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Wirtschaftliche Auslegung eines Co-Location-Speichers

PV co-location project — greentech × phelas
greentech×phelas
PV-Co-LocationDeutschlandAugust 2026

Wirtschaftliche Auslegung eines Co-Location-Speichers.

Ein reproduzierbares Vorgehen, um die wirtschaftlich optimale Speichergröße zu bestimmen und sie in eine real umsetzbare Auslegung zu überführen. Schritt für Schritt an einem PV-Projekt von greentech in Deutschland, berechnet mit Catalyst von phelas.

greentech ist ein integrierter Solar- und Speicherspezialist und deckt die gesamte Wertschöpfung ab — von der Projektentwicklung über Planung und Bau bis zur Betriebsführung sowie dem Asset Management von PV-Kraftwerken und Batterie-Energiespeichersystemen (BESS). Insbesondere die Ergänzung von PV um BESS kann einen doppelten Mehrwert schaffen: Sie stabilisiert die Einspeisung und erhöht häufig zugleich die wirtschaftliche Attraktivität im Vergleich zu reinen PV-Projekten. Für die Ermittlung der optimalen Speicher-Auslegung nutzt greentech die Anwendung Catalyst von phelas.

Was der optimale Speicher bringt

Der richtig dimensionierte Speicher erhöht die Projektrendite (IRR) gegenüber der reinen PV-Variante.

Projekt-IRR (EQ)

8,69%9,35%

+0,66 pp ggü. PV-Referenz

Im Optimum

40% · 3 h

40% des Netzanschlusses

Speicherwert

34%

Anteil am Projektumsatz

01 · Fünf Dinge, die man wissen sollte

Der richtig dimensionierte Speicher steigert die Rendite.

Der PV-Park teilt sich einen gemeinsamen Netzanschluss. Ohne Speicher erzielt er eine vergleichsweise niedrige IRR von 8,69%.

Ein optimal dimensionierter Speicher erhöht sie auf 9,35% IRR — ein Plus von 0,66 Prozentpunkten. Die entscheidende Frage ist, welche Speicherauslegung die Rendite maximiert.

Mithilfe von Catalyst wurden 20 Speichervarianten anhand von zwei PV-Erzeugungsprofilen bewertet. Die IRR ist in beiden Profilen bei 40% des Netzanschlusses und 3 Speicherstunden am höchsten. Die real umsetzbare Auslegung — vorgegeben durch eine standardisierte Trafostation — liegt bei ~45% / 2,8 h, genau im optimalen Bereich.

01Der Speicher steigert die Projektrendite.

PV allein erzielt eine IRR von 8,69%. Der richtig dimensionierte Speicher erhöht sie auf 9,35% — ein Plus von 0,66 Prozentpunkten, das die Wirtschaftlichkeit des Projekts zusätzlich verbessert.

02Die IRR ist am höchsten bei 40% Leistung / 3 Stunden.

In beiden PV-Erzeugungsprofilen liegt die Konfiguration mit der höchsten IRR bei 40% des Netzanschlusses über 3 Stunden — das ist das Auslegungsziel.

03Mehr Speicher bedeutet nicht automatisch mehr Rendite.

Erhöht man die Speicherleistung auf 80–100%, steigen die Investitionskosten überproportional zu den zusätzlichen Erlösen, sodass die IRR unter das Niveau des No-Storage-Szenarios sinkt. Das wirtschaftliche Optimum wird deutlich vor der Maximalgröße erreicht.

04Die umsetzbare Auslegung ≈ das Optimum.

Kein Trafo und kein Wechselrichter bilden exakt 40% des Netzanschlusses ab; die geplante Auslegung wird daher um eine standardisierte Trafostation herum konzipiert — ~45% / 2,8 h. Weil die IRR-Kurve nahe ihrem Maximum flach verläuft, wird damit praktisch das volle Potenzial des Auslegungsziels ausgeschöpft.

05Robuste Ergebnisse gegenüber dem PV-Ertrag.

Geprüft sowohl für ein Median- (P50) als auch für ein konservatives (P90) Erzeugungsjahr: Der Speicher steigert in beiden Fällen die IRR, und das Optimum bleibt bei 40% / 3 h — unabhängig davon, wie sonnig das Jahr ausfällt.

