Photovoltaik Anlagen wirtschaftlich runterregeln

Die Frage ist sogar noch recht unklar definiert, es gibt nämlich diverse Varianten:

• Feste Drosselung des Wechselrichters auf 70% der Generatorleistung
• Variable Drosselung des Wechselrichters durch Messung der Einspeiseleistung am Einspeisepunkt unter Berücksichtigung des Eigenverbrauchs
• Einspeisemanagement mit Rundsteuerempfänger (RSE) und Ein-Aus-Schütz (100% Einspeisung oder 0% Einspeisung)
• Einspeisemanagement mit Rundsteuerempfänger (RSE) und "softer" Abregelung (100% / 60% / 30% / 0%)

Man erschrickt zuerst gewaltig, weil 30% weniger Einspeisung nach sehr viel klingt. Das muss man aber relativieren. Die meiste Zeit im Jahr läuft eine PV-Anlage unterhalb von 70% der installierten Leistung. Nur an sehr guten Sonnentagen und einer optimal konfigurierten Anlage wird dieser Grenze öfters mal überschritten. Bei meiner Anlage High-Light wären die Verluste nach eigener Berechnung mit 6,86% vergleichsweise hoch. Das resultiert aber aus der extrem guten Lage und Konfiguration der Solaranlage sowie daraus, dass sie seit Bestehen Ende 2007 zur besten stationären Anlage in ganz Deutschland auf sonnenertrag.eu gelistet ist (Im Vergleich zu gleich alten und älteren Anlagen).

Andere Untersuchungen zeigen, dass die Verluste bei Südanlagen zwischen 3,5 und maximal 5% liegen dürften. Gemeinsam haben aber fast alle Untersuchungen, dass nie sekundengenau untersucht wurde. Bei meiner Auswertung waren es sogar nur 5-Minuten-Durchschnittswerte. Eine sekundengenaue Betrachtung würde auf jeden Fall höhere Verlustwerte zu Tage fördern.

Je mehr die Anlagenkonstellation vom Optimum, also ideale Südlage und Dachneigung von 30 bis 35 Grad abweicht, desto geringer werden die Verluste ausfallen. Als Extremfall sei eine Ost-West-Anlage genannt, hier werden die Verluste, wenn sie überhaupt entstehen unter einem Prozent liegen. Als Beispiel der Vergleich einer Ost-West-Anlage mit einer optimal ausgerichtetet Südanlage mit 70%-Drosselung:

Ost-West-Anlage

Wie man schön sieht, sind die Kurven je nach Dachausrichtung verschoben. Die Ostdachhälfte hat die Spitzenleistung zu einem viel früheren Zeitpunkt als die Westausrichtung. Somit verteilt sich die Leistung besser über den Tag und konzentriert sich nicht um die Mittagszeit. Dadurch wird die 70%-Grenze nie überschritten, denn für die Berechnung zählt die gesamte installierte Leistung und nicht nur die einer Dachhälfte.

Optimale Südanlage mit 70% Abregelung

Wenn man dieses Schaubild sieht, graust es einem und es blutet das Herz. Die Kurve ist oben brutal abgeschnitten. Das bedeutet, dass diese Leistung oberhalb der Geraden durch die Begrenzung des Wechselrichters verpufft und sozusagen im Mülleimer landet. Die von den Modulen erzeugte Solarenergie wird verschenkt. Mit diesem Bild vor Augen muss man jetzt die schwere Frage beantworten: Kann ich damit leben?

Letztendlich soll aber nicht das Bauchgefühl entscheiden, sondern Fakten: Gehen wir davon aus, dass Sie eine Südanlage mit guten Standortbedingungen mit einer Leistung von 8 kWp planen. Damit dürften Ihre Verluste durch die 70%-Regelung bei etwa 5% liegen. Der prognostizierte Jahresertrag ohne Abregelung beträgt in diesem Beispiel 1.000 kWh/kWp. Die Einspeisevergütung beträgt im April 2014 für Anlagen unter 10 kWp 13,28 ct/kWh. In 20 Jahren verlieren Sie so durch die 70%-Regelung:

20 Jahre x 8 kWp x 1.000 kWh/Jahr x 13,28 ct x 0,05 = 1.062 Euro

1.062 Euro haben oder nicht haben macht schon einen gewaltigen Unterschied. Die spannende Frage ist also: Was habe ich für Möglichkeiten, die 70%-Regelung zu vermeiden und mit welchen Kosten ist das verbunden?

