Ihr Energiebedarf hat sich verändert? Vielleicht haben Sie sich ein Elektroauto angeschafft, eine Wärmepumpe installiert oder Ihre Familie ist gewachsen. Plötzlich reicht der Stromspeicher Ihrer Photovoltaikanlage, der vor einigen Jahren noch großzügig dimensioniert war, nicht mehr aus, um Sie über die Nacht zu bringen.
Sie stehen vor der Frage: Muss jetzt eine komplett neue, größere Batterie her oder lässt sich das bestehende System intelligent erweitern? Die Antwort lautet oft: Kaskadierung.
Dieser Beitrag erklärt, wie das Zusammenschalten mehrerer Stromspeicher funktioniert, welche technischen Voraussetzungen dafür erfüllt sein müssen und wann sich dieser Schritt für Sie wirtschaftlich lohnt.
Warum einen zweiten Stromspeicher nachrüsten?
Der Wunsch nach mehr Speicherkapazität entsteht meist aus einer veränderten Lebenssituation. Die häufigsten Gründe für eine Erweiterung sind:
- Größere Verbraucher: Ein E-Auto erhöht den jährlichen Strombedarf eines Haushalts um 2.000 bis 5.000 kWh. Eine Wärmepumpe kann je nach Gebäudestandard zusätzlich 3.000 bis 6.000 kWh benötigen. Der ursprüngliche Speicher ist für solche Lasten oft nicht ausgelegt.
- Gestiegener Autarkiewunsch: Viele Eigenheimbesitzer möchten ihre Abhängigkeit vom öffentlichen Stromnetz und von steigenden Strompreisen minimieren. Eine größere Batteriekapazität ist der direkteste Weg zu einem höheren Autarkiegrad.
- Wirtschaftliche Optimierung: Wenn der bestehende Speicher den tagsüber erzeugten Solarstrom nicht vollständig aufnehmen kann, wird der Überschuss für eine geringe Vergütung eingespeist. Jede Kilowattstunde, die Sie stattdessen selbst verbrauchen, spart Ihnen die Kosten für den teuren Netzstrom – aktuell oft über 30 Cent.
Die Erfahrung zeigt, dass viele Anlagenbesitzer ihren zukünftigen Bedarf unterschätzen. Ein Vierpersonenhaushalt benötigt ohne E-Auto und Wärmepumpe rund 4.000 kWh pro Jahr. Kommen die genannten Großverbraucher hinzu, kann sich der Bedarf schnell verdoppeln oder verdreifachen.
Die Kaskadierung: Wie das Zusammenschalten von Batterien funktioniert
Unter Kaskadierung oder Kaskadenschaltung versteht man das Verbinden mehrerer einzelner Batteriespeicher zu einem größeren Gesamtsystem. Stellen Sie es sich wie das Zusammenschalten mehrerer Regentonnen vor, um mehr Wasser speichern zu können. In der Photovoltaik gibt es dafür zwei grundlegende technische Ansätze: die DC-Kopplung und die AC-Kopplung.
DC-Kopplung: Die direkte Erweiterung
Bei der DC-seitigen (Gleichstrom) Kopplung werden die Batteriemodule direkt auf der Gleichstromseite, also vor dem Wechselrichter, miteinander verbunden. Dies ist die gängigste Methode bei modularen Batteriesystemen, bei denen der Hersteller eine Erweiterung von vornherein vorgesehen hat.
Vorteil: Sehr hohe Effizienz, da der Strom nicht mehrfach umgewandelt werden muss. Das gesamte System wird von einem zentralen Batteriemanagementsystem (BMS) als eine einzige große Batterie gesteuert.
Nachteil: Strenge Kompatibilitätsanforderungen. In der Regel können nur identische Batteriemodule desselben Herstellers und oft sogar aus derselben Produktserie kombiniert werden. Eine Nachrüstung nach mehreren Jahren wird oft schwierig, wenn die ursprünglichen Module nicht mehr verfügbar sind.
