PV Speicher - Batteriespeicher für Solaranlage

Meine eigene Solaranlage mit 9,9kWhp macht natürlich mehr Sinn, wenn der Strom direkt lokal verbraucht wird. Ich habe noch keinen Batteriespeicher aber meine Kalkulation sagt mir aktuell noch, dass es sich nicht rechnet. Umweltschutzüberlegungen lasse ich nun absichtlich mal außen vor, denn mein "grün" erzeugter Stromüberschuss wird dann halt für 12ct/kWh eingespeist und mein bezogener Strom ist auch grün.

Basiswissen Solaranlage Buchhaltung

Wer eine Solaranlage aufstellt und Übermengen zu einem geförderten Strompreis ins Netz speisen will, ist in den meisten Fällen auf eine "Gewinnerzielungsabsicht" aus und damit kommt das Finanzamt ins Spiel. Darunter fallen natürlich nicht die "Balkon"-Anlagen, die sich einige Leute kaufen und einfach in die Steckdose stecken. Von der physikalischen Qualität abgesehen steht hier der Eigenverbrauch an erster Stelle und wenn man was eingespeist würde, dürfte der Zähler nicht rückwärts laufen, d.h. sie schenken dem EVU ein paar kWh. Sobald wir aber offiziell einspeisen, bezahlt uns der Netzbetreiber, der nicht identisch mit ihrem Energieversorger sein muss. Nach Abzug der Ausgaben (im wesentlichen die Abschreibung der Solaranlage) bleibt hoffentlich ein Gewinn, der dann aber zu versteuern ist.

Wenn gewisse Grenzen an Gewinn/Umsatz nicht überschritten werden, können Sie auf Umsatzsteuererklärungen verzichten aber dürfen dann auch keine Vorsteuer abziehen. Das ist am Anfang natürlich schade, wenn Sie die 19% der Installation nicht gleich wieder vom Finanzamt sich zurückholen können. Sie bezahlen diese dann aber auch nicht mit jedem Jahre wieder ans Finanzamt zurück. Spätestens wenn ihre Anlage komplett abgeschrieben ist, müssen Sie dann weiter die Umsatzsteuer abführen.

Die Umsatzsteuer für die eingespeiste Energie bekommen Sie zwar vom Netzbetreiber auch überwiesen, so dass dieser Teil ein Nullsummenspiel ist. Aber beim Eigenanteil bezahlen Sie sich ja selbst die Mehrwertsteuer und müssen diese abführen. Hier legen Sie dann 19% privat drauf.

Kostenrechnung ohne Batterie

Die Berücksichtigung des Eigenanteils ist sowieso eine knifflige Geschichte. Wenn Sie nun denken, dass Sie überflüssigen Strom einspeisen und bezahlt bekommen, während sie ihren selbst verbrauchten Strom einfach unter den Tisch fallen lassen, dann bekommen Sie Ärger mit dem Finanzamt. Die Kosten der Abschreibung vom Gewinn abzuziehen und die Einnahmen zu unterschlagen geht natürlich nicht. Sie müssen also den Eigenanteil korrekt ermitteln.

Kurz gesagt: Sie müssen sich den selbst produzierten Strom zum "Marktpreis" verkaufen, d.h. zum gleichen Preis, den auch ihre Energieversorger berechnet. Da sind dann auch EEG-Abgang, Netzentgelte etc. mit berücksichtigt. Als Privatverbraucher kommen Sie so so erst einmal nicht "billiger" an ihre eigene Energie. Das ist aber nur die eine Seite.

Sie produzieren die Energie  z.B. für 11cent/kWh und speisen sie für 12ct/kWh ein und verdienen damit 1ct/kWh, die sie noch versteuern müssen. Die Energie, den sie aber selbst verbrauchen, müssen Sie für z.B. 26ct/kWh (netto) an sich selbst verkaufen und machen damit 16ct-11ct = 15ct/kWh Gewinn. Den müssen Sie dann als Einkommen mit ihrem persönlichen Einkommensteuersatz versteuern. Bei 30% wären das dann 5ct/kWh an das Finanzamt aber 10ct/kWh "Gewinn".

Als Privatperson bezahlen Sie also 30ct/kWh (Brutto) aber bekommen 10ct/kWh des aus ihrer eigenen Zahlung erwirtschafteten Gewinns wieder zurück.

Ihr selbst verbrauchte Strom kostet Sie also 20ct/kWh. Info: Wenn eine Firma sich eine Solaranlage montiert, dann ist das Betriebsausgaben und gesparte Stromkosten und kosten dann nur die 12ct.

Diese Preisdifferenz ist nun die Basis für eine Rentabilitätsrechnung einer Batterie. Nebeneffekte wie eine mögliche "Autarkie" oder die theoretische Option quasi eine "USV" (Inselbetrieb) im Haus zu haben lasse ich bewusst nicht weiter betrachtet.

