeicher auf eine hohe Zyklenzahl ausgelegt. Sie können bis zu 500-mal geladen und entladen werden. Im Unterschied zu anderen Bleiakkumulatoren können Photovoltaik-Stromspeicher bis zu 50 Prozent entladen werden, ohne Schaden zu nehmen. Diese Eigenschaft wird in der Technik mit der Angabe 50% DOD (Depth Of Discharge) bezeichnet. Als einzige Wartungsmaßnahme muss von Zeit zu Zeit etwas destilliertes Wasser nachgefüllt werden.
Eine Weiterentwicklung des klassischen Bleiakkumulators in Photovoltaik-Systemen sind Blei-Gel-Akkumulatoren [LINK zu Blei-Gel]. In diesen Solarspeichern wird anstelle von destilliertem Wasser ein Gel benutzt. Dadurch sind die PV-Stromspeicher dieses Typs vollkommen wartungsfrei. Es kommt weder zum Austritt von Säure noch bilden sich schädliche Gase.
In letzter Zeit werden Lithium-Ionen Akkumulatoren [LINK zu o Lithium-Ionen-Batterien und -Akkumulatoren] als Photovoltaik-Stromspeicher zunehmend interessant. Sie können mehr als 6000-mal geladen und wieder entladen werden. Bis jetzt konnten sie sich noch nicht richtig durchsetzen, weil sie wesentlich teurer als Bleiakkumulatoren waren. Dank ausgereifter Fertigungstechnologien und effizienteren Verfahren in der Produktion sinken ihre Preise jedoch stetig und sind schon jetzt fast auf dem Niveau von Bleiakkumulatoren angekommen.
Die Arbeit des Photovoltaik-Stromspeichers unterstützen
Das geschieht am besten, indem möglichst stromsparende elektrische Verbraucher verwendet werden. Als Beleuchtung eignen sich zum Beispiel moderne LED Leuchten. Sie geben helles Licht, brauchen aber nur einen Bruchteil der Energie herkömmlicher Glühlampen und haben eine mittlere Lebensdauer von 50.000 Betriebsstunden oder noch länger. Um normale elektrische Geräte an den Solarspeicher anschließen zu können, wird zusätzlich ein Wechselrichter benötigt. Das Gerät wandelt den vom PV-Stromspeicher gelieferten Gleichstrom in Wechselstrom mit einer Spannung von 220 Volt und einer Frequenz von 50 Hz um.