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Ab 1.299,00 €AC-Kopplung: Das flexible System
Bei der AC-seitigen (Wechselstrom) Kopplung wird ein komplett neues Speichersystem mit einem eigenen Batteriewechselrichter an das Hausnetz (Wechselstromseite) angeschlossen. Es arbeitet quasi unabhängig vom bereits bestehenden System.
Vorteil: Maximale Flexibilität. Sie können Modelle unterschiedlicher Hersteller und Technologien kombinieren. Dieser Ansatz eignet sich hervorragend, um eine bestehende Photovoltaikanlage, die bisher keinen Speicher hatte, nachzurüsten.
Nachteil: Geringfügig niedrigere Gesamteffizienz. Der Strom muss zusätzlich umgewandelt werden (von DC aus der neuen Batterie zu AC für das Hausnetz), was zu leichten Verlusten von 2 bis 4 % führt.
Technische Voraussetzungen und Kompatibilität
Die wichtigste Hürde bei der Speichererweiterung ist die technische Kompatibilität. Nicht jedes System ist für eine Kaskadierung ausgelegt.
Die goldene Regel: Kompatibilität prüfen
Bevor Sie eine Erweiterung planen, ist der Blick in das technische Datenblatt Ihres aktuellen Speichers unerlässlich. Der Hersteller gibt dort an, ob und wie eine Kaskadierung möglich ist. Viele Systeme arbeiten nach einem ‚Master-Slave‘-Prinzip: Ein Master-Gerät steuert ein oder mehrere untergeordnete Slave-Geräte. Achten Sie auf Angaben zur maximalen Anzahl kaskadierbarer Einheiten und zur maximalen Gesamtkapazität.
Ein praktisches Beispiel: Ein bekannter Hersteller erlaubt die Kaskadierung von bis zu drei seiner Heimspeicher-Türme, solange diese DC-seitig über dasselbe Managementsystem laufen. Eine Kombination mit einem Fremdprodukt ist dabei ausgeschlossen.
Was passiert bei unterschiedlichen Batterietypen?
Die Kombination von Batterien unterschiedlichen Alters, unterschiedlicher Kapazität oder gar unterschiedlicher Zellchemie ist auf der DC-Seite hochproblematisch und meist nicht zu empfehlen. Das Gesamtsystem orientiert sich immer am schwächsten Glied, was die Lebensdauer und Leistung aller Komponenten negativ beeinflussen kann.
Wenn Sie einen älteren Speicher mit einem neuen, modernen Modell eines anderen Herstellers kombinieren möchten, ist die AC-Kopplung oft die einzige sichere und funktionierende Lösung. Worauf Sie bei der Auswahl eines passenden Modells achten sollten und welche Arten von Stromspeicher für Photovoltaik es gibt, erfahren Sie in unserem Übersichtsartikel.
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8.599,00 €Wirtschaftlichkeit: Lohnt sich die Erweiterung?
Eine Speichererweiterung ist eine Investition, die sich rechnen muss. Ihre Entscheidung sollte deshalb auf einer soliden Kalkulation basieren.
Kosten für einen zweiten Speicher
Die Preise für Heimspeicher sind in den letzten Jahren gefallen, bewegen sich aber immer noch auf einem nennenswerten Niveau. Als Faustregel können Sie mit Kosten von 700 bis 1.100 Euro pro Kilowattstunde (kWh) nutzbarer Speicherkapazität rechnen, zuzüglich der Installation durch einen Fachbetrieb.
Beispielrechnung: Wann amortisiert sich die Investition?
Stellen Sie sich einen Haushalt mit einer 10-kWp-Photovoltaikanlage und einem bestehenden 5-kWh-Speicher vor. Nach der Anschaffung eines E-Autos wird der Speicher in Sommernächten regelmäßig vollständig entleert.
- Annahme: Eine Erweiterung um weitere 5 kWh Speicherkapazität wird geplant.
- Kosten: ca. 4.500 € (5 kWh * 900 €/kWh) plus Installation.
- Zusätzlicher Nutzen: Mit den zusätzlichen 5 kWh können pro Jahr etwa 1.000 kWh mehr Solarstrom selbst verbraucht werden, die Sie ansonsten aus dem Netz beziehen müssten.
