Vom Nischenprodukt zur Standardlösung

Immer mehr Deutsche, die ein Eigenheim besitzen, entscheiden sich für die Installation einer PV-Anlage und eines Batteriesystems. Das verdeutlicht die Analyse der Forschungsgruppe Solarspeichersysteme der HTW Berlin, die auf den Daten des sogenannten Marktstammdatenregisters der Bundesnetzagentur beruht. Bild 1 visualisiert den jährlichen Zubau der neu errichteten PV-Anlagen seit 2015.

Photovoltaikanlagen und Batteriespeicher boomen

Ausgehend von 41 000 neu montierten PV-Systemen im Jahr 2015 mit einer Nennleistung zwischen 2 kW und 20 kW ist ein kontinuierliches Wachstum zu beobachten. Bis zum Jahr 2019 stieg der jährliche Zubau bereits auf 90 000 PV-Anlagen. In den vergangenen vier Jahren hat sich die Anzahl der jährlichen Neuinstallationen verdreifacht. Im Mittel wuchs der Markt für private PV-Anlagen in Deutschland in diesem Zeitraum um jährlich 46 %.

Im Jahr 2022 wurden über 269 000 PV-Anlagen aufs Dach geschraubt – annähernd so viele Systeme wie zwischen 2015 und 2019 insgesamt installiert wurden. Ein Ende der Erfolgsgeschichte ist mit den Klimaschutzzielen der Bundesregierung erst einmal nicht in Sicht. Fachkräfte werden händeringend gesucht.

Mit den PV-Anlagen stieg auch die Anzahl der installierten Batteriesysteme rasant an. Von 7 000 installierten Heimspeichersystemen im Segment bis 20 kWh im Jahr 2015 über 42 000 Systeme im Jahr 2019 auf 197 000 neu installierte Geräte im Jahr 2022. Im Vergleich zum Vorjahr wuchs der Markt für Heimspeichersysteme um 44 %.

Die Gesamtanzahl der in Deutschland installierten PV-Batteriesysteme beläuft sich Ende 2022 bereits auf mehr als 526 000. Der Heimspeichermarkt wird dabei mit 98 % klar von Lithium-Ionen-Batterien dominiert. Wie die Stromspeicher-Inspektion 2023 zeigt, sind in puncto Energieeffizienz die seit vielen Jahren etablierten Lithium-Ionen-Batterien den zum Teil jungen alternativen Batterietechnologien derzeit noch deutlich überlegen.

Speicherkapazität, Batterie- und PV-Leistung nehmen zu

Den Daten des Marktstammdatenregisters lässt sich gleichzeitig der Trend hin zu größer dimensionierten PV-Anlagen und Batteriesystemen entnehmen. Die durchschnittlich installierte PV-Anlagengröße stieg seit dem Jahr 2020 innerhalb von zwei Jahren von 8,3 kW auf 9,1 kW an.

Ein Grund hierfür: Mit dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) 2021 wurde die Leistungsschwelle für die Befreiung von der EEG-Umlage auf den selbstverbrauchten Solarstrom von 10 kW auf 30 kW erhöht. Seit Anfang 2021 ist daher die Installation von PV-Anlagen mit Nennleistungen größer als 10 kW weitaus attraktiver.

Aufgrund der seit Januar 2023 geltenden steuerlichen Erleichterungen für PV-Anlagen bis 30 kW ist zudem absehbar, dass sich der Trend hin zu PV-Anlagengrößen über 10 kW in den kommenden Jahren noch weiter verstärken wird.

Auch die Batteriespeicher werden leistungsfähiger. Während die mittlere Nennleistung der installierten Batteriesysteme im Jahr 2019 noch bei rund 4,1 kW lag, betrug sie im Jahr 2022 bereits 5,3 kW.

Dies geht mit der Zunahme der nutzbaren Speicherkapazität der installierten Batteriespeicher einher. Im Jahr 2022 lag diese durchschnittlich bei 8,4 kWh. Drei Jahre zuvor waren es noch 7,9 kWh. Neben dem Wunsch nach mehr Unabhängigkeit ist dies zum einen auf größere Batteriemodule zurückzuführen.

Zum anderen werden zunehmend größere Batteriezellen verbaut, die geringere Batteriespannungen je kWh Speicherkapazität zur Folge haben.

Um die von den Wechselrichtern vorgegebene minimale Eingangsspannung zu erreichen, sind Batteriespeicher mit höheren Speicherkapazitäten erforderlich [1]. Das Verhältnis aus nominaler Batterieleistung und nutzbarer Speicherkapazität lag im Jahr 2022 im Mittel bei 0,6 kW/kWh.

Autoren: Lucas Meissner, M. Sc. Nico Orth, Dr.-Ing. Johannes Weniger