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Wenn Sie nach einer Antwort auf die Frage "Wie funktionieren Solarbatterien?" suchen, finden Sie in diesem Artikel eine Erklärung, was eine Solarbatterie ist, wie Solarbatterien in einem Solarsystem funktionieren und welche Vorteile der Einsatz von Solarbatterien insgesamt bietet.

Eine Solarbatterie kann eine wichtige Ergänzung zu Ihrem Solarsystem sein. Sie hilft Ihnen, überschüssigen Strom zu speichern, den Sie nutzen können, wenn Ihre Solarmodule nicht genug Energie erzeugen, und gibt Ihnen mehr Möglichkeiten, Ihr Haus mit Strom zu versorgen.

Im Folgenden erläutern wir Ihnen, wie Energiespeichersysteme mit Solarenergie funktionieren und was das für Ihre Erwartungen an Ihr Speichersystem bedeutet. Außerdem werfen wir einen technischeren Blick darauf, was genau in Ihrer Batterie passiert, um die Energie zu speichern.

Was ist eine Solarbatterie?

Beginnen wir mit einer einfachen Antwort auf die Frage "Was ist eine Solarbatterie?":

A Solarbatterie ist ein Gerät, das Sie zu Ihrer Solaranlage hinzufügen können, um den von Ihren Solarmodulen erzeugten überschüssigen Strom zu speichern, den Sie dann nutzen können, um Ihr Haus mit Strom zu versorgen, wenn Ihre Solarmodule nicht genug Strom erzeugen, z. B. nachts, an bewölkten Tagen oder bei Stromausfällen.

Der Sinn einer Solarbatterie ist es, Ihnen zu helfen, mehr von der von Ihnen erzeugten Solarenergie zu nutzen. Wenn Sie keinen Batteriespeicher haben, wird überschüssiger Strom aus der Solarenergie in das Netz eingespeist. Das bedeutet, dass Sie Strom erzeugen und ihn anderen Menschen zur Verfügung stellen, ohne die von Ihren Solarmodulen erzeugte Elektrizität vorher vollständig zu nutzen.

Ein Überblick über die Funktionsweise von Solarbatterien - Schritt für Schritt

Auf höchster Ebene speichern Solarbatterien Energie für die spätere Nutzung. Wenn Sie eine Solaranlage zu Hause haben, sind einige allgemeine Schritte zu beachten:

• Solarzellen erzeugen Strom aus der Sonne
• Dieser Gleichstrom (DC) fließt durch einen Wechselrichter und erzeugt Wechselstrom (AC).
• Der Wechselstrom versorgt Ihre Haushaltsgeräte
• Zusätzlicher Strom, der nicht von Ihren Geräten verbraucht wird, lädt Ihre Batterien auf.
• Wenn die Sonne untergeht, werden Ihre Geräte mit der in der Batterie gespeicherten Energie betrieben

Die Wissenschaft der Solarbatterien

Lithium-Ionen-Batterien sind die beliebteste Form von Solarbatterien, die derzeit auf dem Markt sind. Es handelt sich dabei um die gleiche Technologie, die auch für Smartphones und andere Hightech-Batterien verwendet wird.

Lithium-Ionen-Batterien funktionieren durch eine chemische Reaktion, bei der chemische Energie gespeichert wird, bevor sie in elektrische Energie umgewandelt wird. Die Reaktion findet statt, wenn Lithium-Ionen freie Elektronen freisetzen und diese Elektronen von der negativ geladenen Anode zur positiv geladenen Kathode fließen.

Diese Bewegung wird durch den Lithium-Salz-Elektrolyten gefördert und verstärkt, eine Flüssigkeit im Inneren der Batterie, die die Reaktion ausgleicht, indem sie die notwendigen positiven Ionen liefert. Dieser Fluss freier Elektronen erzeugt den Strom, den der Mensch braucht, um Elektrizität zu nutzen.

Wenn Sie Strom aus der Batterie entnehmen, fließen die Lithium-Ionen durch den Elektrolyten zurück zur positiven Elektrode. Gleichzeitig wandern Elektronen über den äußeren Stromkreis von der negativen Elektrode zur positiven Elektrode und versorgen das angeschlossene Gerät mit Strom.

Heim-Solarstromspeicher kombinieren Mehrfach-Ionen-Batteriezellen mit hochentwickelter Elektronik, die die Leistung und Sicherheit des gesamten Solarbatteriesystems regelt. Solarbatterien fungieren also als wiederaufladbare Batterien, die die Kraft der Sonne als Ausgangssignal nutzen, das den gesamten Prozess der Stromerzeugung in Gang setzt.

Wie funktioniert eine Solarbatterie mit Solarmodulen?

