Mehr als nur eine Kontrolle Datenlogger holen mehr aus einer PV-Anlage heraus

Die letzte Jahresendabrechnung seiner PV-Anlage traf Rainer Schneider wie ein Schlag. „Nach drei Jahren störungsfreiem Betrieb fiel plötzlich der Wechselrichter aus, und das mitten in meinem Urlaub“, erzählt der Hausbesitzer aus dem bayerischen Jettingen. Fast ein kompletter Sommermonat fehlt ihm nun auf der Abrechnung. „Seither habe ich einen Datenlogger, der die Anlage elektronisch überwacht und mich warnt, wenn etwas nicht stimmt.“
Auch Marion Herbst ist von den Möglichkeiten der elektronischen Überwachung begeistert. Die Unternehmerin aus dem Odenwald hat das Dach des elterlichen Hauses im Nachbarort mit einer 9 kW großen Solarstromanlage ausgestattet. „Ich kann nicht täglich die acht Kilometer hin und her fahren, nur um die Funktion der Anlage zu prüfen.“ Deshalb hat sie vom Installateur eine Überwachungsanlage installieren lassen und kann nun von zu Hause aus über das Internet die Ertragsdaten der PV-Anlage abrufen. „Das Beste ist: Wenn eine Störung auftritt, werde ich sofort per E-Mail oder SMS benachrichtigt.“ Das gibt ihr die Sicherheit, dass Ertragsausfälle vermieden werden oder zumindest auf ein Minimum beschränkt bleiben.


Darstellung des Eigenstromverbrauchs.

Auswertung der Ertragswerte
Wie Rainer Schneider und Marion Herbst nutzen Tausende Anlagenbetreiber aber nicht nur die Fehlermeldungsfunktion ihres Datenloggers. Sie lassen sich von den handlichen Monitoring-Geräten zudem errechnen, wie hoch der aktuelle Stromertrag ausfällt, wie hoch der Gesamtertrag am Tag, im Monat, im gesamten Jahr oder während der bisherigen Laufzeit war. Das Auswertungs-Programm zeigt zudem an, wie hoch der Ertrag in Euro ist und wie viel CO₂ der selbst erzeugte Solarstrom im Vergleich zu konventionell erzeugtem Strom eingespart hat. „Ich betreibe meine PV-Anlage ja nicht nur, weil sie eine hohe Rendite verspricht, sondern vor allem, weil ich auf diese Weise auch einen Beitrag zum Klimaschutz leisten kann“, erklärt
Marion Herbst. Sie freut sich, dass ihre Anlage in den ersten zwei Jahren Laufzeit bereits den Ausstoß von mehr als 12 t CO₂ vermieden hat.
Um sich die Auswertung der Ertragswerte anzusehen, gibt es verschiedene Möglichkeiten. Einige Datenlogger verfügen über ein eingebautes Display, das in übersichtlichen Grafiken und Tabellen die wichtigsten Informationen anzeigen. Mehr Komfort und eine detailliertere grafische Auswertung bietet jedoch die Möglichkeit, das Überwachungsgerät über den DSL-Anschluss, ein Modem oder über eine optionale Mobilfunk-Karte an das Internet anzubinden und die Auswertung bequem und in Groß am heimischen PC zu betrachten.
Selbstverständlich lassen sich die Daten auch auf der eigenen Homepage oder auf der Website des Installateurs einbinden und so rund um die Uhr überall auf der Welt abrufen – sogar im Urlaub. Selbst Applikationen für mobile Endgeräte wie das iPhone sind schon erhältlich. Neben dem Ertrag in Kilowattstunden und Euro, dem vermiedenen CO₂ oder dem aktuellen Wirkungsgrad des Wechselrichters lässt sich in der Online-Ansicht auch der Verlauf der Wechselrichtertemperatur, die wesentlich den Wirkungsgrad bestimmt, oder bei Anlagen mit mehreren Wechselrichtern auch die Verlaufskurven der einzelnen Wechselrichter ablesen.


Tagesansicht mit vier Wechselrichtern und Verschattung.

