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Photovoltaik und stationäre Batteriespeicher – Ein PV-Speicher-Angebot technisch beurteilen

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Einleitung

Photovoltaik und stationäre Batteriespeicher – Ein PV-Speicher-Angebot technisch beurteilen

Zielgruppe: Ausbildung in Elektrotechnik, Energietechnik und verwandten Berufen.

Dauer: ca. 90–120 Minuten mit Projektarbeit.

Kurzbeschreibung: Du prüfst den Energiebedarf eines Gebäudes, erkennst Annahmen in einem PV-Speicher-Angebot und bewertest technische Leistungsdaten anhand nachvollziehbarer Nachweise.

Dein Lernziel: Am Ende kannst Du ein Angebot mit einer begründeten Entscheidung versehen: geeignet, nur unter Bedingungen geeignet oder noch nicht prüfbar.

Sicherheitsgrenze: Dieser Kurs behandelt Planung, Berechnung, Dokumentation und ungefährliche Simulation. PV-Gleichspannungen, Hochvolt-Batterien und Traktionsbatterien werden ausschließlich theoretisch oder im sicheren Simulator behandelt. Keine Arbeiten an offenen elektrischen Systemen, keine Schalt- oder Messanleitung und keine Befähigungsbescheinigung. Elektrotechnische Arbeiten, Prüfungen und Freigaben bleiben entsprechend qualifizierten und beauftragten Fachkräften vorbehalten. Aktuelle Qualifikationsanforderungen, Herstellerfreigaben und örtliche Regeln sind vor realen Arbeiten zu prüfen.

Bild: Beispiel einer PV-Anlage auf einem Wohngebäude. Quelle und Lizenz im Mediennachweis.

Lernstrecke: Sechs kurze Lerneinheiten

Lerneinheit 1: Den Kundenbedarf erfassen

Leitfrage: Was soll die Anlage tatsächlich leisten?

Eine PV-Anlage wandelt Sonnenlicht in Strom um. Ein stationärer Batteriespeicher verschiebt einen Teil der verfügbaren elektrischen Energie zeitlich vom Laden zum späteren Verbrauch. Er erzeugt keine zusätzliche Energie.

Ein Angebot ist nur dann sinnvoll beurteilbar, wenn Gebäude, Verbrauch und gewünschte Funktionen bekannt sind.

Ausbildungsfall: Familie Sommer

Du arbeitest in einem fiktiven Ausbildungsbetrieb. Deine Aufgabe ist die technische Vorprüfung zweier Angebote für ein Einfamilienhaus.

Gebäudedaten	Angabe
Haushaltsstromverbrauch	4.500 kWh pro Jahr
Geplante PV-Leistung	8 kWp
Dach	Südwest, mögliche Teilverschattung
Berechnungsannahme	950 kWh je kWp und Jahr
Daraus modellierter Jahresertrag	7.600 kWh
Besonders wichtiger Bedarf	Abend und Nacht
Kundenwunsch	Hoher Eigenverbrauch, nachvollziehbare Kosten und optional Ersatzstrom

Wichtig: Der Ertrag von 7.600 kWh ist eine Rechenannahme, kein bestätigter Standortertrag. Dachneigung, Wetterdaten, Verschattung, Komponenten und Verluste müssen in einer fachlichen Ertragsprognose berücksichtigt werden.

Basisaufgabe: Nenne drei fehlende Informationen, bevor Du den Speicher dimensionierst.

Feedback: Besonders wichtig sind zeitaufgelöste Verbrauchsdaten, ein geprüftes Dach- und Verschattungsmodell sowie die genaue Anforderung an Not- oder Ersatzstrom. Der Jahresverbrauch allein beschreibt nicht, wann Strom gebraucht wird.

Lerneinheit 2: Energiebedarf und PV-Ertrag unterscheiden

Schaubild: Direkter PV-Eigenverbrauch und Netzaustausch ohne Speicher.

Die wichtigsten Einheiten:

Einheit	Bedeutung	Beispiel
kW	Momentane elektrische Leistung	Ein Gerät benötigt 2 kW
kWh	Elektrische Energie	2 kW über 3 Stunden ergeben 6 kWh
kWp	PV-Nennleistung bei Standardtestbedingungen	PV-Generator mit 8 kWp
%	Verhältnis oder Wirkungsgrad	90 % Speicherzykluswirkungsgrad

Merke: Leistung ist nicht gleich Energie. Ein Speicher mit 9 kWh nutzbarer Kapazität ist deshalb nicht automatisch für eine Last von 9 kW geeignet.

