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Hausnetzeinspeisung mit Pufferspeicher

Bild: Balkonkraftwerk mit Pufferbatterie und Inselwechselrichter Statt den Solarstrom direkt einzuspeisen, kann man ihn auch in einer aufladbaren Batterie zwischenspeichern und von dort zeitlich versetzt über einen netzgekoppelten Wechselrichter ins Hausnetz einspeisen. Diese Betriebsart kann man allgemein als Strompufferung bezeichnen.

Für die Auslastung eines Speichers gibt es eine Kennzahl, die von der Kapazität des Speichers abstrahiert, nämlich die Zahl der Vollzyklen in einem Zeitraum, typischerweise ein Jahr. Sie ist definiert als die Menge, das in dem Zeitraum insgesamt aus dem Speicher entnommen wird (nachdem sie natürlich vorher irgendwann eingespeichert wurde), geteilt durch seine nutzbare Kapazität (also bei LiFePO4-Batterien z.B. 90% der Nennkapazität). Bei typischen Dach-PV-Anlagen mit üblicher Dimensionierung des Speichers liegt die Zahl der Jahres-Vollzyklen bei etwa 200. Aber je nach Größe der PV-Anlage und des Speichers sowie der zeitlichen Verteilung von Ertrag und Verbrauch kann die Zyklenzahl auch deutlich höher oder niedriger sein, z.B. 300 oder 100. Bei einem Wert von 183 wird die verfügbare Speicherkapazität im Jahresschnitt alle zwei Tage verwendet — was aber nicht heißt, dass der Speicher im Schnitt jeden zweiten Tag erst mal voll aufgeladen und dann wieder ganz entladen wird.

Die Strompufferung soll den Nutzen der PV-Anlage für den eigenen Stromverbrauch erhöhen. Aber finanziell lohnt sie sich für kleine PV-Anlagen fast nie — außer wenn sie über eine nahezu optimale (lastgesteuerte) Lade- und Entladeregelung verfügt und man den Speicher sehr günstig bekommt oder schon aus anderen Gründen hat, z.B. für eine Notstromversorgung (mit Inselwechselrichter) oder als Fahrzeugbatterie. Außerdem ist es für die ökologische Gesamtbilanz eigentlich besser, den überschüssigen Strom an die Allgemeinheit (auch ohne Vergütung) abzugeben.

In diesem Zusammenhang wird von Anbietern und Nutzer oft eine naive (Milchmädchen-)Rechnung in folgender Art gemacht:

Der Speicher hat eine nutzbare Kapazität von 1,5 kWh und 6000 Ladezyklen. Damit lassen sich also 9000 kWh einsparen, was bei 30 ct/kWh 2700€ Ertrag bringt.

Das berücksichtigt aber keine Verluste und vor allem nicht, wie lange es dauern würde, um auf die (angeblich erreichbare) Zyklenzahl zu kommen. Pro Jahr hat man nur mäßig viele sonnige Tage, so dass man typischerweise auf nur 150 bis 250 Vollzyklen im Jahr kommt, je nach PV-Leistung, Verbrauch und Speicher-Dimensionierung. Somit werden 6000 Vollzyklen erst in ungefähr 30 Jahren erreicht, und so lange wird das Speicher-Equipment bestimmt nicht halten! Zudem beträgt bei 30 Jahren Laufzeit die Rendite bei einem Einkaufspreis von 1500€ nur 6%, so dass man sich fragen muss, ob sich so eine Investition mit sehr langfristiger Kapitalbindung überhaupt lohnt. Wobei auch unklar ist, wie sich das Verhältnis des Preises für so eine Speicheranlage zum Strompreis langfristig entwickelt.

Besser sieht es bei größeren PV-Anlagen aus. Hier das Ergebnis von Simulationen für ein Wohnhaus mit angenommenen 5000 kWh Jahresverbrauch und 200 W Mindestlast und ansonsten typischem Lastprofil, optimal ausgerichteter PV-Anlage in Süddeutschland mit 10 kWp, mit einem kleinen Speicher mit effektiv 2 kWh und typischen Verlusten/Wirkungsgraden. Nehmen wir Einspeisevergütung und 30 - 8 = 22 ct/kWh Strompreisdifferenz an.