Wartungsverträge rechnen sich
Mögen allzu detaillierte Informationen für den privaten Betreiber nur bedingt von Bedeutung sein, so erhält der Installateur bei einer Fehlermeldung aus diesen Daten doch wichtige Hinweise für eventuelle Ursachen der Störung. Für Installateure gibt es daher spezielle Webapplikationen, die zusätzliche Anzeige- und Kontrollfunktionen bieten. Denn immer häufiger übernehmen PV-Installateure neben der reinen Errichtung der Anlage auch die laufende Überwachung und im Falle einer Fehlermeldung auch die umgehende Kontrolle vor Ort und, falls nötig, die sofortige Störungsbeseitigung. 
Silvano Jakob, Geschäftsführer des Solarunternehmens Solera Sunpower, erläutert: „Immer mehr Solarstrombetreiber erkennen, dass nicht nur ihr Auto regelmäßige Inspektionen und hin und wieder eine Reparatur benötigt, um zuverlässig zu funktionieren, sondern auch ihre wertvolle PV-Anlage.“ Der Unternehmer aus dem schwäbischen Binsdorf bietet daher seinen Kunden, im Zusammenhang mit „Solar-Log Monitoring“-Geräten auch Wartungsverträge an. Für kleine monatliche Beiträge kann sich der Anlagenbetreiber auf eine konstante Überwachung und, falls nötig, eine rasche Störungsbeseitigung verlassen. „Schon der Ertragsverlust durch einen einzigen spät erkannten Anlagenausfall kann weit höher sein als die Kosten für den Wartungsvertrag“, weiß Jacob aus langjähriger Erfahrung.


Beim „Solar-Log1000“ lassen sich zusätzliche Sensoren für die Sonneneinstrahlung, Wind oder Luft- und Modultemperatur anschließen.

Schnelle Fehlerquellenerkennung
Wie aber funktioniert so ein Datenlogger? Woher bekommt er die Information und woher weiß das Gerät, dass eine Störung vorliegt? Jörg Karwath, Geschäftsführer und Entwicklungschef des Datenlogger-Herstellers Solare Datensysteme erklärt: „Der Datenlogger ‚Solar-Log’ wird über eine Datenschnittstelle an den Wechselrichter angeschlossen und erhält von diesem alle aktuellen Daten, wie eingespeiste Strommenge oder Wechselrichtertemperatur. Und das kontinuierlich über den ganzen Tag“. Der Wechselrichter ist neben den Solarmodulen auf dem Dach das Herzstück jeder PV-Anlage. Er wandelt den von den Modulen erzeugten Gleichstrom in den für die Netzeinspeisung nötigen Wechselstrom um.
Anders als die Überwachungsgeräte, die Wechselrichterhersteller als Ergänzung zu ihren Wechselrichtern anbieten, arbeiten die „Solar-Log“-Geräte des schwäbischen Hightech-Unternehmens Solare Datensysteme mit allen gängigen Wechselrichtermarken und -typen zusammen. Bei der erstmaligen Einrichtung des Datenloggers gibt der Installateur die Parameter der jeweiligen PV-Anlage ein, also Größe, Lage, Ausrichtung nach Süden, Dachneigung sowie Marke und Typ der Module und des Wechselrichters. Dadurch sind nun auch schon die zu erwartenden Ertragswerte konfiguriert. Diese vergleicht das Auswertungsprogramm ständig mit den aus der Anlage gelieferten Werten. Weichen die Werte über einen längeren Zeitraum stark ab, meldet „Solar-Log“ eine Störung und sendet eine E-Mail oder SMS an den Betreiber oder den betreuenden Solarteur. „Solar-Log“ in Verbindung mit der Online-Überwachung „Solar-Log WEB“ bietet so eine umfassende PV-Anlagenüberwachung.
„Die Ursachen für Störungen können vielfältig sein“, weiß Karwath. „Von Beschattung durch einen umgefallenen Baum über Marderschäden am Kabel bis zum kompletten Wechselrichterausfall haben wir alles schon erlebt.“ Je mehr Messgrößen das Überwachungsgerät nutzen kann, desto genauer sind auch die Auswertung und die Fehlerbestimmung. Deshalb lassen sich am „Solar-Log1000“ zusätzliche Sensoren für die Sonneneinstrahlung, Wind oder Luft- und Modultemperatur anschließen. Bei größeren Anlagen ist darüber hinaus die Überwachung nicht nur einzelner Wechselrichter, sondern sogar die einzelner Modulgruppen, sogenannter Strings, möglich und sinnvoll. So lassen sich Fehlerquellen sehr genau erkennen, eingrenzen und umso schneller beheben.