Kernergebnis

Basisfall (P50) · Optimum 40% / 3 h ggü. PV-Referenz

Projekt-IRR

ohne Speicher

8,69%

mit Speicher

9,35%

+0,66 pp ggü. PV-Referenz


Optimum → geplant

40% · 3 h~45% · 2,8 h

40% Ziel · ~45% geplant, an einer standardisierten Trafostation · in Planung


Speicher-CapEx im Optimum
3,62 Mio. €
Projekt-CapEx gesamt
15,53 Mio. €
PV-Erzeugungsprofile
2 (P50 · P90)
Varianten je Profil
20 + PV-Referenz

02 · Auslegung mit System

Da die Erlöse zunehmend über den freien Markt erzielt werden und die Förderung sinkt, sind reine PV-Projekte oft nicht mehr attraktiv genug — sie liegen genau auf oder knapp unter der Renditeschwelle der Investoren. Ein Co-Location-Speicher erschließt über abgeregelte Energie und Preisschwankungen eine zweite Erlösquelle. Doch der wirtschaftliche Nutzen hängt vollständig von der richtigen Größe ab: Ist der Speicher zu groß, rechnet sich die Mehrinvestition nie; ist er zu klein, bleibt das Ertragspotenzial ungenutzt.

Die richtige Größe lässt sich also nicht per Faustregel bestimmen, sondern ist das Ergebnis einer Optimierung. Die fünf unten stehenden Schritte zeigen das Vorgehen, das greentech mit Hilfe von Catalyst bei diesem Projekt angewendet hat.

1

Projektrahmen festlegen

Netzanschluss, PV-Profil, die Auslegungsfrage.

2

Szenarien definieren

Zwei PV-Erzeugungsprofile, Median und konservativ.

3

Mit Catalyst simulieren

Jede Größe, jedes Profil — sortiert nach IRR.

4

Optimum ablesen

Wo die Rendite am höchsten ist: 40% Leistung / 3 h.

5

Von Theorie zu Praxis

Das Ziel in eine beschaffbare Auslegung überführen.

Schritt 1 · Das Projekt

Ein PV-Park in Deutschland teilt sich einen gemeinsamen Netzanschlusspunkt mit einem Lithium-Speicher (Co-Location). Beide Anlagen werden gemeinsam optimiert: Die PV-Anlage kann ihren Strom entweder direkt über die Direktvermarktung absetzen oder den Speicher laden, der dann am Day-Ahead- und Intraday-Markt vermarktet wird. Die Batterie wird dabei ausschließlich aus dem PV-Park geladen — eine Ladung aus dem Netz findet nicht statt. Das Projekt ist ein realistischer und repräsentativer Anwendungsfall für die Speicherauslegung eines solchen PV-Grünstromspeichers.

Referenz (nur PV) vs. Co-Location (PV + Batterie)

PV-ParkPVNetzanschluss100%DVDirektvermarktungBatteriespeicherBESS20–100% · 1–4 hDADay-Ahead-MarktIDIntraday-MarktPV-Einspeisung (EEG)Batterie-Vermarktung (Day-Ahead / Intraday)

Im Referenzszenario wird der PV-Strom direkt über den Netzanschluss eingespeist und über die Direktvermarktung (EEG-Prämie) abgesetzt; Überschüsse über dieses Limit hinaus werden abgeregelt. Im Co-Location-Szenario kann die PV-Anlage stattdessen die Batterie laden, die am Day-Ahead- und Intraday-Markt vermarktet wird — die Steuerung wird dabei gemeinsam mit der direkten PV-Einspeisung optimiert.

Erzeugungsanlage

PV-Park · Deutschland

Deutschland · PV-Leistung ~130% des Netzanschlusses (~1,3-fache Überbauung, Einspeiselimit) · Direktvermarktung (EEG-Prämie) · spürbare Abregelung ohne Speicher · CapEx 460 €/kWp (11,91 Mio. €)

Speichersystem

Lithium-Ionen-Speicher in Co-Location (BESS)

Simuliert für 5 Leistungsstufen (20–100%) × 4 Speicherdauern (1–4 h) · Day-Ahead- und Intraday-Vermarktung · Grünstrom-Betrieb (kein Netzbezug) · 20 Jahre Lebensdauer

Schritt 2 · Die Szenarien

Den Ertrag testen.

Der Solarertrag schwankt von Jahr zu Jahr; eine einzige Erzeugungsannahme liefert daher eine wenig belastbare Antwort. Das Projekt wird deshalb unter zwei PV-Erzeugungsprofilen bewertet — einem Median- (P50) und einem konservativen (P90) Jahr — jeweils auf dem zentralen Preispfad. Jede der 21 Konfigurationen läuft unter beiden Profilen, sodass sich die Auslegung auf Robustheit prüfen lässt: Das Optimum sollte Bestand haben, egal ob das Jahr sonnig ausfällt oder nicht.