Karte: Modelliertes PV-Ertragspotenzial in Deutschland. Sie ersetzt keine gebäudespezifische Ertragsberechnung.

Interaktiver Energiefall: Ein Modelltag

Alle Werte sind fiktive, didaktisch vereinfachte AC-Energiewerte am Gebäudesystem.

Zeitraum	PV-Energie	Hausbedarf	Direkt nutzbare PV-Energie
Morgen	1 kWh	2 kWh	1 kWh
Mittag	22 kWh	5 kWh	5 kWh
Abend	3 kWh	6 kWh	3 kWh
Nacht	0 kWh	3 kWh	0 kWh
Gesamt	26 kWh	16 kWh	9 kWh

Deine Aufgabe: Berechne den gesamten PV-Überschuss und den nicht direkt gedeckten Strombedarf des Modelltags.

Hilfe 1: Vergleiche in jedem Zeitabschnitt PV-Erzeugung und Hausbedarf.

Hilfe 2: Überschuss entsteht, wenn die Erzeugung größer als der gleichzeitige Bedarf ist.

Hilfe 3: Summiere die Differenzen über alle Zeitabschnitte.

Musterlösung mit Feedback: Es entstehen 17 kWh PV-Überschuss. Der nicht direkt gedeckte Bedarf beträgt 7 kWh. Denn 26 minus 9 ergibt 17 und 16 minus 9 ergibt 7. Ein Speicher kann die zeitliche Lücke verkleinern, aber Verluste, Kapazitätsgrenzen und Leistungsgrenzen müssen berücksichtigt werden.

Transferimpuls: Der Modelltag ist kein typischer Jahresdurchschnitt. Begründe, warum eine Jahresbilanz allein für die Speicherentscheidung nicht ausreicht.

Feedback: Im Winter stehen oft weniger PV-Überschüsse zur Verfügung. Lastspitzen, Jahreszeiten und Tagesprofile bestimmen, wie häufig ein Speicher tatsächlich genutzt werden kann.

Lerneinheit 3: Ein Anlagenschema lesen

Gebäudemodell: Vereinfachtes System mit Hybridwechselrichter. Das Bild ist ein Funktionsschema, keine Verdrahtungsanleitung.

Funktionsschema eines Batterie-Energiespeichersystems. Die Darstellung ist vereinfacht und teilweise auf größere Energiesysteme übertragbar.

Wichtige Komponenten: Solarmodul, Wechselrichter, Batteriemanagementsystem, Energiemanagementsystem, Stromzähler und Stromnetz.

Bei DC-Kopplung wird der Speicher auf der Gleichstromseite des Systems angebunden, häufig über einen Hybridwechselrichter. Bei AC-Kopplung erfolgt die Speicheranbindung auf der Wechselstromseite über einen Batteriewechselrichter.

Keine Topologie ist allein aufgrund ihres Namens immer effizienter. Entscheidend ist das gesamte Systemverhalten einschließlich Teillast und Bereitschaftsverbrauch.

Anwendungsaufgabe: Vergleiche die beiden Schemata. Identifiziere Erzeuger, Speicher, Umwandlung, Verbrauch und Netz. Zeichne anschließend ein eigenes vereinfachtes Funktionsbild ohne Leiteranschlüsse oder Spannungsangaben.

Feedback: Das Modell ist richtig, wenn Du Energieflüsse logisch unterscheidest und erklären kannst, wann elektrische Energie direkt verbraucht, gespeichert oder mit dem Netz ausgetauscht wird.

Videoimpuls: Ältere Stromspeicher-Inspektion als Einstieg in den Systemvergleich. Die aktuellen Ergebnisse findest Du in der Studie 2026.

Beobachtungsauftrag: Achte auf Wirkungsgrad, Systemleistung und die Bedeutung unabhängiger Vergleichsmessungen.

Lerneinheit 4: Kapazität, Leistung und Verluste prüfen

Animation: Vereinfachte Stromversorgung eines Hauses mit gespeicherter Energie bei fehlender PV-Erzeugung.

Nennkapazität ist nicht dasselbe wie nutzbare Kapazität. Die nutzbare Energie hängt von den ausgewiesenen Betriebsgrenzen und der Definition des Datenblattwerts ab.

