Peakshaving mit PV und Speicher
Peakshaving bezeichnet die gezielte Kappung von Lastspitzen durch PV und Batteriespeicher. Im Gewerbe senkt diese Strategie den Leistungspreis und die Netzentgelte — bei typischen Einsparungen von 50–150 €/kW/Jahr.
Grundprinzip
Gewerbebetriebe mit einem Jahresverbrauch über 100.000 kWh zahlen neben dem Arbeitspreis (ct/kWh) einen Leistungspreis (€/kW/Jahr). Dieser bemisst sich an der höchsten gemessenen Viertelstundenleistung des gesamten Abrechnungsjahres. Eine einzige kurze Lastspitze — etwa durch gleichzeitiges Anlaufen mehrerer Maschinen — kann den Leistungspreis für das gesamte Jahr bestimmen.
Peakshaving zielt darauf ab, diese Spitzen zu kappen, indem ein Batteriespeicher in den Momenten höchster Nachfrage Strom bereitstellt und so den Netzbezug reduziert.
Lastprofil und Kappungspotenzial
Die Analyse des 15-Minuten-Lastprofils (Lastgang) ist die Grundlage jeder Peakshaving-Auslegung. Typische Gewerbebetriebe zeigen:
| Profiltyp | Lastspitze vs. Durchschnitt | Kappungspotenzial |
|---|---|---|
| Produktion (Schichtbetrieb) | Faktor 1,5–2,0 | 20–40 % |
| Bürogebäude (Klima) | Faktor 1,3–1,8 | 15–30 % |
| Einzelhandel (Kühlung) | Faktor 1,2–1,5 | 10–25 % |
| Bäckerei (Backöfen) | Faktor 2,0–3,0 | 30–50 % |
Je höher das Verhältnis von Spitzenlast zu Durchschnittslast, desto wirtschaftlicher ist Peakshaving.
Speicherdimensionierung
Peakshaving stellt andere Anforderungen an den Speicher als Eigenverbrauchsoptimierung:
| Parameter | Eigenverbrauch | Peakshaving |
|---|---|---|
| Kapazität | 1–2 kWh/kWp | 0,5–2 kWh/kW Kappung |
| Entladeleistung | Moderat | Hoch (C-Rate ≥ 1) |
| Zyklen/Tag | 1 | 2–5 |
| Zyklen/Jahr | 250–350 | 500–1.500 |
| Lebensdauer-Anforderung | 10+ Jahre | 10+ Jahre bei hoher Zyklenfestigkeit |
Lithium-Eisenphosphat-Zellen (LFP) sind für Peakshaving besser geeignet als NMC-Zellen — sie vertragen höhere Zyklenzahlen bei geringerer Degradation.
Wirtschaftlichkeit
Die Einsparung ergibt sich aus der Differenz des Leistungspreises vor und nach Installation:
| Parameter | Beispielwert |
|---|---|
| Leistungspreis (Netzentgelt) | 100 €/kW/Jahr |
| Bisherige Jahresspitze | 200 kW |
| Neue Spitze nach Peakshaving | 140 kW |
| Kappung | 60 kW (30 %) |
| Jährliche Einsparung | 6.000 € |
| Speicherkosten (60 kWh LFP) | 30.000–40.000 € |
| Amortisation | 5–7 Jahre |
Bei Betrieben mit besonders spitzen Lastprofilen (Bäckereien, Schweißbetriebe) kann die Amortisation unter vier Jahre fallen.
Kombination PV + Speicher
Die optimale Konfiguration kombiniert beide Strategien:
- PV deckt die Grundlast während der Sonnenstunden und reduziert den durchschnittlichen Netzbezug.
- Speicher fängt Lastspitzen ab — unabhängig davon, ob die PV gerade produziert.
- Energiemanagementsystem (EMS) koordiniert PV-Einspeisung, Speicherladung und Lastmanagement in Echtzeit.
Das EMS muss die Leistungsgrenze (Peakshaving-Schwelle) kennen und den Speicher so steuern, dass ausreichend Kapazität für die nächste erwartete Lastspitze vorgehalten wird. Prognosebasierte Systeme nutzen historische Lastdaten und Wetterdaten, um die Speicherstrategie vorausschauend zu optimieren.
Regulatorische Rahmenbedingungen
Der Leistungspreis ist Teil der Netzentgelte und wird vom jeweiligen Verteilnetzbetreiber festgelegt. Seit der Novelle der Stromnetzentgeltverordnung werden atypische Netznutzungen (Verbrauch in Schwachlastzeiten) zusätzlich begünstigt. Peakshaving-Systeme profitieren davon, wenn die Lastspitze in die Hochlastzeit des Netzes fällt.