Die aktuelle Leistung einer Photovoltaikanlage hängt natürlich von der Tageszeit ab, aber auch von der Jahreszeit und vom Wetter. Eine der größten Herausforderungen besteht deshalb darin, den momentanen Strombedarf und die momentan verfügbare Leistung an Solarstrom in Einklang zu bringen.

Es geht also darum, Solarstrom unabhängig vom Zeitpunkt seiner Erzeugung lokal besser zu nutzen. Der größte Teil des Solarstroms wird heute noch ins Netz eingespeist, und der Eigenverbrauch liegt bei durchschnittlich ca. 25%.*

Durch den Einsatz moderner Batteriespeicher lässt sich der Solarstrom zwischenspeichern, um auch Lastspitzen zu bedienen, die sonst über die externe Stromversorgung gedeckt werden müssten. So kann bspw. bei erhöhtem Bedarf in den Morgenstunden, wenn die Sonneneinstrahlung gering ist, der gespeicherte Strom genutzt werden.

Batteriespeicher stellen eine zukunftsweisende Möglichkeit dar, um die Wirtschaftlichkeit von Photovoltaikanlagen durch eine Steigerung der Eigenverbrauchsquote zu erhöhen. Darüber hinaus unterstützt der breitere Einsatz der Technologie den Ausbau erneuerbarer Energien, weil Batteriespeicher die Netzkapazitäten für die Einspeisung von Solar- oder auch Windstrom erhöhen.
* Quelle: 
www.welt.de/dieweltbewegen/sonderveroeffentlichungen/article120956997/Der-Trend-zur-privaten-Stromerzeugung-waechst.html

Die Eigenverbrauchsquote von Solarstrom lässt sich übrigens auch durch die Nutzung des Stroms zum Betrieb einer Wärmepumpe gezielt erhöhen. Dies steigert die Wirtschaftlichkeit der Photovoltaikanlage. Der Wärmepumpbetrieb muss dafür auf die Photovoltaikanlage abgestimmt sein. Die Wärmepumpe erwärmt das Heizungs- bzw. Trinkwasser, wenn tagsüber genügend
Solarstrom vorhanden ist. Und die Wärme kann dann in gut gedämmten Warmwasserspeichern bereitgehalten werden, zur zeitversetzten Versorgung mit Trinkwarmwasser oder zur Beheizung von Räumen. Und mit dem vergleichsweise günstigen Solarstrom wird eine Wärmepumpe wirtschaftlich noch interessanter, das Integration aller gebäudetechnischen Gewerke der Immobilie erneuerbarer Energien oder zur Nutzung dezentraler Energieversorgungssysteme maßgeschneiderte und durchgängige Lösungen aus einer Hand realisiert werden.

Die vielfältigen Synergien, die sich aus einer ganzheitlichen Betrachtung aller Gewerke ergeben, steigern in der Regel die Energieeffizienz des Gesamtsystems. Neben den hier exemplarisch genannten Wärmepumpen können solche positiven Effekte u.a. durch den komplementären Einsatz folgender weiterer Energieerzeugungs- und Speichertechnologien erzielt werden: Solarthermie, Geothermie, Wärmerückgewinnung, Eisspeicher und BHKW.

Die Eigenstromverbrauchsquote lässt sich darüber hinaus auch durch ein gezieltes An- und Abschalten von Haushaltsgeräten erhöhen. Hierfür gibt es heutzutage intelligente Energiemanagement-Systeme, die eine optimale Nutzung von Photovoltaikanlagen mit Batteriespeichern ermöglichen. Diese geben entweder Handlungsempfehlungen für den günstigsten Betriebszeitpunkt von Haushaltsgeräten, wie z. B. die Waschmaschine oder den Wäschetrockner, oder steuerbare Verbraucher sind in ein automatisches Lastmanagement eingebunden, sodass sich bestimmte Geräte selbstständig ein- und ausschalten. Der Geschirrspüler kann z. B. zeitgeschaltet nachts laufen, wenn keine anderen Verbraucher wie Fernseher, Computer oder Beleuchtung zu bedienen sind. Die Geräte sind entweder direkt steuerbar und via Ethernet in das „Smart Home“ eingebunden, oder sie sind über Funksteckdosen und Bluetooth integriert. Doch damit nicht genug: Intelligente Energiemanagementsysteme für Solarstromspeicher verfügen über selbstlernende Algorithmen, die das typische Lastprofil einzelner Verbraucher erkennen und berücksichtigen. Über diese individuellen Lastprofile lassen sich nebenbei „Stromfresser“ identifizieren und ggf. Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz ergreifen. Da schließlich die Ladung des Batteriespeichers von der Dauer der Sonneneinstrahlung abhängig ist, wird sogar die lokale Wetterprognose genutzt, um zu ermitteln, wie viel Solarstrom voraussichtlich zur Verfügung stehen wird. Als Fazit lässt sich festhalten: Ein effizienter und wirtschaftlicher Betrieb von Photovoltaikanlagen hängt im Wesentlichen von drei Faktoren ab:

1. von der kontinuierlichen Überwachung der Anlagen- und Ertragsdaten
2. von Speichertechnologien (insbesondere Batteriespeicher, aber auch indirekt in Form von Wärme über Wärmepumpen und Warmwasserspeicher) und
3. von einem intelligenten Energiemanagement, das den Eigenverbrauchsanteil an Solarstrom erhöht.

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