Wenn der Speicher optimal lastabhängig geladen und entladen wird, dann steigt der PV-Eigenverbrauch von 2020 auf 2746 kWh im Jahr, was bei den 22 ct/kWh Strompreisdifferenz etwa 160€/Jahr Einsparung ausmacht. Bei Systemen, die 1000€ kosten, amortisiert sich das nach gut 6 Jahren.
Bei ansonsten gleichen Daten, aber 4 kWh nutzbarer Speicherkapazität steigt der Eigenverbrauch auf 3308 kWh im Jahr, was 283€ Einsparung pro Jahr bringt und bei 1500€ Kosten eine Amortisationszeit von knapp 6 Jahren bringt.
Bei 6 kWh Kapazität steigt der Eigenverbrauch noch etwas weiter auf 3734 kWh, bei 8 kWh Kapazität auf 3988 kWh, wobei sich Amortisationszeit kaum ändert.

Im Folgenden werden konkrete Zahlen gegeben für einen Haushalt mit 3000 kWh Jahresverbrauch (bei nächtlicher Durchschnittslast von 190 W zwischen 0 und 6 Uhr und tagsüber Durchschnittslast von 375 W zwischen 8 und 16 Uhr) mit einer typischen Balkonanlage in Süddeutschland mit optimal ausgerichteten Modulen mit 850 Wp Nennleistung und typischen Wirkungsgraden, der eine Pufferbatterie mit 1 kWh effektiv nutzbarer Kapazität hinzugefügt wurde. Dazu passt sehr gut eine 25,6 V 50 Ah LiFePO4-Batterie, also mit nominell 1,28 kWh Kapazität, denn davon muss man ohnehin mindestens 90% für eine gesunde Entladetiefe abziehen, und nochmal ungefähr 90% für die durchschnittliche Degradation durch Alterungseffekte etc. Die Eigenverbrauch-Ergebnisse wurden mit dem o.g. SolBatSim berechnet, unter Annahme einer (effizienteren) DC-Kopplung mit Lade-Wirkungsgrad 94% und Speicherungs-Wirkungsgrad 95%. Wie zuvor sind für den Wirkungsgrad des PV-Systems 92% angenommen und für die Wechselrichtung (auch bei Entladung aus der Batterie) 94%.

Bei optimaler Lade-/Entlageregelung, s.u. gibt es keinen Verlust durch Überlauf des Speichers, und anstatt dass der PV-Überschuss von ca. 310 kWh komplett ins Netz eingespeist wird, kommt es nur noch zu 84 kWh Netzeinspeisung. Hinzu kommen kleine Verluste des Ladereglers und der Speicherbatterie von etwa 14 + 11 kWh. Durch die Verwendung des Speichers lässt sich somit der jährliche Eigenverbrauch von ca. 610 auf etwa 810 kWh und der Eigenverbrauchsanteil von ca. 66 auf etwa 83% des Nettoertrags steigern. Der PV-Bruttoertrag von 1062 kWh bzw. Nettoertrag 918 kWh wird also gut genutzt. Der Speicher mit effektiv 1 kWh Kapazität ist mit ca. 225 Vollzyklen pro Jahr nur mäßig belastet. Bei 30 ct/kWh Strompreis ergibt sich durch die Hinzunahme des Speichers eine jährliche Stromkosten-Einsparung von ca. 60€.

Selbst wenn die dafür nötigen Komponenten günstig für z.B. 600€ erworben werden, würde die Amortisationszeit für die Aufrüstung etwa 10 Jahre betragen – eher länger. Allerdings kann es sein, dass in dieser Zeitspanne bereits ein Teil der nötigen Geräte erneuert werden muss. Vor Allem aber ist für kleine PV-Anlagen eine optimale Regelung im Eigenbau schwer erreichbar, während kommerzielle Lösungen) Stand Anfang 2026 noch zu teuer sind.

Wenn man dieselben PV-Daten verwendet wie der Stecker-Solar-Simulator der HTW Berlin, kommt man mit gleichen Speicher-Daten und einem ähnlichen Lastprofil sowohl beim Stecker-Solar-Simulator als auch beim PVTool auf nahezu identische Ergebnisse.

Eine wichtige Rolle spielt natürlich die Verteilung des Haushalts-Verbrauchs über den Tag. Im o.g. typischen Fall ergab sich bei Durchschnittslast von 375 W zwischen 8 und 16 Uhr und Durchschnittslast von 190 W zwischen 0 und 6 Uhr durch den Speicher ein Jahresgewinn von 200 kWh.
Wenn stattdessen die Durchschnittslast tagsüber nur 100 W beträgt und nachts 234 W, dann steigt der Gewinn durch den Speicher auf 270 kWh.
Wenn andererseits die Durchschnittslast tagsüber sogar 600 W beträgt und nachts 124 W, dann sinkt der Gewinn durch den Speicher auf 180 kWh.