Die Entladeleistung in kW bestimmt, welche elektrische Leistung der Speicher über sein System bereitstellen kann. Die nutzbare Kapazität in kWh beeinflusst, wie lange dies möglich ist.

Round-Trip-Wirkungsgrad: Verhältnis der nach einem Lade- und Entladezyklus abgegebenen zur aufgenommenen Energie bei definierten Messgrenzen. Ein maximaler Wechselrichterwirkungsgrad ist damit nicht identisch.

Rechenfall: Was geht verloren?

Ein fiktives Speichersystem nimmt innerhalb eines vollständigen Modellzyklus 5,0 kWh AC-Energie auf. Später gibt es 4,5 kWh AC-Energie ab.

Aufgabe: Berechne den Zykluswirkungsgrad und den Energieverlust.

Hilfe 1: Wirkungsgrad = abgegebene Energie geteilt durch aufgenommene Energie.

Hilfe 2: Multipliziere das Verhältnis mit 100.

Feedback: Der AC-zu-AC-Zykluswirkungsgrad beträgt 90 %. Die Energiedifferenz beträgt 0,5 kWh. Diese Rechnung gilt für genau die genannten Messgrenzen. Zusätzliche Bereitschaftsverbräuche außerhalb des Messzeitraums sind nicht automatisch enthalten.

Wichtige Prüffrage: Sind die Werte auf dem Datenblatt maximale Momentanwerte, durchschnittliche Wirkungsgrade oder Ergebnisse eines definierten Systemtests?

Video: Erklärung zur Bedeutung von Wechselrichterwirkungsgraden bei niedriger Last durch die Forschungsgruppe Solarspeichersysteme der HTW Berlin.

Anwendungsaufgabe: Ein Speicher stellt maximal 4 kW AC-Leistung bereit. Das Haus benötigt gleichzeitig 4,7 kW und die PV erzeugt nichts. Wie groß ist die rechnerische Leistungslücke?

Feedback: Mindestens 0,7 kW müssten anderweitig gedeckt oder durch Lastmanagement vermieden werden. Ein voller Speicher kann seine Leistungsgrenze nicht überschreiten.

Lerneinheit 5: Zwei Angebote technisch vergleichen

Vergleiche nicht nur Werbeversprechen. Vergleiche nachprüfbare Systemdaten.

Merkmal	Angebot A	Angebot B
PV-Leistung	8 kWp	8 kWp
Speicher-Nennkapazität	10 kWh	7,2 kWh
Angegebene nutzbare Kapazität	9 kWh	6,5 kWh
Maximale AC-Entladeleistung	4 kW	5 kW
Wirkungsgradangabe	98 % maximaler Wechselrichterwirkungsgrad	90 % AC-AC-Zykluswirkungsgrad für definierten Testfall
Standby-Leistung	Nicht angegeben	7 W laut fiktivem Datenblatt
Ersatzstrom	Werbeaussage: notstromfähig	Nicht angeboten
Garantie	10 Jahre, Bedingungen fehlen	10 Jahre, Bedingungen und Kapazitätsgrenze dokumentiert
Systemnachweise	Teilweise offen	Messbedingungen und Kompatibilität teilweise dokumentiert

Hinweis: Beide Angebote und sämtliche zugehörigen Zahlen sind für diesen Ausbildungsfall erfunden. Es handelt sich nicht um reale Produkte oder reale Prüfzertifikate.

Diagnosefall A: Welche Angabe fehlt?

Frage 1: Ist Angebot A aufgrund von 98 % automatisch effizienter als Angebot B?

Feedback: Nein. Es werden zwei verschiedene Kenngrößen unter unterschiedlichen Bedingungen verglichen. Eine seriöse Effizienzentscheidung erfordert vergleichbare Systemtests.

Frage 2: Ist Angebot A allein wegen 9 kWh nutzbarer Kapazität vorzuziehen?

Feedback: Nein. Die zusätzliche Kapazität muss zum Lastprofil passen und regelmäßig sinnvoll genutzt werden können. Ein größerer Speicher kann höhere Investitionskosten und ungenutzte Kapazität bedeuten.

Frage 3: Ist Angebot A sicher ersatzstromfähig?