Da die 70% erst am Verknüpfungspunkt zum Stromnetz vorliegen müssen, darf überschüssiger Solarstrom bis dorthin selbst genutzt werden. Der Gesetzgeber hat für diese Möglichkeit aber keinerlei Vorgaben gemacht, sondern hat dies explizit dem "Markt" überlassen, Lösungen dafür zu entwickeln. Als erstes ist Solare Datensysteme, bekannt durch den Solarlog mit einer gelungenen und zudem noch verhältnismäßig preiswerten Lösung auf den Markt gekommen. Andere Hersteller tun sich nach wie vor sehr schwer geeignete Gerätschaften für dieses Problem zu entwickeln. Um noch ein anderes Produkt zu nennen sei hier der Sunny Home Manager von SMA genannt.

Bleiben wir aber beim Solarlog. Die normale Baureihe des Solarlog 200, 500 oder 1000 kann durch einen zusätzlich installierten S0-Stromzähler (Eichung nicht erforderlich) den oder die Wechselrichter ansteuern und so den Abregelungswert dynamisch dem Stromverbrauch im Haus anpassen. Wenn also an einem schönen Sommertag das Mittagessen zubereitet wird, so wird der dafür benötigte Stromverbrauch (und alle anderen Stromverbraucher natürlich auch) durch den S0-Zähler ermittelt und dieser Verbrauch wird dann zur eigentlichen 70%-Grenze dazugerechnet.

Um bei unserem Beispiel von vorher zu bleiben: Anlagenleistung beträgt 8 kWp, der Wechselrichter wird auf 70% gedrosselt, macht 0,7 x 8 kWp = 5,6 kWp. Der Herd hat 1,4 kW. Damit erhöht der Solarlog die maximale AC-Leistung des Wechselrichters von 5,6 kWp um 1,4 kW auf 7 kWp. Am Verknüpfungspunkt kommen aber weiterhin lediglich die geforderten 5,6 kWp an. Eine logische und gut gemachte Umsetzung der gesetzlichen Forderung.

Solare Datensysteme hat das System auch beim TÜV Rheinland auf Konformität zur aktuellen Niederspannungs- und Mittelspannungs­richtlinie prüfen lassen, so dass es keine Probleme geben sollte. Es gibt aber immer irgend welche Quertreiber unter den EVU. Hier hat sich besonders EON in Bayern hervorgetan, die diese Lösung nur ungern akzeptieren, obwohl vom Gesetzgeber eine eigene Marktlösung sogar vorgesehen war.

Kommen wir zu den Kosten: Solarlog 200: ca. 360,- Euro, Zubehör wie Piggyback, Kabel etc.: ca. 100 Euro, S0-3-Phasen-Stromzähler: 100 bis 150 Euro, größer dimensionierter Wechselrichter: ca. 300 Euro (Achtung! dieser Wert kann je nach Leistungsbereich und Hersteller stark schwanken! Ich bin damit an die untere Grenze gegangen)

Macht also für eine Anlage mit einem Wechselrichter ca. 900 Euro, dann noch die Installationskosten, wenn der Solarteur montiert. Damit liegen wir noch etwas unter dem Betrag, den wir durch diese Lösung im Zeitraum von 20 Jahren einsparen. Man darf aber nicht vergessen, dass einem dabei auch ein Datenlogger bzw. eine Anlagenüberwachung spendiert wird, den oder die man sich eventuell sowieso zugelegt hätte. Nach wie vor bin ich der Meinung, dass ein solches Gerät einfach ein Muss ist. Durch den zusätzlichen Zähler gibt es sogar noch eine Smart-Meter-Ansicht dazu. Man sieht also den Solarstromertrag, den Eigenverbrauch und den Gesamtstromverbrauch und das alles grafisch ansprechend und übersichtlich aufbereitet. Zuletzt darf man das gute Gefühl haben, keinen Solarstrom vergeudet zu haben. Das ist auch schon viel wert!