Lade-Kopplung des Speichers

Die Anbindung eines Speichers zum Laden über eine PV-Anlage erfolgt entweder DC-gekoppelt, also schon gleichstromseitig, oder AC-gekoppelt, also indirekt über das Wechselstromnetz im Haushalt.

Bild: DC-Kopplung Bild: AC-Kopplung

Das Laden der Batterie erfolgt am besten möglichst direkt aus der PV-Anlage über einen Solar-Laderegler, also per DC-Kopplung, weil der Gleichstrom der PV-Module nicht umständlich und mit Zusatz-Verlusten zwischendurch in Wechselstrom und dann wieder zurück gewandelt wird. Ein weiterer Vorteil ist, dass der Speicher auch bei Stromausfall mit PV-Strom geladen werden kann, was (in Zusammenhang mit einem Inselwechselrichter) zu Verlängerung der Notstromfähigkeit führt. Dem steht der Nachteil gegenüber, dass relativ dicke Gleichstromkabel bis zum Standort des Speichers geführt werden müssen.

Um eine DC-Verkabelung ins Haus zu vermeiden, kann man Laderegler, Speicher und Wechselrichter auch im Freien (z.B. auf dem Balkon oder in einem Schuppen) platzieren. Damit die Anlage dann auch bei Minustemperaturen nutzbar ist, wo Lithium-basierte Batterien nicht geladen werden sollten, sollte der Speicher mit einer Heizung versehen sein.

Bei AC-Kopplung wird der PV-Strom zunächst ins Wechselstromnetz eingespeist, so dass die Ladung (an einem beliebigen Ort, meist im Haus) mit einem 230 V-Ladegerät geschieht, wobei man zur Entladung einen zweiten (Batterie-)Wechselrichter benötigt. Ihr besonderer Vorteil ist eine große Flexibilität bei der Wahl der Komponenten, auch bzgl. eines späteren Ausbaus und der Betriebsspannung der Komponenten, weil die Batteriespannung von der Systemspannung der PV-Anlage unabhängig ist. Außerdem kann man den Speicher bei Bedarf (z.B. wenn er zu leer geworden ist oder zu Testzwecken) auch unabhängig von der PV-Anlage mit Netzstrom laden.
Eine AC-Kopplung ist allerdings technisch umständlicher als eine DC-Kopplung und hat einen schlechten Gesamt-Wirkungsgrad: etwa 75 bis 80%.

Regelungsstrategien für PV-Speicher

Weil man für ins externe Netz eingespeisten Strom keine Vergütung bekommt oder jedenfalls deutlich weniger erhält als man für vom Netz bezogenen Strom zahlen muss, sollte zur Strom-Kostenersparnis die Einspeisung vermieden und der Netzbezug minimiert werden.
Daher wäre es es optimal, wenn zu jeder Zeit gilt:

Haushalts-Last + Auflade-Leistung in den Speicher

≥

PV-Leistung + Entlade-Leistung aus dem Speicher

Nachdem der Gesamt-Leistungssaldo am externen Netzanschluss des Haushalts gleich

(Haushalts-Last + Speicher-Aufladeleistung) − (PV-Leistung + Speicher-Entladeleistung)

ist, kann die Ungleichung auch abgekürzt geschrieben werden als

Gesamt-Leistungssaldo ≥ 0

Wenn die Ungleichung erfüllt ist, dann wird trotz PV-Leistung überhaupt kein Strom ins Netz eingespeist (sondern höchstens bezogen).

Wenn die PV-Leistung nie größer als die Last durch den Haushalt wäre, bräuchte man dafür keinen Speicher, aber das ist nicht realistisch. Mit Hilfe des Speichers kann die Ungleichung immerhin viel öfter erfüllt werden als ohne, indem bei PV-Leistungsüberschuss der Speicher aufgeladen und bei Mehrbedarf durch Last im Haushalt der Speicher entladen wird.