Auch Applikationen für mobile Endgeräte wie das iPhone sind schon erhältlich.

Optimierter Eigenverbrauchsanteil
„Unsere Datenlogger können aber noch wesentlich mehr als einfach nur Daten speichern, auswerten und aufbereiten“, betont Karwath. Die ausgefeilten Monitoring-Geräte bieten zahlreiche Zusatzfunktionen. Beispielsweise sind einige Modelle in der Lage, den Eigenverbrauchsanteil am selbst erzeugten Strom zu optimieren. Das ist sinnvoll – nicht nur aus Umweltschutzgründen, sondern auch, weil sich die PV-Anlage bei einem hohen Eigenverbrauch noch schneller rechnet. Der Anlagenbetreiber muss nämlich jede selbst genutzte Kilowattstunde nicht vom Energieversorger beziehen und erhält darüber hinaus nach dem EEG noch eine Vergütung vom Energieversorger. Diese ist gestaffelt: Bis zu 30% Eigenstromverbrauchsanteil am selbst produzierten Strom gibt es derzeit 12,36 Cent pro kWh, darüber 16,74 Cent. Einen Strompreis von beispielsweise 22 Cent pro kWh vorausgesetzt, ergibt sich so ein Mehrertrag von bis zu 10 Cent pro selbstverbrauchter kWh. Bei optimiertem Eigenverbrauch des selbst erzeugten Stroms kann ein Vier-Personen-Haushalt den Ertrag seiner PV-Anlage schnell um 200 Euro und mehr verbessern.
Um das zu erreichen, unterstützt die mit einem digitalen Stromzähler ergänzte Eigenverbrauchsfunktion des Datenloggers den Betreiber der Solarstromanlage: Auf dem eingebauten Display oder in der Anzeige auf dem PC zeigt das Überwachungsgerät jetzt nicht nur den Ertrag der Anlage, sondern auch den Stromverbrauch im Haushalt. Je genauer sich diese beiden Kurven decken, desto besser. Also: Stromverbraucher mit hoher Leistung, die unabhängig von der Tageszeit sind, wie etwa Wäschetrockner, Wasch- oder Spülmaschinen oder auch eine Wärmepumpe mit Pufferspeicher besser erst einschalten, wenn die Ertragskurve der PV-Anlage nach oben zeigt. In der Top-Version des „Solar-Log“ Monitoring-Gerätes lassen sich sogar bis zu vier spezielle Netzwerksteckdosen automatisch einschalten, wenn die Anlage auf dem Dach ausreichend Strom liefert. Auch so lässt sich der Eigenverbrauchsanteil  nochmals deutlich verbessern. Voraussetzung ist allerdings der Einsatz von geeigneten Stromverbrauchern.
Auch Rainer Schneider nutzt einen Teil seines selbst erzeugten Solarstroms heute selbst. „Bis vor ein, zwei Jahren hat sich das noch nicht gerechnet. Aber jetzt haben die Energieversorger die Strompreise so weit erhöht, dass ich nicht mehr lange nachrechnen musste, um mich für die Nutzung des eigenen Stroms zu entscheiden. Und der Datenlogger hilft mir dabei, möglichst viel aus meiner PV-Anlage herauszuholen.“ Deshalb ist sich Schneider auch sicher: „Die nächste Jahresendabrechnung des Energieversorgers wird sehr viel erfreulicher sein als die letzte.“

Bilder: Solare Datensysteme

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Solare Datensysteme GmbH, 72351 Geislingen-Binsdorf, Tel. 07428 9418200, Fax 07428 9418280, info@solar-log.com, www.solar-log.com