Feedback: Aus der Werbeaussage ist das nicht nachweisbar. Erforderlich sind Angaben über die Ersatzstromfunktion, verfügbare Leistung, Umschaltverhalten, Umfang der versorgten Stromkreise, Herstellerfreigaben und zusätzliche Systemkomponenten.

Vorläufiges Urteil: Angebot B ist bei einigen Angaben transparenter. Ein endgültiger technischer oder wirtschaftlicher Sieger kann aus den vorliegenden Daten nicht bestimmt werden. Insbesondere fehlen ein vollständiger standortbezogener Ertragsnachweis, eine einheitliche Effizienzbewertung und die gesamte Kostenbetrachtung.

Diagnosefall B: Ein auffälliges Monitoring

Im sicheren Simulator wird folgender Betriebszustand angezeigt:

Größe	Angezeigter Wert
PV-Leistung	5,0 kW
Hauslast	1,0 kW
Speicher-Ladezustand	30 %
Speicher-Ladeleistung	0 kW
Netzeinspeisung	4,0 kW

Frage: Ist der Speicher defekt?

Hilfe 1: Prüfe die Leistungsbilanz.

Hilfe 2: Ein geringer Ladezustand bedeutet nicht zwingend, dass sofort geladen werden muss.

Hilfe 3: Frage nach Ladezeitplan, Prognosesteuerung, Temperaturzustand, Freigaben, Messpunkt und eventuellen Fehlermeldungen.

Feedback: Ein Defekt ist nicht bewiesen. Die Energiebilanz ist zunächst plausibel. Ein Energiemanagement kann die Ladung bewusst verschieben. Fehlende Freigaben oder Störungen sind ebenfalls denkbar. Die nächste Maßnahme ist die Auswertung dokumentierter Betriebsdaten durch Berechtigte, nicht das Öffnen des Gerätes.

Lerneinheit 6: Sicherheit, Nachweise und Fachfreigabe

Symbolbild der Anlagentechnik: Eine sichtbare Installation ersetzt keine dokumentierte Sicherheitsprüfung.

Eine Angebotsprüfung muss auch Sicherheit und Verantwortlichkeiten umfassen.

Technische Dokumentation: Sind Hersteller, genaue Typbezeichnungen, Konformitätsunterlagen und die erforderlichen Sicherheitsnachweise benannt?
Brandschutz: Sind zulässiger Aufstellort, Umgebungsbedingungen und Herstellervorgaben geklärt?
Netzanschluss: Sind Netzbetreiberanforderungen und die einschlägigen technischen Anschlussregeln berücksichtigt?
Inbetriebnahme: Ist eindeutig angegeben, welche qualifizierte Fachperson Prüfungen und Dokumentation übernimmt?
Garantie: Sind Restkapazitätsgrenzen, Laufzeiten, Zyklenbedingungen und Kosten im Schadensfall nachvollziehbar?
Datenschutz: Sind Monitoring, Cloud-Abhängigkeit, Datenzugang und Updateversorgung beschrieben?

Regelwerke für die fachliche Einordnung in Deutschland:

Die VDE-AR-N 4105:2026-03 behandelt den Anschluss und Parallelbetrieb von Erzeugungsanlagen am Niederspannungsnetz. Die VDE-AR-E 2510-50 betrifft Sicherheitsanforderungen stationärer Batteriespeichersysteme. Die EU-Batterieverordnung 2023/1542 enthält in Artikel 12 Sicherheitsanforderungen für stationäre Batterie-Energiespeichersysteme.

Die DGUV Information 203-080 behandelt Gefährdungen bei Montage und Instandhaltung von PV-Anlagen. Ihre Ausgabe stammt aus dem Jahr 2015; aktuelle Ergänzungen und betriebliche Vorgaben müssen geprüft werden.

Keine elektrische Arbeitsanweisung: Selbst wenn PV, Batterie und Gebäude als Niederspannungsanlage eingeordnet sind, können gefährliche Spannungen und gespeicherte Energien auftreten. Lernende öffnen keine elektrischen Systeme, trennen keine Steckverbindungen und führen keine elektrischen Prüfungen ohne entsprechende Qualifikation, Auftrag und sichere Arbeitsorganisation aus.

Diagnoseentscheidung: Du stellst fest, dass ein Batteriesystem ungewöhnlich riecht und eine Warnmeldung anzeigt.

Feedback: Keine Eigenreparatur und keine Öffnung. Den Bereich entsprechend betrieblichem Gefahren- und Notfallkonzept sichern lassen, Abstand halten und die zuständige Fachperson informieren. Bei akuter Gefahr die vorgesehenen Notfallwege nutzen.