Aus der o.g. Regelungs-Ungleichung folgt nebenbei, dass es nicht zielführend wäre, den Speicher gleichzeitig zu laden und zu entladen. Das ist auch schon physikalisch-technisch gar nicht möglich. Bei ungeschickter Laderegelung eines AC-gekoppelten Speichers könnte es aber passieren, dass sowohl das Ladegerät als auch der Wechselrichter zur Entnahme aus dem Speicher aktiv ist. Dies führt dazu, dass je nach Differenz aus Lade- und Wechselrichter-Leistung der Speicher entweder geladen oder entladen wird und dass das Minimum der beiden Leistungen sinnlos und mit Verlusten zunächst in Gleichstrom und umgehend wieder in Wechselstrom gewandelt wird.

Für die Regelung wird die PV-Leistung und normalerweise auch die Last durch den Haushalt als gegeben vorausgesetzt. Allerdings könnte die Regelung durchaus gewisse Überschuss-Verbraucher steuern. Als die wesentlichen Stellschrauben der Regelung bleibt die Lade- und Entladeleistung des Speichers.
Unter Berücksichtigung, dass ein Speicher mit gegebener Kapazität nur begrenzt geladen und entladen werden kann und sich Laden und Entladen des Speichers zeitlich ausschließen, ergibt sich folgende ideale Lade- und Entladeregelung:

Solange der Speicher nicht voll ist, wird immer genau der Anteil an PV-Leistung zum Laden verwendet, der übrig ist, also aktuell nicht anderweitig direkt gebraucht werden kann.
Dies wird Lastvorrang oder Überschussladung genannt.
Solange sein Ladezustand oberhalb der Entladegrenze ist, wird der Speicher immer genau so stark entladen wie nötig ist, um den Anteil der aktuellen Last auszugleichen, den die PV-Leistung nicht abdeckt.

Damit kann man eine sogenannte Nulleinspeisung realisieren, also dass überschüssiger Strom nicht ins externe Netz fließt. Bei vollem Speicher kann man aber auch einen Bypass erlauben, also dass die gesamte PV-Leistung an der Batterie vorbei ins Hausnetz gespeist wird. Dies geschieht bei AC-Kopplung automatisch, weil bei vollem Speicher das Ladegerät abschaltet. Durch den Bypass bei vollem Speicher wird überschüssiger Strom nach extern abgegeben, solange die Last geringer als PV-Leistung ist.

Bei AC-Kopplung ist die Maximalleistung einer bedarfsgerechten Ausspeisung aus dem Speicher übrigens ziemlich unerheblich. Etwa bei einem Jahresverbrauch von 3000 kWh zeigen Simulationen, dass selbst wenn sie auf nur 100 W begrenzt wird, das für die Speichernutzung und den Eigenverbrauch so gut wie nichts ausmacht. Daher genügt für AC-gekoppelte Pufferspeicher ein kleiner Wechselrichter.

In teilweiser Abweichung von den bisher genannten Punkten sollten zur Schonung der Batteriezellen gewisse Lade- und Entladeströme nicht überschritten werden, wobei die verwendeten Komponenten da ohnehin Grenzen setzen. Außerdem ist die Reaktionsgeschwindigkeit der Lade- und Entladeregelung aus verschiedenen Gründen begrenzt, so dass es kurzzeitig z.B. zu unerwünschter Netzeinspeisung kommen kann. Auch lassen sich Lastspitzen meist nicht ausgleichen. Durch solche Randbedingungen leidet die Effizienz ein wenig.

Ein ‘intelligentes’ Energiemanagement berücksichtigt auch noch diverse weitere Faktoren, etwa Uhrzeit, Sonnenstand, Temperatur, die bisherige Entwicklung der PV-Leistung, der Last und des Speicher-Ladezustandes, der in nächster Zeit erwartete PV-Ertrag, Verbrauch im Haushalt, Strompreis, usw.

Die Implementierung einer Speicher-Regelung, welche lastbasiert sein sollte, ist regelungstechnisch ziemlich aufwendig. Sie lohnt sich finanziell bislang eher nur für größere PV-Anlagen und (wegen der Speicherkosten) für nicht sehr große Speicher.