Auswertungen Bestandsdaten

Natürlich müssen Sie realistisch den aktuellen Eigenverbrauch und das Optimierungspotential berechnen. Ein Zwei-Wege-Zähler ermittelt ihre bezogene Energiemenge (1.8.0) und ihre Einspeisung (2.8.0). Was direkt vom Wechselrichter in ihren Haushalt geht, sehen sie so nicht. Entweder haben Sie dazu einen eigenen Stromzähler am Wechselrichter oder die Daten im Wechselrichter reichen dem Finanzamt aus. Dann können Sie nämlich am Jahresende ermitteln, wie viel Energie ihr Wechselrichter erzeugt hat und davon ziehen sie die Einspeisung ab. Für 2020 hat meine Anlage ohne Batterie folgende Kennzahlen:

Aus den Zahlen interpretiere ich:

Beschreibung Wert

Laut Kostal Wechselrichter habe ich 8636kWh erwirtschaftet

8636kWh

Laut Zähler Licht/Solar 2.8.0 habe ich davon 5556kWh eingespeist

5556kWh

Die selbst verbrauchte Energie erhalte ich durch die Subtraktion von 8636kWh  - 5556kWh

3080kWh

Prozentual sind das 3080*100/8636 = 35,6%

35,6%

Relevant ist natürlich noch, wie viel Energie ich vom EVU eingekauft habe. Das sind bei mir 5718kWh für Licht aber auch noch mal 3713 kWh für "Wärme", die aber "günstiger" gekauft werden. Aber selbst die 5718 sind viel, damit ich rein rechnerisch die eingespeisten 5556kWh komplett selbst verbrauchen könnte. Theoretisch könnte ich 5556kWh für 10ct/kWh günstiger einkaufen und damit 556€/Jahr sparen. Aber unterschiedliche Quellen schreiben, dass vielleicht 60-70% mit Batterien zu vertretbaren Kosten zu erreichen sind. Nur warum ist das so?

Leider stimmt diese Rechnung so nicht, denn der zeitliche Verlauf überhaupt nicht berücksichtigt.

  • Jährlich
    Eine Speicherung von Energie über mehrere Monate um die Übermengen des Sommers im Winter zu verbrauchen ist eine Herausforderung. Vielleicht haben wir in vielen Jahren kleine Wasserstoff-Speicher mit Elektrolyse, Kompressor, Brennstoffzelle im Keller. Persönlich wäre dann ein "Energiespeicher" pro Ort oder Landkreis realistischer als Langzeitspeicher.
    Aber eine Speicherung über mehrere Monate bedeutet auch viel höhere Energiemengen. Ein E-Auto Akku hat meist 40-70kWh und das sind nur wenige Prozente von 5MWh und Speicherverluste und Selbstentladung sind da noch gar nicht berücksichtigt und die meisten Batteriespeicher haben zwischen 5-15kWh. Ein Auto nachts aus der Batterie im Keller zu laden, bleibt noch länger ein Wunschtraum.
  • Täglich
    Insofern ist es eher interessant, die Energie "Kurzfristig" über wenige Tage besser zu nutzen. Die Übermenge des Tages kann helfen, dass der Bezug über Nacht reduziert werden kann. Bei dem Modell können wir aber kaum 100% erreichen, denn die im Sommer erwirtschafteten Energiemengen lassen sich meist nicht innerhalb der gleichen Woche verbrauchen. Ob da das viel zitierte E-Auto, welche nachts aus der Haus-Batterie seine Auto-Batterie auflädt, hier relevant wird, lasse ich mal offen

Um eine bessere Vorhersage zu erreichen, müssen wie entweder mit Annahmen und Erfahrungswerten arbeiten oder den Energiebedarf über die Zeit darstellen. Ich erfasse aktuell nur die Erzeugung über das Jahr:

Da sehen sie schon sehr deutlich ,dass im Sommer tagsüber zwischen 20-40kWh pro Tag erwirtschaftet werden aber in der dunklen Zeit nur ein Bruchteil davon geliefert kommt. Das sehen wir an ausgewählten Tagesdiagrammen für Sommer und Winter. Beachten Sie die Skalierung

Zeitraum Bild

Sommer

Am schönen Tag erreicht die Anlage fast die 70% Grenze, bei der eh abgeriegelt würde und sammelt bis zu 50-60kWh am Tag ein.

Winter

Im Dezember kommen wir selbst in den Spitzen gerade mal an 20% der Nennleistung und selbst gute Tage sammeln 9kWh.

Es reicht daher nicht, die Zählerstände am Ende des Jahres einzusammeln sondern man sollte auch die Einspeisung und den aktuellen Eigenverbrauch über die Zeit mit ermitteln,

Leider fehlt mir dazu noch diese zeitliche Erfassung der Einspeisung. Ein Auslesen der S0/D0-Schnittstelle ist aber in Planung.

Bis dahin begnüge ich mich aber mit anderen im Haus verbauten Zwischenzählern, die weitere Informationen liefern.

Eigenanteilpotential abschätzen

Meine beruflich veranlassten Systeme im Büro als auch die Server im Keller werden mit einem Zwischenzähler getrennt erfasst.

Zumindest die Server laufen 24x7 und 1339kWh bedeuten 3,6kWh/Tag oder 152W/h als "Grundlast", die eh immer da ist. Wenn ich das Büro dazu nutzen (Fax, Drucker, Monitore), dann kommen da auch noch mal 2,4kWh/Tag oder 100W/h dazu, die tagsüber direkt von der Solarenergie und Nachts auch aus einer Batterie kommen können. Schon eine kleine 3,6kWh-Batterie könnte die Server betreiben.