Videoimpuls: Notstrom und tatsächliche Unabhängigkeit unterscheiden.

Praxiswerkstatt: Das Angebot beurteilen

Eine einfache Bewertungsmatrix

Prüffeld	Nachweis	Vorläufige Bewertung
Bedarf	Lastprofil und zukünftige Verbraucher	Offen
PV-Ertrag	Standort- und Verschattungssimulation	Offen
Nutzkapazität	Herstellerdaten mit Messdefinition	Für A und B angegeben
Entladeleistung	AC-Leistung mit Bedingungen	Für A und B angegeben
Systemeffizienz	Vergleichbare Prüfberichte	Nicht ausreichend vergleichbar
Ersatzstrom	Nachgewiesene Funktion und Leistungsumfang	Bei A ungeklärt
Sicherheit	Systemfreigaben und Produktnachweise	Anzufordern
Wirtschaftlichkeit	Gesamtkosten und nachvollziehbare Betriebsannahmen	Offen

Arbeitsauftrag: Erstelle eine Kundenrückmeldung aus drei Teilen: gesicherte Aussagen, offene Nachweise und begründete Empfehlung.

Feedback zum Ausbildungsfall: Fachlich belastbar ist derzeit nur eine bedingte Empfehlung. Beide Angebote müssen anhand gleicher technischer Anforderungen und vergleichbarer Daten ergänzt werden. Die dokumentierten Angaben von B sind ein Vorteil bei der Nachvollziehbarkeit, ersetzen aber keine Gesamtprüfung.

Drei gestufte Hilfen

Stufe 1 – Orientierung: Markiere alle Zahlen in kW, kWh, kWp und Prozent. Schreibe jeweils ihre Bedeutung daneben.

Stufe 2 – Anwendung: Verbinde jede Angebotskennzahl mit einem realen Kundenbedarf. Prüfe anschließend, ob der angegebene Wert die passende Messgrenze besitzt.

Stufe 3 – Transfer: Formuliere eine schriftliche Nachfrage an den Anbieter mit mindestens fünf technischen Fragen, die durch Dokumente oder Prüfberichte beantwortet werden können.

Digitaler Simulationsauftrag

Nutze den Unabhängigkeitsrechner der HTW Berlin.

Vergleiche modellhaft die Nutzkapazitäten 0 kWh, 6,5 kWh und 9 kWh bei 8 kWp PV-Leistung und 4.500 kWh jährlichem Stromverbrauch.

Untersuchungsfrage: Wie verändern sich Eigenverbrauchsanteil und Autarkiegrad mit wachsender Kapazität?

Feedback: Beide Kennzahlen beschreiben Unterschiedliches. Der Eigenverbrauchsanteil bezieht sich auf die erzeugte PV-Energie; der Autarkiegrad auf den gedeckten Strombedarf. Der Modellrechner liefert eine Abschätzung und ersetzt keine objektspezifische Projektplanung.

Interaktive Aufgaben

Quiz: Teste Dein Wissen

Welche Einheit beschreibt eine gespeicherte Energiemenge? (kWh) (!kW) (!kWp) (!Volt pro Stunde)

Was sollte vor der Speichergrößenwahl besonders untersucht werden? (Das zeitliche Lastprofil) (!Nur die Dachfarbe) (!Nur der Herstellername) (!Nur die Modulanordnung)

Was beschreibt die nutzbare Speicherkapazität? (Die innerhalb der definierten Betriebsgrenzen verfügbare Energie) (!Die maximal mögliche Netzleistung) (!Die Anzahl der Solarmodule) (!Die jährliche Sonnenscheindauer)

Was kennzeichnet eine DC-gekoppelte Speicherlösung? (Die Speicheranbindung auf der Gleichstromseite) (!Die Speicherung ausschließlich im öffentlichen Netz) (!Die Verbindung nur über eine Steckdose) (!Den Verzicht auf Umwandlungstechnik)

Wie berechnet sich ein Energie-Wirkungsgrad? (Abgegebene Energie geteilt durch aufgenommene Energie) (!Installierte Leistung geteilt durch Dachfläche) (!Jahresverbrauch geteilt durch Strompreis) (!Speicherkapazität geteilt durch Haushaltsgröße)