Statt einer lastabhängigen Regelung ist es besonders für Steckersolargeräte viel einfacher, aber leider wenig effizient, die (gedrosselte) Ausgangsleistung des Wechselrichters und die Batteriekapazität so abzustimmen, dass lediglich ein Großteil der Grundlast des Haushalts, z.B. 100 W, für eine Dauer von etwa 1-2 Tagen abgedeckt wird. Wenn man diese Konstanteinspeisung noch mit einer Zeitschaltuhr (oder einem Helligkeitssensor) zur Beschränkung zwischen Sonnenunter- und Aufgang kombiniert, bekommt man eine Nachteinspeisung.
Ziel der Konstanteinspeisung ist zwar, die über die sonnenreiche Tageszeit gesammelte Solarenergie auch über sonnenarme Zeiten gleichmäßig abzugeben (solange die Ladung reicht, zumindest bis zum nächsten Vormittag), und dabei möglichst wenig Strom nach extern zu verschenken. Allerdings zeigen Simulationsergebnisse, dass sich auf diese Weise nicht mal die Grundlast effizient abdecken lässt.

Bild: Wasserspeicher als Analogie Hier als Analogie eine Skizze eines automatischen Wasserspeichers, der z.B. über die Dachrinne eines Hauses gespeist wird. Wenn er voll genug ist, läuft das Wasser über die rechte innere Trennwand und lässt eine leichte Kugel aufschwimmen, die bis dahin den Auslass blockiert hat. Dann fließt das Wasser aus dem Speicher langsam und gleichmäßig nach unten aus. Wenn der Speicher fast leer ist, verschließt die Kugel den Auslass wieder. Der Speicher füllt sich (auch schon zwischendurch) bei Wasserzufuhr wieder auf. Zusätzlich ist der Speicher am Einlass mit einem Überlaufschutz ausgestattet, der die Wasserzufuhr stoppt, wenn der Speicher voll ist und das Wasser durch den kleinen Auslass nicht schnell genug abfließt.

Dimensionierung des Stromspeichers

Zum Thema Stromspeicher in verschiedensten Formen und Nutzungsmöglichkeiten im Zusammenhang mit Photovoltaik hier ein ausführlicher Artikel und hier eine gute Erklärung der wichtigsten Begriffe in diesem Zusammenhang, z.B. der Entladetiefe und der Zyklenanzahl.

Die meisten Nutzer legen ihren PV-Speicher zu groß aus, was unnötigen Materialaufwand und überzogene Kosten verursacht. Die effektiv nutzbare Kapazität des Speichers sollte nur so groß sein, dass damit der typische PV-Überschuss eines mäßig ertragreichen Sonnentages aufgenommen und diese Strommenge meist bis zum nächsten Morgen sinnvoll genutzt werden kann. Es lohnt sich dabei nicht, Tage mit besonders hohem Ertrag oder besonders starkem Verbrauch zu berücksichtigen. Eine genaue Optimierungs kann durch Simulationen mit verschiedenen Speichergrößen unter Berücksichtigung des Haushalts-Lastprofils erfolgen.

Für das o.g. Balkonkraftwerk-Beispiel beträgt der tägliche PV-Überschuss maximal etwa 4 kWh und im Jahres-Durchschnitt 0,85 kWh. An ca. 130 Tagen beträgt er über 1 kWh, an nur 50 Tagen über 2 kWh, und sogar nur an 5 Tagen über 3 kWh. Erst ab effektiv ca. 4 kWh Speicherkapazität gibt es ein paar Tage, wo der gespeicherte Strom über Mitternacht reicht.
Mit effektiv 1 kWh Speicherkapazität liegt bei optimaler Regelung die Steigerung des jährlichen Eigenverbrauchs bei 200 kWh. Eine Erhöhung der nutzbaren Speicherkapazität auf 2 kWh bringt nur noch etwa 60 kWh weitere Steigerung und lohnt damit den Speicher-Aufpreis nicht. Hingegen brächte schon eine effektive Speicherkapazität auf 0,5 kWh eine Steigerung des Eigenverbrauchs von 140 kWh.

Deutlich interessanter wäre die Speichernutzung bei Verdoppelung der PV-Leistung auf 1700 Wp. Dann brächte 1 kWh Speicherkapazität bei optimaler Regelung eine Steigerung des jährlichen Eigenverbrauchs von 300 kWh, und bei 2 kWh effektiver Kapazität immerhin nochmal 170 kWh mehr.

Eine Stromspeicherung über mehrere Tage hinweg lohnt sich nicht — außer man will oder muss (etwa bei mobiler Nutzung) längere Zeiten ohne Stromanschluss überbrücken. Wer mit seiner Speicherbatterie zusätzlich eine (Not-)Stromversorgung über eine Inselanlage realisieren möchte, wird die Kapazität je nach Anwendungsszenario entsprechend größer wählen.