Für mich ist es schon interessant, dass sich auch kleine Verbraucher von 150W über das Jahr sich zu 1,3MWh, d.h. 400€ allein an Stromkosten aufaddieren. Addiert man die Koste der Hardware dazu, dann kann eine VM in Azure schon interessant werden. Die 150 werden natürlich zu 100% in Abwärme umgesetzt und wärmen etwas den Keller. "Verloren" sind sie nicht.

Wobei ich schon noch überlege, ob sich nicht auch eine Kopplung mit der Wärmepumpe lohnt. Die Energiemengen im Winter reichen an einigen Tagen nicht mal für den Betrieb der Server-Grundlast und da sind Kühlschrank, Licht, Gefriertruhe noch gar nicht einbezogen. Eine Batterie wird im Winter nur minimal genutzt werden. Im Sommer wäre die Frage, wie viel Energie durch eine Batterie gespeichert werden kann um in der Nacht den Fremdbezug zu reduzieren oder komplett zu ersetzen.

Das Paradoxon dabei ist aber: Je größer die Batterie ist, desto höher wird diese Autarkie-Rate aber jedes weitere kW Speicher kostet gleich viel Geld aber der Zugewinn an Autarkie ist immer weniger.

Eine große Batterie um 100% der selbst erwirtschafteten Energie für den Eigenverbrauch zu speichern, ist sehr teuer. Eine zu kleine Batterie kostet aber auch "relativ" mehr, da die Basiskosten (Lieferung, Installation, Wechselrichter, Messeinrichtungen etc.) fast unabhängig von der Batteriegröße sind. Die Frage ist also, welche Größe sich am besten amortisiert.

Dazu kommt aber noch die Möglichkeit von zeitunkritischen Verbrauchern. Man kann "überflüssigen Strom" z.B. zum Aufheizung des Warmwassers nutzen. Um 1 Liter Wasser um 1 Grad zu erwärmen, braucht man 1,16Wh. 10Min Duschen braucht ca. 150Liter. Wenn ich nun 300L Wasser/Tag von 10 Grad auf 40Grad aufheizen will, dann benötige 30Grad * 300 Liter * 1,16 Wh/Liter/Grad = 10kWh. Diese Energie könnte ich jeden Tag aus der "Spitze" schon mal abknabbern. Technisch ist ein "Tauchsieder", der abhängig von der aktuellen Einspeisung einfach seine Last hochfährt, keine Hochtechnologie.

Aber auch hier muss man gegenrechnen, wie ich heute mein "Warmwasser" erzeuge. Laut https://www.energieverbraucher.de/de/preise__981/ kostet die kWh per Gas zwischen 6-7ct/kWh, Öl zwischen 4-8ct. Es kann also schon interessanter sein den Strom für 12ct einzuspeisen und Gas/Öl einer bestehenden Heizung zuzukaufen. Ich habe eine Wärmepumpe, die bei WW eine Hebezahl von 1:4,1 erzeugt.

Damit kostet mit 1kWh "Wärme" entsprechend 0,25kWh Strom, so dass 20ct Strompreis (Solar oder WP-Strom) noch 5ct übrig bleiben. Da ist eine Heizung per 20ct per "Tauchsieder" wirtschaftlich unsinnig. Das ändert sich erst nach 20 Jahren, wenn die Einspeiseförderung wegfällt.

Ihre Anlage ist abgeschrieben aber kostet noch Wartung etc. Solange sie weiter läuft, ist jede kWh ist ein Gewinn. Wenn das EVU nicht mehr vergütet, dann können Sie schon einen Umbau der auf Einspeisen optimierten Anlage auf Eigenverbrauch zu überlegen.

Zwischenstand

Ich habe noch keinen Batteriespeicher und das wird auch noch einige Zeit zu bleiben, da der Aufwand eine bestehende Anlage und die Verteilung anzupassen in keinem Verhältnis zu den Kosten steht. Wenn ich meine 35% auf 70% anheben könnte und damit noch mal 3000kWh pro Jahr selbst verbrauchen könnte, würde ich bei ca. 10ct "Gewinn durch Einsparung" 300€ sparen. Da eine Anlage mit ca. 7 kWh etwas 4000-6000€ kostet und die Nachrüstung auch nicht bezuschusst wird, müsste die Anlage 15-20 Jahre problemlos laufen.

Bei der Entwicklung der Batterietechnik, dem Wandel der Mobilität u.a. ist dies nicht kalkulierbar. Auch die Auswirkungen der Solarförderung meiner Anlage in ca. 14 Jahren ist ebenso unklar. Selbst eine direkte Nutzung über die Wärmepumpe oder einen Heizstab macht keinen Sinn, solange der selbst erwirtschaftete Strom, der das Haus nicht verlässt, noch mit EEG-Umlage, Netzentgelten und Umsatzsteuer beaufschlagt wird.

Also lasse ich erst einmal die Finger davon.

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