Wie die 42 Business Cases zustande kommen

Speicher-Konfigurationen · Leistung × Speicherdauer

20%40%60%80%100%
1h
2h
3h
4h
nur
PV

kein Speicher

40% / 3 h = wirtschaftliches Optimum

21 Konfigurationen (5 × 4 + kein Speicher)

×

PV-Erzeugungsprofile

P50

Median-Ertrag (Basis)

P90

konservativer Ertrag

2 Profile

=

42

Business Cases

zentraler Preispfad

Schritte 3 & 4 · Optimierung mit Catalyst · Ermittlung der maximalen Rendite

Statt nur eine einzige vorab angenommene Größe zu prüfen, optimiert Catalyst den PV-Park und den Speicher gemeinsam auf Viertelstundenbasis. Jede Konfiguration wird parallel bewertet — alle Kombinationen aus Leistung und Kapazität synchron. Der Durchlauf umfasst 5 Leistungsstufen × 4 Speicherdauern plus die reine PV-Referenz, jeweils für beide PV-Profile. Daraus resultiert für jeden Fall ein vollständiger Projekt-Cashflow und die entsprechende IRR. Das Ergebnis ist keine bloße Einzelempfehlung, sondern ein vollständiges Renditebild, das das Optimum — und die finanziellen Einbußen bei einer Abweichung — klar aufzeigt.

Wie die IRR gebildet wird · greentech-Arbeitsannahmen

Inflation

2%

Laufzeit

30 J.

PV 30 J. · BESS 20 J.

PV-CapEx

460 €/kW

PV-OpEx

3,3%

Speicher-CapEx

138–292

€/kWh je Speicherdauer + 5 €/kW

Speicher-OpEx

3,5%

Speicher-Lebensdauer

20 J.

stillgelegt, kein Ersatz

Ladung

nur PV

grün, kein Netz

Märkte

DV · DA · ID

keine Regelleistung

Finanzierung

Unlevered

reine Eigenkapital-IRR

Die IRR wird über den gesamten 30-jährigen Projekt-Cashflow berechnet: Markterlöse abzüglich Betriebskosten und Investitionen (CapEx), bei 2% Inflation. Der PV-Park läuft die vollen 30 Jahre; die Batterie hat eine Lebensdauer von 20 Jahren und wird nicht ersetzt — nach Jahr 20 wird sie stillgelegt, ohne Re-CapEx. Die Speicher-CapEx reicht von 138,25 €/kWh (4-h-Systeme) bis 292 €/kWh (1-h-Systeme), zzgl. eines Leistungspreises von 5 €/kW. Regelleistungserlöse sind nicht modelliert, der Case ist also bewusst konservativ gerechnet. Alle IRRs sind unlevered berechnet (100% Eigenkapital, ohne Fremdfinanzierung) — eine weitere konservative Annahme, da Fremdkapital die Eigenkapitalrendite zusätzlich erhöhen würde (Fremdkapitalhebel).

PV-Profil

Projekt-IRR vs. Speicherleistung · eine Kurve je Speicherdauer

P50 · Median-Ertrag (Basisfall)

7,6%8,0%8,4%8,8%9,2%20%40%60%80%100%Speicherleistung (% des Netzanschlusses)9,35%
1 h2 h3 h4 h OptimumGeplant (~45% / 2,8 h)PV-Referenz

Die geplante Auslegung (◇) hat eine Speicherdauer von 2,8 h und liegt damit zwischen der 2-h- und der 3-h-Kurve — mit rund 9,3% IRR im Basisfall praktisch auf dem Rendite-Plateau.

Optimum · P50

40% · 3 h

IRR-maximierend


IRR (Optimum)
9,35%
IRR (PV-Referenz)
8,69%
IRR-Zuwachs
+0,66 pp
Speicher-CapEx
3,62 Mio. €

Der optimale Speicher steigert die IRR um +0,66 pp gegenüber der reinen PV-Variante.