Warum ist der Teillastbereich eines Wechselrichters wichtig? (Weil Haushalte oft geringe Leistungen benötigen) (!Weil er nur im Sommer betrieben wird) (!Weil Leistung und Energie identisch sind) (!Weil Batteriespeicher keine Verluste aufweisen)

Was bedeutet ein hoher Autarkiegrad? (Ein großer Teil des Strombedarfs wird ohne Netzbezug gedeckt) (!Die PV-Anlage produziert immer ihre Nennleistung) (!Es wird ausschließlich Strom eingespeist) (!Der Speicher hat keine Energieverluste)

Welche Aussage zur Ersatzstromversorgung ist korrekt? (Sie muss für das konkrete System nachgewiesen sein) (!Jeder Speicher versorgt automatisch das ganze Haus) (!Eine hohe Kapazität garantiert eine unterbrechungsfreie Versorgung) (!Jeder PV-Wechselrichter funktioniert ohne Netz)

Wie ist ein maximaler Wechselrichterwirkungsgrad zu bewerten? (Er reicht allein nicht für den Vergleich der gesamten Systemeffizienz) (!Er entspricht immer dem Jahreswirkungsgrad) (!Er beweist die vollständige Verlustfreiheit) (!Er beschreibt die Batteriegarantie)

Wie gehst Du bei einer unklaren Batteriewarnmeldung vor? (Dokumentieren und zuständige Fachkräfte informieren) (!Das Batteriegehäuse öffnen) (!Die Batterieanschlüsse probeweise verändern) (!Die Schutzfunktionen überbrücken)

Begründetes Quiz-Feedback: Richtige Entscheidungen beruhen auf der Unterscheidung zwischen Leistung und Energie, zwischen Nennwerten und nutzbaren Werten sowie zwischen Werbeangaben und überprüfbaren Nachweisen. Für elektrische Sicherheitsfragen gilt immer die qualifikations- und auftragsgebundene Vorgehensweise.

Memory

Kilowattpeak	PV-Nennleistung unter Standardtestbedingungen
Nutzkapazität	Energie innerhalb der definierten Batteriegrenzen
Roundtrip	Verhältnis abgegebener und aufgenommener Energie
Teillast	Betrieb deutlich unter der Nennleistung
Batteriemanagement	Überwachung von Zellen und Betriebsgrenzen
Autarkiegrad	Anteil des Strombedarfs ohne Netzbezug

Drag and Drop

Ordne die richtigen Begriffe zu.	Bedeutung im PV-Angebot
Ertragsprognose	Standort und Verschattung berücksichtigen
Lastprofil	Zeitliche Verteilung des Stromverbrauchs zeigen
Kapazitätsprüfung	Nutzbare Energiemenge nachweisen
Leistungsprüfung	Maximale Leistungsabgabe prüfen
Sicherheitsprüfung	Systemfreigaben und Konformitätsunterlagen auswerten
Wirtschaftlichkeitsprüfung	Investition und realistische Betriebsannahmen vergleichen

Kreuzworträtsel

Kapazitaet	Wie heißt die Kenngröße für die speicherbare Energiemenge?
Lastprofil	Wie heißt die zeitliche Darstellung des Strombedarfs?
Wechselrichter	Welches Gerät wandelt Gleichstrom in Wechselstrom um?
Teillast	Wie heißt der Betrieb weit unterhalb der Nennleistung?
Autarkie	Welcher Begriff beschreibt die Unabhängigkeit vom Netzbezug?
Verschattung	Welcher Einfluss kann den PV-Ertrag auf einem Dach verringern?

LearningApps

Lückentext

Die Nennleistung eines PV-Generators wird in

angegeben.

Die elektrische Energie wird in

gemessen.

Der zeitliche Verlauf des Stromverbrauchs heißt

.

Die Energie eines Speichers innerhalb seiner Betriebsgrenzen beschreibt die

.

Eine Photovoltaikanlage erzeugt zunächst elektrischen

.

Ein Wechselrichter stellt für das Hausnetz geeigneten

bereit.

Bei DC-Kopplung befindet sich die Speicheranbindung auf der

.

Der Betrieb bei geringer Auslastung heißt

.

Die Verluste eines vollständigen Speicherzyklus beeinflussen den

.

Der Anteil des ohne Netzbezug gedeckten Strombedarfs heißt

.

Die Steuerung von Ladung und Verbrauch übernimmt ein

.