Bei dieser Lösung muss der Wechselrichter nicht gedrosselt werden, sondern dem Netzbetreiber wird die Möglichkeit gegeben, bei Bedarf den Wechselrichter herunterzufahren. Da es vor allem bei kleineren Anlagen nach dem derzeitigen Stand der Dinge kaum zu einer Abregelung kommen wird, müssen lediglich die Kosten für ein solches System betrachtet werden.

Wichtig zu wissen ist, dass diese Lösung über einen Schütz nicht viele Netzbetreiber akzeptieren. Hier kann über den RSE und den Schütz nämlich der Wechselrichter nur ein- oder ausgeschaltet werden. Sollte es also tatsächlich zu Problemen im Netz kommen, so ist meist eine mehrstufige Abregelung gefragt.

Zu den Kosten: Die Kosten für einen Rundsteuerempfänger inklusive Interface für den Anschluss an den Wechselrichter variieren stark und können zwischen 150 Euro und 900 Euro liegen. Diverse Wechselrichterhersteller bieten inzwischen Modelle an, bei denen der Anschluss für den RSE bereits fest integriert ist. Als Beispiel seien hier die beiden Wechselrichter Suntigua 4000 und 5000 von Suntension genannt. Dann kommen zum Teil noch Einrichtungsgebühren dazu. Hier sind manche Netzbetreiber ebenfalls sehr kreativ und verlangen dafür um die 500 Euro plus monatliche Gebühren. Dass es auch anders geht beweist die EON Hanse. Diese vermieten ein Gerät zur Steuerung der Wechselrichter für lediglich rund 12,50 Euro plus MwSt. im Jahr.

Wie man sieht ist es nicht möglich eine anständige Kostenanalyse durchzuführen. Es bleibt nichts anderes übrig, als mit dem Netzbetreiber in Kontakt zu treten um sich über die Formalitäten und Möglichkeiten zu informieren.

• Billigste Lösung: gemietetes Rundsteuergerät der EON Hanse für gerade einmal 12,50 pro Jahr
• Teuerste Lösung: 900 Euro für Rundsteuerempfänger plus 500 Euro Anschlussgebühren.

Der AC-Schütz kommt auf rund 40 Euro. Trotzdem würde ich mal als Hausnummer für die Kosten RSE + Schütz + Installation 400 bis 500 Euro einkalkulieren. Dazu kommt wieder der höhere Preis für den Wechselrichter. Einen Datenlogger bzw. eine Anlagenüberwachung ist bei dieser Lösung aber nicht inklusive.

Fazit: Diese Möglichkeit fällt für Anlagen unter 10 kWp auf jeden Fall flach.

Bei dieser Lösung kann der Netzbetreiber den oder die Wechselrichter stufenförmig abregeln. Wie bereits unter Punkt 3 erwähnt, lehnen viele Netzbetreiber die Schützlösung ab und bestehen auf den Einsatz der gestuften Abregelung. Zusätzlicher Kostentreiber ist dabei die benötigte Steuerung zur Abregelung sowie zur Dokumentation der Abregelung. Zum Einsatz kommen Geräte wie die Power Reducer Box von SMA oder die Solarlog-Serie als PM+ Variante oder der PowerDog. Zusätzlich muss natürlich wieder ein Rundsteuerempfänger angeschafft werden.

• Kosten Power Reducer Box: Rund 850 Euro
• Kosten PM+ Serie Solarlog: 200 PM+: ca. 350 Euro, 500 PM+: ca. 580 Euro, 1000 PM+: ca. 900 Euro
• Kosten PowerDog-M: ca. 700 Euro

Wenn man hier alle Kosten zusammenrechnet stellt man schnell fest, dass auch diese Lösung nur für größere Anlagen interessant ist. Zwar wird hier ebenfalls eine Anlagenüberwachung mitgeliefert, aber auf schwarze Zahlen kommt man damit bei kleinen Anlagen nie.