In einem typischen Haus mit vorhandenen Sonnenkollektoren kann ein Teil oder der gesamte Energieverbrauch aus der Solarstromerzeugung stammen, wenn die Sonne tagsüber scheint. Überschüssig erzeugte (und ungenutzte) Solarenergie wird gegen eine Einspeisevergütung (FiT), die auf Ihrer Rechnung gutgeschrieben wird, in das Netz zurückgespeist (diese Zahlung hängt jedoch von Ihrem Energieplan ab). Der Einspeisetarif ist im Laufe der Zeit gesunken. Das bedeutet, dass es wirtschaftlicher sein kann, die Energie für den späteren Gebrauch zu speichern, anstatt sie wieder ins Netz einzuspeisen. An dieser Stelle kommt eine Solarbatterie ins Spiel.

Wenn Sie eine Batterie zu einem bestehenden Solarsystem hinzufügen, kann die überschüssige Solarenergie, die tagsüber nicht genutzt wird, zum Aufladen Ihrer Batterie verwendet werden. Die in der Solarbatterie gespeicherte Energie kann dann für die Stromversorgung Ihres Haushalts verwendet werden, um sie später zu nutzen. Diese gespeicherte Energie ist besonders hilfreich, wenn Ihre Solarmodule nicht genug Energie erzeugen und Sie auf die Energie aus dem Stromnetz angewiesen sind. Außerdem ist sie bei den seltenen Stromausfällen sehr nützlich, da sie Ihnen hilft, das Licht am Laufen zu halten.

Im Folgenden haben wir aufgelistet, wie die Batteriespeicherung am Tag und in der Nacht funktionieren würde:

Tagsüber

• Solarmodule absorbieren Sonnenlicht (UV-Strahlen)
• Die Solarenergie fließt als Gleichstrom (DC) durch den Solarwechselrichter, damit sie in Wechselstrom (AC) umgewandelt werden kann, den Ihre Geräte nutzen.
• Die Schalttafel leitet dann die Solarenergie dorthin, wo sie benötigt wird. Sie versorgt die Geräte in Ihrem Haus mit Strom und leitet dann überschüssige Energie an den Batteriewechselrichter weiter
• Der Batteriewechselrichter wandelt überschüssige Energie in eine speicherbare Energieform um
• Die Batterie speichert die überschüssige Energie, um sie in Spitzenzeiten oder bei Sonnenuntergang zu nutzen.

Nachts

• Ihre Solarmodule stellen die Energieerzeugung ein, so dass der Haushalt auf gespeicherte Batterieenergie umschalten kann.
• Die Batterie sendet die gespeicherte überschüssige Energie an den Batteriewechselrichter
• Der Batteriewechselrichter wandelt dann die in der Batterie gespeicherte Energie in Gleichstrom (DC) für Ihre Geräte um
• Die Schalttafel leitet die Gleichstromenergie zu den von Ihnen gewählten Geräten
• Wenn die Batterieladung zur Neige geht, springt das Netz ein und ersetzt sie, um Ihre Geräte weiterhin mit Energie zu versorgen.

Wie Solarbatterien mit einer Solaranlage funktionieren

Der gesamte Prozess beginnt damit, dass die Solarmodule auf dem Dach Strom erzeugen. Im Folgenden wird Schritt für Schritt beschrieben, was bei einem DC-gekoppelten System geschieht:

• Das Sonnenlicht trifft auf die Solarzellen und die Energie wird in Gleichstrom umgewandelt.
• Der Strom gelangt in die Batterie und wird als Gleichstrom gespeichert.
• Der Gleichstrom verlässt dann die Batterie und wird von einem Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt, den das Haus nutzen kann.

Bei einem AC-gekoppelten System ist das Verfahren etwas anders.

• Das Sonnenlicht trifft auf die Solarzellen und die Energie wird in Gleichstrom umgewandelt.
• Der Strom gelangt in den Wechselrichter und wird dort in Wechselstrom umgewandelt, den das Haus nutzen kann.
• Der überschüssige Strom fließt dann durch einen weiteren Wechselrichter, um wieder in Gleichstrom umgewandelt zu werden, der für spätere Zwecke gespeichert werden kann.
• Wenn das Haus die in der Batterie gespeicherte Energie verbrauchen muss, muss dieser Strom erneut durch den Wechselrichter fließen, um in Wechselstrom umgewandelt zu werden.

So funktionieren Solarbatterien mit einem Hybrid-Wechselrichter

Bei einem Hybrid-Wechselrichter kann ein einziges Gerät Gleichstrom in Wechselstrom umwandeln und auch Wechselstrom in Gleichstrom umwandeln. Daher benötigen Sie in Ihrer Photovoltaikanlage (PV) nicht zwei Wechselrichter: einen für die Umwandlung von Strom aus Ihren Solarmodulen (Solarwechselrichter) und einen für die Umwandlung von Strom aus der Solarbatterie (Batteriewechselrichter).