Als Faustformel für die Dimensionierung empfiehlt die Verbraucherzentrale NRW etwa 1 kWh pro 1000 kWh Jahresstromverbrauch (also gut 1/3 des Verbrauchs pro 24 Stunden), aber nicht mehr als 1 kWh pro 1 kWp PV-Nennleistung.

Die Forschungsgruppe Solarspeichersysteme der HTW Berlin gibt etwas genauere Empfehlungen und Begründungen. Kurz zusammengefasst: Ein Batteriespeicher ist nur sinnvoll, wenn die PV-Leistung mind. 0,5 kWp je 1000 kWh Jahresstromverbrauch beträgt. Als Obergrenzen für die Kapazität empfiehlt sie

1,5 kWh je 1000 kWh Jahresverbrauch und
1,5 kWh je kWp PV-Nennleistung.

Bei der Batterie-Dimensionierung sind noch folgende Punkte zu berücksichtigen:

Die Speicherung des Stroms bringt je nach Lade- und Entladetechnik und Art der Batterie Verluste von etwa 10 bis 25% mit sich. Bei AC-Kopplung kommt man selbst mit LiFePO4-Batterien kaum über 80% Wirkungsgrad.
Man kann nicht die volle Nennkapazität entnehmen, ohne dass die Akkuzellen leiden (d.h. schneller an Kapazität verlieren). Bei LiFePO4 sind immerhin 90% Entladetiefe problemlos möglich.
Im Interesse einer langen Lebensdauer sollte man die Batterie je nach Typ auch höchstens kurzzeitig ganz voll geladen lassen (ansonsten eher zu 80 bis 90%).

Kommerzielle SSG-Speicherlösungen

Aufgrund des wachsenden Interesses an Speicherlösungen auch für kleine PV-Anlagen kamen 2023 die ersten steckerfertigen Lösungen auf den Markt. Erst im Jahr 2025 waren die Produkte einigermaßen ausgereift. Davor hatten sie teils noch sehr primitive Regelungen oder diverse Kinderkrankheiten, wie diese Zusammenstellung vom Sommer 2024 zeigt.

Einen gute Übersicht, die zumindest bis November 2025 aktualisiert wurde, findet sich hier. Die dortigen Aussagen zur Amortisation sind allerdings mit Vorsicht zu genießen, u.A. weil sie von einer optimalen Lade- und Entladestrategie ausgehen.

Die kommerziellen Produkte haben Folgendes gemeinsam.

Der Speicher ist proprietär — man muss also die (eher teuren) Batterien des jeweiligen Herstellers verwenden.
Zentral für die Regelung der Geräte ist die aktuelle Zielleistung, die über den angeschlossenen Wechselrichter ins Hausnetz gespeist werden soll.
Wenn die verfügbare PV-Leistung mindestens so groß wie die Zielleistung ist, wird diese Leistung eingespeist und der Rest zum Laden des Speichers verwendet.
Wenn die aktuelle PV-Leistung unter der Zielleistung liegt, wird (je nach Gerät) die PV-Leistung eingespeist und/oder Strom aus dem Speicher entnommen.
Die Speicher-Entladung wird durch die (typischerweise einstellbare) maximale Entladetiefe begrenzt.

Der Speicher ist je nach Gerät AC- und/oder DC-gekoppelt.

AC-gekoppelte Speicher sind in der Verwendung sehr flexibel und können sogar ohne PV-Module betrieben werden.
Bei DC-Kopplung wird der Speicher zusammen mit der Steuerung, welche eine MPPT-Regelung und Batterie-Laderegelung beinhaltet und teils direkt mit dem Speicher verbaut ist, zwischen PV-Module und Mikrowechselrichter gesteckt. Der wichtigste Vorteil davon ist größere Effizienz als mit AC-Kopplung.
Ein Nachteil ist, dass der Speicher meist außerhalb der Wohnung steht und eine Lithium-basierte Batterie bei Minustemperaturen nicht geladen sollte, so dass sie dann nur nutzbar ist, wenn sie auf über 0°C erwärmt wird.

Effizienz und Speicher-Amortisation

Hier ein Vergleich des mit unterschiedlichen Ansätzen erzielbaren Jahres-Eigenverbrauchs für einen Haushalt mit 3000 kWh Jahresverbrauch (nächtliche Durchschnittslast 190 W zwischen 0 und 6 Uhr, tagsüber Durchschnittslast 375 W zwischen 8 und 16 Uhr) mit optimal ausgerichteten 850 Wp Modulen in Süddeutschland und typischen Wirkungsgraden. Der besseren Vergleichbarkeit halber wurde hier generell eine Speicherkapazität von 1600 Wh (mit 90% Entladetiefe) vorausgesetzt — ohnehin fällt sie bei einer Balkonanlage kaum ins Gewicht.

