Der Batteriespeicher sollte so ausgelegt werden, dass möglichst die gesamte Grundlast des Gebäudes in der Nacht von der Batterie gedeckt wird. Am nächsten morgen sollte der Speicher entladen sein, damit die gesamte Kapazität des Speichers für den kommenden Tag zur Verfügung steht.
Wird der Batteriespeicher zu groß oder zu klein gewählt, kann der beschriebene Ablauf nicht gewährleistet werden. Eine Überdimensionierung hat höhere Anschaffungskosten und ungenutzte Speicherkapazität zur Folge. Der Speicher kann sich in der Nacht nicht vollständig entladen und somit kann auch nicht die volle Kapazität für kommende Erträge genutzt werden.
Ist der Speicher zu klein gewählt reicht die Kapazität nicht aus um die Grundlast ab zu decken und Strom muss aus dem Netz bezogen werden. Der Eigenverbrauchsanteil sinkt und das System ist nicht wirtschaftlich.
Für eine optimale Auslegung ist der Stromverbrauch des Gebäudes auszuwerten. Der einfachste Weg ist es, über einen bestimmten Zeitraum den Stromverbrauch in der Nacht zu dokumentieren. Die ermittelten Werte geben eine gute Auskunft über den Stromverbrauch zu Zeiten in denen kein PV-Ertrag generiert wird. Dieser Verbrauch soll mit der gespeicherten Energie gedeckt werden.
Für Neubauten bei denen noch kein genauer Verbrauch ermittelt werden kann, müssen Erfahrungswerte als Orientierung für eine richtige Dimensionierung angenommen werden. Folgende Tabelle zeigt welcher Batteriespeicher, bei welchem voraussichtlichem Jahresstromverbrauch empfohlen wird:
Der Verbrauch hängt jedoch individuell von der Anzahl der Personen und deren Verbrauchsverhalten ab. Dies muss bei der Planung beachtet werden. Im Durchschnitt verbraucht ein drei Personen Haushalt 3800 kWh im Jahr (Quelle: Stromspiegel 2016).
Neben dem Stromverbrauch muss bei der Auslegung eines Batteriespeichers auch die Stromerzeugung betrachtet werden. Um den Eigenverbrauchsanteil und den Autarkiegrad zu erhöhen, kann als Faustformel festgehalten werden, dass das Speichersystem eine Kilowattstunde Speicherkapazität pro installierter Kilowattpeak Photovoltaik Leistung besitzen sollte.
Der Zusammenhang aus Stromverbrauch, Stromerzeugung und Speicherkapazität ist in folgenden Abbildungen zu erkennen:
Die Abbildungen zeigen den jahresmittleren Autarkiegrad und Eigenverbrauchsanteil in Abhängigkeit der PV-Leistung und Speicherkapazität. Die PV-Leistung und die Speicherkapazität wurden ins Verhältnis zum jährlichen Stromverbrauch (in MWh) gesetzt. Wie man aus den Abbildungen erkennt, sinkt der Eigenverbrauchsanteil mit zunehmender PV-Leistung wobei der Autarkiegrad ansteigt.
Bei einem Objekt mit einer 4kWp PV-Anlage und einem Jahresstromverbrauch von 3500kWh (4kWp / 3,5MWh) und einem Batteriespeicher mit 4kWh Kapazität (und weiterhin einem Jahresstromverbrauch von 3500kWh (4kWh / 3,5MWh)) kann man aus den Abbildungen einen Eigenverbrauchsanteil von 60% und einen Autarkiegrad von 55% ablesen.