Der Hybrid-Wechselrichter, der auch als batteriegestützter Wechselrichter oder netzgekoppelter Hybrid-Wechselrichter bezeichnet wird, vereint einen Batterie-Wechselrichter und einen Solar-Wechselrichter in einem einzigen Gerät. Er macht zwei getrennte Wechselrichter in derselben Anlage überflüssig, da er als Wechselrichter sowohl für den Strom aus Ihrer Solarbatterie als auch für den Strom aus Ihren Solarmodulen fungiert.

Hybrid-Wechselrichter werden immer beliebter, da sie sowohl mit als auch ohne Batteriespeicher funktionieren. Sie können einen Hybrid-Wechselrichter während der Erstinstallation in Ihr batterieloses Solarsystem einbauen und haben so die Möglichkeit, später einen Solarenergiespeicher hinzuzufügen.

Was Sie mit einem Solar- und Speichersystem erhalten

Wenn Sie eine Batterie zusammen mit Ihrem Solarmodulsystem installieren, haben Sie die Möglichkeit, entweder aus dem Netz oder aus Ihrer Batterie zu schöpfen, wenn diese aufgeladen ist. Dies hat zwei wichtige Auswirkungen:

Batterien liefern Reservestrom

Obwohl Sie immer noch an das Stromnetz angeschlossen sind, können Sie "netzunabhängig" arbeiten, da die Kombination aus Solaranlage und Speicher eine kleine Energieinsel in Ihrem Haus bildet. Im Falle eines Stromausfalls, sei es aufgrund extremer Witterungsbedingungen oder einer Abschaltung des Stromversorgers, können Sie also immer noch Ihr Licht anlassen.

Zur Notstromversorgung sind zwei Dinge zu beachten. Erstens: Wenn Sie nur ein Solarmodulsystem ohne Batterie haben, haben Sie im Falle eines Stromausfalls keinen Strom, selbst wenn die Sonne scheint. Das liegt daran, dass sich Ihr Solarmodulsystem bei einem Stromausfall abschaltet, damit es keinen Strom auf die Übertragungsleitungen schickt, während Arbeiter des Versorgungsunternehmens versuchen, diese zu reparieren, was ein Sicherheitsrisiko darstellen würde.

Zweitens bieten die meisten Batterien nur eine Notstromversorgung für einen Teil Ihres Hauses, nicht für das gesamte Haus. Sofern Sie nicht auch eine intelligente Schalttafel mit Ihrer Batterie installieren (was eine großartige Möglichkeit ist, das Beste aus einem Speichersystem herauszuholen), müssen Sie bei den meisten Batterieinstallationen auswählen, welche Teile Ihres Hauses Sie mit der Batterie sichern wollen, und diese Lasten auf eine kritische Lasttafel ziehen. Viele Batterien können jedoch "gestapelt" werden, d. h. Sie können immer wieder zusätzliche Batterien hinzufügen, bis Sie die gewünschte Speicherkapazität erreicht haben. Auch wenn es also möglich ist, das gesamte Haus zu sichern, kann es teuer werden, genügend Batterien zu kaufen, um dieses Maß an Sicherheit zu gewährleisten.

Mit Batterien können Sie hohe Strompreise vermeiden

Wenn Sie ein Speichersystem mit Ihren Solarmodulen koppeln, können Sie hohe Stromtarife vermeiden, da Sie den Strom aus Ihrer Batterie statt aus dem Stromnetz beziehen. Es gibt zwei Möglichkeiten, wie Batterien dies tun können. Erstens, wenn Sie einen verbrauchsabhängigen oder einen anderen zeitabhängigen Tarif haben, können Sie zu den Zeiten, in denen Ihr Energieversorger mehr für Strom verlangt, d. h. zu den Spitzenzeiten, Strom aus Ihrer Batterie beziehen. Und zweitens, wenn Sie einen Tarif mit einer Bedarfsgebühr haben, was für Gewerbe- und Industriebetriebe typischer ist als für Hausbesitzer, kann eine Batterie Ihnen helfen, Ihre monatliche Bedarfsgebühr zu senken, was einen erheblichen finanziellen Vorteil darstellt.

Wie Lithium-Ionen-Batterien funktionieren

Der typischste Batterietyp, der heute für die Energiespeicherung zu Hause auf dem Markt ist, ist eine Lithium-Ionen-Batterie. Lithium-Ionen-Batterien treiben alle möglichen Alltagsgeräte an, von Mobiltelefonen bis hin zu Autos, es handelt sich also um eine sehr gut erforschte, sichere Technologie.