IRR je Konfiguration (%) · P50

Alle Varianten im Vergleich — Optimum umrandet

Dauer \ Leistung20%40%60%80%100%
1 h
8,47
8,51
8,57
8,46
8,25
2 h
8,78
9,16
9,20
9,11
8,78
3 h
8,94
9,35
9,30
9,01
8,48
4 h
8,98
9,28
9,02
8,52
7,82

Zellen auf oder über der PV-Referenz sind grün eingefärbt, darunter rot — je tiefer die IRR, desto kräftiger das Rot. Bei beiden PV-Profilen liegt das Optimum bei 40% Leistung / 3 h.

Profilübergreifende Übersicht

PV-Referenz vs. optimaler Speicher — IRR je Erzeugungsprofil

PV-ProfilOptimumPV-Referenz IRROptimum IRRIRR-Zuwachs
P50 · Median-Ertrag (Basisfall)40% / 3 h8,69%9,35%+0,66 pp
P90 · konservativer Ertrag40% / 3 h7,68%8,50%+0,82 pp

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⌀ Jahresumsatz nach Quelle · PV-Referenz vs. Optimum (40% / 3 h)

Aus einer Erlösquelle werden drei

PV-Referenz1,66 Mio. €Optimum (40% / 3 h)2,03 Mio. €DirektvermarktungDay-AheadIntraday

Das Speichersystem leitet einen Teil des PV-Stroms in die Batterie, die am Day-Ahead- und Intraday-Markt vermarktet. Der Nettoumsatz steigt und speist sich aus drei teils unabhängigen Quellen. Die Abregelungsverluste sinken um rund 44% (nahezu halbiert). Durchschnitt über die Projektlaufzeit.

Speicheranteil am Umsatz

34%


Direktvermarktung
~66%
Intraday
~32%
Day-Ahead
~2%
Abregelung
−44%

Der Intraday-Markt ist die Haupterlösquelle des Speichers. Regelleistungserlöse sind nicht modelliert, weshalb die Rendite eine konservative Untergrenze darstellt.

Das Rendite-Plateau · Basisfall (P50)

IRR ist nahe dem Optimum flach — die geplante Auslegung verliert fast nichts

7,6%8,0%8,4%8,8%9,2%9,6%9,35%20%40%60%80%100%Speicherleistung (% des Anschlusses) · 3 h · P50

Plateau

40% · 3 h

IRR-Optimum bei 3 h


IRR (Optimum)
9,35%
IRR (geplant, ~45% / 2,8 h)
9,30%
Werterhalt ggü. Optimum
99,5%

Weil die IRR-Kurve nahe ihrem Maximum flach verläuft, kostet die praktisch umsetzbare Auslegung fast keine Rendite.

Schritt 5 · Vom Ziel zum Plan

Die Simulation hat 40% Leistung / 3 h Speicherdauer als wirtschaftliches Optimum ermittelt. Auf dem Markt ist jedoch kein Transformator oder Wechselrichter mit exakt dieser Leistung erhältlich. Daraus ergab sich die praxisrelevante Frage: Was lässt sich real beschaffen und wie sieht die konkrete technische Umsetzung aus? Die Antwort ist ein System auf Basis einer standardisierten Trafostation. Am Netzanschluss entspricht dies einem Leistungsanteil von ~45% und führt zu einer realen Speicherdauer von 2,8 statt der theoretischen 3 Stunden.

Das ist kein Kompromiss, sondern ein echter Vorteil. Da die IRR-Kurve nahe ihrem Maximum sehr flach verläuft, liegt die geplante Auslegung (~45% / 2,8 h) voll auf dem Rendite-Plateau: Die etwas höhere Leistung und die geringfügig kürzere Speicherdauer gleichen sich nahezu perfekt aus. Das System schöpft das wirtschaftliche Potenzial der Auslegungsoptimierung somit praktisch vollständig aus. Das System befindet sich derzeit in der Planungsphase.

Wirtschaftliches Ziel

40% · 3 h

Basisfall-IRR 9,35% (ggü. 8,69% der reinen PV-Variante).

Geplante Auslegung

~45% · 2,8 h

~45% des Netzanschlusses — ausgelegt auf Basis einer standardisierten Trafostation und marktverfügbarer Komponenten. In Planung.

Wertwirkung

≈ voller Upside

Auf dem flachen Maximum der IRR-Kurve schöpft die geplante Auslegung praktisch das gesamte Potenzial des Auslegungsziels aus.

Die Methodik im Überblick

Allgemeingültige Erkenntnisse für Co-Location-Projekte.