Die Überwachung der Batteriezellen übernimmt das

.

Einen möglichen Minderertrag durch Schatten bezeichnet man als

.

Eine Ersatzstromfunktion muss im konkreten System ausdrücklich

sein.

}

Offene Aufgaben

Leicht – Basisaufgaben

Energiebedarf: Erstelle eine Tabelle mit fünf typischen Verbrauchern eines Haushalts. Unterscheide Leistung und Energie und begründe Deine Zuordnung.
Photovoltaikanlage: Zeichne ein vereinfachtes Gebäude mit PV-Modulen, Wechselrichter, Batteriespeicher und Netzanschluss. Verwende ausschließlich Funktionspfeile.
Stromverbrauch: Übertrage den Modelltag der Familie Sommer in ein Säulendiagramm und markiere den direkten PV-Verbrauch.
Stromspeicher: Entwickle fünf Fragen, die Du einem Kunden vor der Auswahl eines Speichers stellen würdest.

Standard – Anwendungsaufgaben

Eigenverbrauch: Berechne für den Modelltag Überschuss und nicht direkt gedeckten Bedarf. Erläutere Deine Rechenschritte.
Speicherkapazität: Vergleiche mit einem sicheren Online-Rechner drei Speichergrößen und interpretiere die Veränderung des Autarkiegrads.
Datenblatt: Erstelle eine Vergleichsmatrix für Angebot A und B. Kennzeichne belegte und unbelegte Aussagen getrennt.
Energiemanagement: Entwickle anhand des Monitoringfalls drei plausible Hypothesen für die ausbleibende Batterieladung und nenne geeignete Dokumentationsdaten zur Prüfung.

Schwer – Transferaufgaben

Angebotsbewertung: Formuliere eine professionelle technische Stellungnahme für die Familie Sommer mit Bedingungen für eine endgültige Kaufentscheidung.
Energiesystemmodell: Simuliere einen Sommer- und einen Wintertag mit unterschiedlichem PV-Ertrag und identischem Speicher. Bewerte, wann ein größerer Speicher nützt.
Wirtschaftlichkeit: Entwickle eine einfache Variantenrechnung unter Berücksichtigung von Anschaffungskosten, Ladeverlusten, Bereitschaftsverbrauch, Strompreis und entgangener Einspeisevergütung. Kennzeichne alle Annahmen.
Technische Sicherheit: Erstelle einen dokumentenbasierten Prüf- und Freigabeprozess für einen Ausbildungsbetrieb. Trenne Aufgaben von Lernenden, verantwortlichen Elektrofachkräften und Netzbetreiber.

Lernkontrolle

Bearbeite die folgenden Aufgaben mit nachvollziehbarer Begründung.

Lastprofilanalyse: Zwei Haushalte verbrauchen beide 4.500 kWh im Jahr. Einer benötigt überwiegend tagsüber Strom, der andere abends. Erkläre, warum dieselbe Speichergröße unterschiedlich sinnvoll sein kann.
Systemwirkungsgrad: Zwei Speicher besitzen denselben maximalen Wechselrichterwirkungsgrad, aber unterschiedliche Teillastverluste. Entwickle ein Nutzungsszenario, in dem sich die Jahresergebnisse unterscheiden.
Dimensionierung: Ein Kunde verlangt den größten verfügbaren Speicher. Beurteile die Forderung anhand von Sommer- und Wintererträgen, Verbrauchszeiten, Alterung und Kosten.
Ersatzstromversorgung: Ein Angebot verspricht vollständige Versorgung bei Netzausfall. Formuliere die Nachweise, die Du vor der fachlichen Bestätigung verlangen würdest.
Fehlerdiagnose: Ein Monitoring zeigt PV-Überschuss und einen nicht ladenden Speicher. Erläutere, warum dies kein ausreichender Beweis für einen Hardwaredefekt ist.
Angebotsentscheidung: Bewerte die fiktiven Angebote A und B mit einer Gewichtung aus Bedarf, Nachweisbarkeit, Energieeffizienz, Sicherheit und Erweiterbarkeit. Begründe, welche Informationen vor einer Entscheidung fehlen.

Bewertungshinweis: Entscheidend sind plausible Zusammenhänge, korrekte Einheiten, transparente Annahmen, ein fachlich begründetes Urteil und das Einhalten der Sicherheitsgrenze. Eine scheinbar eindeutige Kaufempfehlung ohne ausreichende Daten ist kein Qualitätsmerkmal.