Lithium-Ionen-Batterien werden so genannt, weil sie durch die Bewegung von Lithium-Ionen durch einen Elektrolyten im Inneren der Batterie funktionieren. Da Ionen Teilchen sind, die ein Elektron gewonnen oder verloren haben, entstehen bei der Bewegung der Lithiumionen von einer Anode zu einer Kathode freie Elektronen, d. h. Elektronen, die von Lithiumatomen freigesetzt wurden. Durch die Ansammlung dieser freien Elektronen werden Batterien letztendlich aufgeladen und speichern Strom. Wenn Sie den in der Batterie gespeicherten Strom entladen, kehrt sich der Fluss der Lithium-Ionen um, was bedeutet, dass der Prozess wiederholbar ist: Sie können Lithium-Ionen-Batterien hunderte oder sogar tausende Male laden und entladen.

Lithium-Ionen-Batterien, die in Energiespeichersystemen für den Hausgebrauch verwendet werden, kombinieren mehrere Lithium-Ionen-Batteriezellen mit komplexer Leistungselektronik, die die Leistung und Sicherheit des gesamten Batteriesystems steuert. Es gibt verschiedene Arten von Lithium-Ionen-Batterien, die sich in ihrer chemischen Zusammensetzung leicht unterscheiden und unterschiedliche Eigenschaften aufweisen, von verbesserter Leistungsdichte bis zu längerer Lebensdauer.

Lithium-Ionen-Batterien sind nicht der einzige Batterietyp, der für Energiespeicheranwendungen in Privathaushalten, Unternehmen oder Versorgungsunternehmen verwendet wird. Die anderen Batterietypen speichern Energie über ähnliche Mechanismen, mit ganz unterschiedlichen Vor- und Nachteilen.

Vorteile der Solarbatteriespeicherung

Die Installation eines Batteriespeichers für Solarmodule ist eine gute Möglichkeit, um sicherzustellen, dass Sie das Beste aus Ihrem Solarsystem herausholen. Hier sind einige der wichtigsten Vorteile eines Batteriespeichersystems für Ihr Haus:

Speichert überschüssige Elektrizitätserzeugung

Ihr Solarmodulsystem kann oft mehr Strom produzieren, als Sie benötigen, besonders an sonnigen Tagen, wenn niemand zu Hause ist. Wenn Sie keinen Batteriespeicher für Solarenergie haben, wird die überschüssige Energie ins Netz eingespeist. Wenn Sie an einem Net-Metering-Programm teilnehmen, können Sie eine Gutschrift für diese zusätzliche Erzeugung erhalten, aber in der Regel wird der von Ihnen erzeugte Strom nicht im Verhältnis 1:1 angerechnet.

Bei der Batteriespeicherung wird der überschüssige Strom nicht ins Netz eingespeist, sondern in der Batterie für die spätere Nutzung aufgeladen. Sie können die gespeicherte Energie in Zeiten geringerer Stromerzeugung nutzen, was Ihre Abhängigkeit vom Stromnetz verringert.

Bietet Erleichterung bei Stromausfällen

Da Ihre Batterien die überschüssige Energie, die von Ihren Solarmodulen erzeugt wird, speichern können, steht Ihrem Haus auch bei Stromausfällen und anderen Zeiten, in denen das Netz ausfällt, Elektrizität zur Verfügung.

Reduziert Ihren Kohlenstoff-Fußabdruck

Mit einem Solarmodul-Batteriespeicher können Sie die von Ihrem Solarmodulsystem erzeugte saubere Energie optimal nutzen. Wenn diese Energie nicht gespeichert wird, sind Sie auf das Stromnetz angewiesen, wenn Ihre Solarmodule nicht genug Strom für Ihren Bedarf erzeugen. Der meiste Strom aus dem Netz wird jedoch mit fossilen Brennstoffen erzeugt, so dass Sie wahrscheinlich mit schmutziger Energie arbeiten, wenn Sie Strom aus dem Netz beziehen.

Liefert Strom, auch wenn die Sonne untergeht

Wenn die Sonne untergeht und die Solarmodule keinen Strom erzeugen, springt das Stromnetz ein, um die dringend benötigte Energie zu liefern, wenn Sie keinen Batteriespeicher haben. Mit einer Solarbatterie verbrauchen Sie nachts mehr von Ihrem eigenen Solarstrom, was Ihnen mehr Energieunabhängigkeit verschafft und Ihnen hilft, Ihre Stromrechnung niedrig zu halten.

Eine leise Lösung für den Backup-Strombedarf

Eine Solarstrombatterie ist eine 100% geräuschlose Option zur Speicherung von Notstrom. Sie profitieren von wartungsfreier, sauberer Energie und müssen sich nicht mit dem Lärm eines gasbetriebenen Notstromaggregats herumschlagen.

Häufig gestellte Fragen