610 kWh Eigenverbrauch als Vergleichswert nur mit PV ohne Speicher-Nutzung
860 kWh Eigenverbrauch (bei 1000 Wh 810 kWh, bei 2000 Wh 880 kWh) bei optimaler lastabhängiger Regelung
725 kWh Eigenverbrauch bei Anker Solix Solarbank 1 Strategie mit optimal gewählter FLLR, hier 180 W;
mit diesen Parametern werden 10 kWh PV-Nettoleistung verworfen
735 kWh Eigenverbrauch bei Konstanteinspeisung mit für diesen Fall optimaler Zielleistung, hier 260 W

Die Ergebnisse wurden mit dem SolBatSim berechnet. Der Stecker-Solar-Simulator der HTW Berlin liefert für den Nutzen eines Stromspeichers mit optimaler lastabhängiger Regelung unter gleichen Voraussetzungen ähnlich ernüchternde Zahlen.

Wenn man eine optimale lastabhängige Lade- und Entladestrategie nutzen kann, ist das Ergebnis natürlich noch relativ am besten: ein Gewinn von etwa 250 kWh im Jahr.
Selbst mit mehreren geschickt eingesetzten Smart Plugs oder einer ausgefeilten Uhrzeit-abhängigen Steuerung wird man kaum an diesen Maximalwert herankommen.
Ansonsten ist es bei konstanter Zielleistung selbst mit günstigster Wahl dieses Parameters und mit Bypass-Funktion ziemlich egal, welche Strategie im Detail verfolgt wird — man erhält nur magere 135 bis 150 kWh Gewinn pro Jahr.

Selbst die durch den Speicher maximal mögliche Eigenverbrauchs-Steigerung von 250 kWh bringt bei 30 ct/kWh nur 75€ Ersparnis pro Jahr. Damit kann sich so ein Gerät, das je nach Kapazität (und Zusatzkosten wie für ein smartes Haushalts-Strommessgerät) Stand Anfang 2026 mindestens etwa 600€ kostet und hoffentlich 10 Jahre Lebensdauer hat, kaum amortisieren — selbst im Idealfall dauert das 8 Jahre.
Noch schlechter sieht es mit ungünstiger Regelung wie etwa bei der Anker Solix Solarbank 1 aus, wo sich eine Ersparnis von realistisch nur etwa 40€ pro Jahr ergibt.

Falls man tagsüber zwischen 8 und 18 Uhr nur halb so viel Verbrauch hätte wie normal und in der übrigen Zeit entsprechend mehr (Durchschnittslast 294 W zwischen 0 und 6 Uhr, 146 W zwischen 8 und 16 Uhr), wäre die Stromspeicherung deutlich interessanter, und führt unter sonst gleichen Bedingungen zu einer Steigerung des jährlichen Eigenverbrauchs von ungefähr 365 kWh auf 685 kWh. Dieses Szenario ist aber untypisch. Die Amortisationszeit des Balkonkraftwerks ohne Speicher wäre dabei etwa doppelt so lang wie normal, und die Hinzunahme des Speichers kann immerhin etwas mehr als das kompensieren, was man durch die sehr ungünstige Verteilung des Stromverbrauchs über die Tageszeiten verliert.

Besser sieht es (wieder zurück bei einem typischen Lastprofil) dann aus, wenn man vier PV-Module nutzen kann, mit insgesamt z.B. 1800 Wp. Wobei damit allerdings das fragwürdige 960 Wp-Limit der VDE-Produktnorm 0126-95:2025-12 für Balkonkraftwerke überschritten wird, was offiziell eine Installation durch Fachpersonal erfordert. Bei sonst gleichen Randbedingungen steigert ein 1,6 kWh Speicher mit optimaler Regelung den Eigenverbrauch pro Jahr etwa von 860 kWh auf 1260 kWh. Die jährliche Ersparnis durch die Speicherlösung beträgt damit ungefähr 120€. Bei einem Kaufpreis von 600€ würde sich der Speicher also in etwa 5 Jahren amortisieren — aber nur wenn man keine Installationskosten einrechnet.