Lernnachweis

Für Deinen Lernnachweis reichst Du eine kurze technische Angebotsbewertung ein.

Bedarfsanalyse: Dokumentiere Gebäude, Jahresverbrauch, Lastprofil und Kundenwünsche.
Anlagenschema: Erläutere ein selbst erstelltes ungefährliches Funktionsschema.
Energiebilanz: Lege mindestens eine nachvollziehbare Tagesrechnung und deren Grenzen vor.
Technischer Vergleich: Stelle Kapazität, Leistung, Systemwirkungsgrad, Standby-Verbrauch und Zusatzfunktionen gegenüber.
Nachweisprüfung: Unterscheide Herstellerbehauptungen, belegte Daten und fehlende Dokumente.
Sicherheitsbewertung: Benenne verantwortliche Fachstellen und die notwendigen Qualifikations- und Freigabeprüfungen.
Reflexion: Formuliere eine begründete Empfehlung mit offenen Fragen und Unsicherheiten.

Bewertungsmaßstab: 25 % Bedarfsanalyse und Energiebilanz, 25 % technischer Vergleich, 20 % Nachweisqualität, 20 % Sicherheit und Verantwortung, 10 % verständliche Darstellung.

Wichtig: Dieser Lernnachweis bescheinigt keine elektrotechnische Qualifikation oder Befähigung zur Arbeit an elektrischen Anlagen.

OERs zum Thema

Wikipedia: Photovoltaikanlage

Wikipedia: Batteriespeicher

Fachquellen und sichere Lernwerkzeuge

HTW Berlin: Stromspeicher-Inspektion 2026 – Vergleich der Systemeffizienz, Untersuchungen zu Garantiebedingungen und dynamischen Stromtarifen.
HTW Berlin: Unabhängigkeitsrechner – Interaktive Modellierung von PV-Leistung, nutzbarer Speicherkapazität und Strombedarf.
Verbraucherzentrale: Batteriespeicher für Photovoltaikanlagen – Speichergröße, Nutzung, Funktionen und Wirtschaftlichkeit; Stand Juli 2026.
VDE FNN: Technische Anschlussregeln – Informationen zur VDE-AR-N 4105:2026-03.
VDE: Sicherheitsprüfungen für Batteriesysteme – Einordnung der einschlägigen Batterie- und Systemnormen.
DGUV Information 203-080 – Gefährdungsbeurteilung bei PV-Arbeiten; Ausgabestand und Aktualität prüfen.
Bundesnetzagentur: Marktstammdatenregister – Informationen zur Registrierung von Stromerzeugungsanlagen und Speichern.
EU-Batterieverordnung 2023/1542 – Rechtliche Anforderungen unter anderem an stationäre Batterie-Energiespeichersysteme.

Hinweis zur Quellenbewertung: Technische Normen, rechtliche Anforderungen, Produktfunktionen und Vergütungsregeln können sich ändern. Prüfe vor der praktischen Anwendung stets den aktuellen Stand. Die angeführten Webseiten sind nicht automatisch vollständig frei lizenzierte OER.

Mediennachweis und Nutzungsrechte

Wikimedia-Commons-Abbildungen:

Photovoltaik-Anlage auf Hausdach.jpg – High Contrast, CC BY 3.0 DE.
Energiefluss PVA.svg – Pedalito, CC0 1.0.
PV-Ertragspotenzial Deutschland – Global Solar Atlas / World Bank-ESMAP / Solargis, CC BY 4.0 gemäß Commons-Dateiseite.
PV-system-intelligent-hybrid-inverter.png – GliderMaven, CC0 1.0.
BESS (battery energy storage system).svg – Droompny, CC BY-SA 4.0.
Solar power work at night.gif – Neehari, CC BY-SA 4.0.
Installation of solar PV panels - inverter – David Hawgood, CC BY-SA 2.0.

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Videos: Die drei konkret recherchierten YouTube-Links dienen der ergänzenden Anschauung. Sie werden eingebettet und nicht als frei nachnutzbare OER ausgegeben. Für eine Weiterverwendung außerhalb der zulässigen Einbettung müssen die jeweiligen Rechte gesondert geprüft werden. Ältere Videoinhalte sind mit den aktuellen Fachquellen abzugleichen.