- Ersparnis: Bei einem Strompreis von 35 Cent/kWh und einer Einspeisevergütung von 8 Cent/kWh beträgt die Ersparnis pro selbst verbrauchter Kilowattstunde 27 Cent (0,35 € – 0,08 €).
- Jährliche Ersparnis: 1.000 kWh * 0,27 €/kWh = 270 €
In diesem vereinfachten Beispiel würde die Amortisationszeit allein durch die Stromkostenersparnis über 15 Jahre betragen. Der gestiegene Komfort und die größere Unabhängigkeit sind dabei noch nicht eingerechnet. Eine detaillierte Anleitung zur Berechnung der Wirtschaftlichkeit von Photovoltaikanlagen und Speichern haben wir für Sie in einem separaten Beitrag aufbereitet.
Alternativen zur Kaskadierung
Bevor Sie sich für eine Erweiterung entscheiden, sollten Sie auch andere Optionen prüfen:
- Austausch des Speichers: Manchmal kann es sinnvoller sein, den alten, kleinen Speicher zu verkaufen und durch ein einziges, großes Neugerät zu ersetzen, was Kompatibilitätsprobleme vermeidet und oft platzsparender ist.
- Intelligentes Lastmanagement: Ein Energiemanagementsystem kann Großverbraucher wie die Wallbox des E-Autos oder die Wärmepumpe gezielt dann einschalten, wenn ein Solarstromüberschuss vorhanden ist. So wird der vorhandene Speicher entlastet und die Eigennutzung optimiert, ohne dass neue Hardware nötig wird.
Häufig gestellte Fragen (FAQ)
Kann ich jeden Stromspeicher erweitern?
Nein, das ist nicht bei jedem Modell möglich. Die Erweiterbarkeit ist eine Eigenschaft, die der Hersteller explizit vorsehen muss. Prüfen Sie unbedingt das Datenblatt und die Herstellerangaben Ihres bestehenden Systems.
Macht es einen Unterschied, wie alt mein erster Speicher ist?
Ja, das Alter spielt eine wichtige Rolle, insbesondere bei der DC-Kopplung. Ein älterer Akku hat bereits an Kapazität und Leistung verloren (Degradation). In einem DC-Verbund kann er die Leistung des neuen Akkus negativ beeinflussen. Bei einer AC-Kopplung ist dieser Effekt deutlich geringer, da die Systeme weitgehend unabhängig voneinander arbeiten.
Verliere ich durch die Kaskadierung an Effizienz?
Bei einer korrekt installierten DC-Kaskadierung mit kompatiblen Komponenten sind die Effizienzverluste vernachlässigbar. Bei einer AC-Kopplung entstehen durch die zusätzliche Stromumwandlung geringe Verluste von etwa 2 bis 4 %.
Brauche ich für den zweiten Speicher einen neuen Wechselrichter?
Das kommt auf die Kopplungsart an. Bei einer DC-Erweiterung muss der vorhandene Hybrid-Wechselrichter für die höhere Speicherkapazität ausgelegt sein. Bei der AC-Kopplung bringt der neue Speicher seinen eigenen, integrierten Batteriewechselrichter mit und wird einfach an das Hausnetz angeschlossen.
Fazit: Eine Lösung für wachsende Ansprüche
Die Kaskadierung von Stromspeichern ist eine flexible und oft sinnvolle Lösung, um eine Photovoltaikanlage an einen gestiegenen Energiebedarf anzupassen. Sie ermöglicht es Ihnen, Ihre Unabhängigkeit vom Stromnetz schrittweise zu erhöhen, ohne sofort das gesamte System austauschen zu müssen.
Der Schlüssel zum Erfolg liegt in der sorgfältigen Planung. Prüfen Sie die Kompatibilität Ihres bestehenden Systems, wägen Sie die Vor- und Nachteile von DC- und AC-Kopplung ab und erstellen Sie eine realistische Wirtschaftlichkeitsbetrachtung. So schützen Sie sich vor Fehlinvestitionen und stellen sicher, dass sich die Erweiterung für Sie langfristig auszahlt.
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