Dieses Projekt dient hier als konkretes Beispiel, doch die zugrundeliegende Methodik ist universell. Aus dieser Case Study lassen sich vier zentrale Kernbotschaften für die Auslegung von PV-Grünstromspeichern ableiten:

Learning 01

Speicherauslegung ist ein Optimierungsprozess, kein Standardprodukt.

Es gibt keine „richtige" Speichergröße von der Stange. Die IRR-maximierende Konfiguration hängt maßgeblich vom Netzanschlusslimit, dem spezifischen Erzeugungsprofil und den gewählten Strommärkten ab — sie muss präzise simuliert statt einfach angenommen werden.

Learning 02

Der reale Wert entsteht beim Praxistransfer, nicht im Modell.

Eine Simulation, die rein theoretische Werte wie „40% / 3 h" liefert, bietet noch keine solide Entscheidungsgrundlage. Der eigentliche Wert entsteht erst durch die Überführung in eine technisch umsetzbare, marktverfügbare Auslegung, die das Rendite-Plateau sichert — wie in diesem Fall das System auf Basis einer standardisierten Trafostation.

Learning 03

Überdimensionierung zerstört Rendite.

Jenseits des wirtschaftlichen Optimums fällt die IRR rasch unter die reine PV-Referenzlinie. Die zusätzlichen Investitionskosten (CapEx) erwirtschaften dann weniger, als sie kosten. Das wirtschaftliche Optimum ist daher deutlich vor dem maximalen energetischen Durchsatz erreicht.

Learning 04

Die Methode ist übertragbar — die Zahlen sind es nicht.

Jedes Projekt erfordert eine maßgeschneiderte Betrachtung. Ein anderer Standort, ein abweichendes Netzlimit oder ein verändertes Erzeugungsprofil verschieben das Optimum sofort. Jedes Projekt muss zwingend auf Basis seiner individuellen Parameter bewertet werden.

Ausblick

greentech×phelas

Wie geht es weiter?

Auf die variantengestützte Wirtschaftlichkeitsrechnung mit Catalyst folgt der Schritt in Richtung Umsetzung: Aus den Ergebnissen entsteht ein belastbarer Business Case, der die gewählte Speichergröße nachvollziehbar begründet. Dazu werden die wichtigsten Annahmen transparent gemacht, Varianten verglichen und die wirtschaftlichen Auswirkungen für das konkrete Projekt klar dargestellt.

Neben der Entwicklung eigener Projekte unterstützt greentech auch externe Partner. Mit der Co-Location-Potenzialanalyse bewertet der Solar- und Speicherspezialist bestehende oder geplante PV-Standorte hinsichtlich ihrer Eignung für einen Batteriespeicher, prüft Netz- und Flächenrahmen, priorisiert sinnvolle PV-BESS-Optionen und begleitet anschließend auf Wunsch auch durch den Projektentwicklungs-Prozess bis zur Baureife.

Zur Website von greentech

Die Berechnung der IRR (Internal Rate of Return) basiert auf dem vollständigen 30-jährigen Projekt-Cashflow aus einer Co-Optimierung auf Viertelstundenbasis für ein Co-Location-Projekt in Deutschland (PV-Leistung ~130% des Netzanschlusses, ~1,3-fache Überbauung). Berücksichtigt werden die Direktvermarktung (mit EEG-Prämie) sowie der Day-Ahead- und der Intraday-Markt. Erlöse aus Regelleistungsmärkten sind nicht enthalten; das Speichersystem wird als Grünstromspeicher ausschließlich aus der PV-Anlage geladen. Die Simulation erfolgt auf Basis eines zentralen Preispfads für zwei PV-Erzeugungsprofile (P50 / P90). Cashflows enthalten 2% Inflation. PV-CapEx: 460 €/kWp (≈ 11,91 Mio. €), PV-OpEx 3,3% der CapEx p.a.; Speicher-CapEx 138–292 €/kWh zzgl. 5 €/kW, Speicher-OpEx 3,5% der CapEx p.a., 20 Jahre Speicher-Lebensdauer ohne Ersatz (nach Jahr 20 stillgelegt, kein Re-CapEx). Alle IRRs sind unlevered berechnet (reine Eigenkapitalrendite). Die dargestellte Studie umfasst 42 Business Cases. Die wirtschaftlichen Annahmen entsprechen dem Arbeitsmodell von greentech. Modellierte Ergebnisse sind eine Grundlage für Auslegungsentscheidungen und stellen keine Anlageberatung dar. Jedes Co-Location-Projekt ist auf seinen eigenen Parametern zu bewerten.

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