Ein gutes Gespann - Einspeisemanagement mit Eigenstrom
Bekanntlich führen viele Wege nach Rom. Entscheidend ist es aber, den besten davon zu finden. Ähnlich verhält es sich mit den Maßnahmen rund um das Einspeisemanagement. Hier stehen dem Betreiber von Anlagen unter 30 kWp zwei Wege offen: eine fernsteuerbare Leistungsbegrenzung oder einer fixen Leistungsbegrenzung auf 70% der installierten Modulleistung. Bei der richtigen Wahl ist wichtig, ob eine Eigenstromnutzung erwünscht ist oder nicht.
Bild 1: Aufbau der sogenannten „70-%-Festabregelung“ mit Eigenstromnutzung. Zentrales Steuerelement ist hier der Datenlogger.
Bild 2: Die Maßnahmen des EEGs in puncto Einspeisemanagement richten sich in erster Linie nach der Größe der Anlage und nach dem Datum der Inbetriebnahme.
Bild 3: Hausanlage mit einer installierten PV-Leistung von 4kWp. Mit der 70-%-Regelung werden 2,8 kW eingespeist und 500 W stehen dann zum Eigenverbrauch zur Verfügung.
Mit Inkrafttreten des EEG 2012 kamen einige Änderungen auf die deutsche Solar-Branche zu. Einer der schwerwiegendsten Punkte ist das sogenannte Einspeisemanagement, mit dem die einzuspeisende Leistung gesteuert werden kann. Die Energieversorger sind also in der Lage zu bestimmen, wann und wie viel PV-Strom von den zahlreichen dezentralen Lieferanten geliefert wird. In den meisten Fällen wird dafür eine zusätzliche Steuerungstechnik benötigt, die der PV-Anlagenbetreiber installieren muss. Dabei unterscheidet das EEG 2012 drei Anlagengruppen:
- unter 30 kWp
- 30 bis 100 kWp
- und PV-Anlagen über 100 kWp.
Je nach Größenordnung müssen unterschiedliche Maßnahmen zum Einspeisemanagement ergriffen werden.
„70% - Festabregelung“ vs. Einspeisemanagement
Alle PV-Anlagen unter 30 kWp, die ab dem 1.Januar 2012 installiert wurden, müssen regelkonform nach den Maßnahmen im EEG 2012 ausgerüstet sein. Bei der sogenannten 70-%-Festabregelung müssen die Wechselrichter auf 70% der angeschlossenen Modulleistung eingestellt sein. Der dabei entstehende Leistungsverlust liegt im Schnitt zwischen 3 und 5%. Einen einfachen Weg, Verluste zu vermeiden und trotzdem EEG konform zu handeln, bietet der Eigenverbrauch.
Jörg Karwath, Geschäftsführer und Leiter Technologie beim Monitoring-Hersteller Solare Datensysteme, erklärt dazu: „Eine Abregelung auf 70% der DC-Leistung erlaubt die Berücksichtigung des Eigenstromverbrauchs, da sich die ‚70-%-Regelung‘ auf den Einspeisepunkt bezieht. Es ist also erlaubt, mehr AC-Leistung am Wechselrichter zu erzeugen, wenn gewährleistet ist, dass diese Mehrleistung im jeweiligen Haushalt oder Betrieb verbraucht wird.“ Der Vorteil wird an einem praktischen Beispiel deutlich: Eine Anlage mit 10 kWp muss auf eine Leistung von 7 kWp begrenzt werden. Wird mittags ein Verbraucher, etwa der Herd mit 600 W Stromverbrauch, eingeschaltet, kann der Wechselrichter 7,6 kWp in Wechselstrom umwandeln. Ein entsprechendes Monitoringsystem, wie z.B. der Datenlogger „Solar-Log“ und ein Stromzähler sorgen dann dafür, dass am Einspeisepunkt weiterhin lediglich 7 kWp ankommen (Bild 1).
Intelligente Steuerung der Stromverbraucher
Der Stromzähler, der sowohl für die Messung als auch für die Aufzeichnung des Stromverbrauchs verantwortlich ist, übermittelt den aktuellen Stromverbrauch an den Datenlogger. Die momentane Stromproduktion und der Verbrauch werden anschließend in einer übersichtlichen Grafik dargestellt. Anhand dieser Grafik lässt sich auf einen Blick erkennen, ob genügend Sonneneinstrahlung vorhanden ist, um zusätzlich einen Verbraucher zu starten. Neben der Darstellung des Ertrags bieten ein paar Datenlogger-Modelle auch die Möglichkeit, Stromverbraucher wie z.B. Wärmepumpen automatisch zu- bzw. abzuschalten. Hierbei nutzt der Logger die Spitzenleistungszeiten der PV-Anlage, indem er bis zu vier Stromverbraucher zuschaltet, wenn ein vorkonfigurierter Schwellenwert überschritten wird. Zusätzlich zu einem Schwellenwert können auch Tageszeiten und Mindestlaufzeiten individuell eingestellt werden. In der Praxis sieht das folgendermaßen aus: Beispielsweise wird ein Warmwasserbereiter mit Beginn der PV-Stromproduktion eingeschaltet und bleibt den Tag über aktiv. Steigt die Stromproduktion zum Mittag hin an, werden weitere Verbraucher wie etwa Klimageräte automatisch zugeschaltet. Handelt es sich um einen bedeckten, sonnenarmen Tag, startet der Warmwasserbereiter trotzdem zu einer voreingestellten Uhrzeit. In dem Fall wird er dann mit konventionellem Strom betrieben. Das Gleiche gilt für einen wechselhaften Tag. Sobald die PV-Stromproduktion zurückgeht, wird auf den Fremdstrom umgestellt.
Die optimale Energieausbeute
Die Eigenverbrauchsquote erfolgreich gesteigert hat auch die Familie Ensinger aus Albstadt. Ihre 4 kW große PV-Dachanlage wurde im Juni 2012 installiert und produziert an guten Tagen bis zu 3,3 kW Strom. „Wir haben uns für die 70-%-Regelung beim Thema Einspeisemanagement entschieden, da wir gerade auch mittags den PV-Strom nutzen. Nun speichern wir die maximal mögliche PV-Energie mit 2,8 kW ein und nutzen die übrige Energie etwa zum Kochen oder um die Wäsche zu waschen (Bild 3).“ Die Firma Solera installierte die Anlage sowie das Überwachungs- und Steuerungssystem „Solar-Log“ bei Familie Ensinger. Klemens Jakob von Solera: „Wir haben mit der Kombination aus PV-Energie einzuspeichern und einen Anteil davon selbst zu nutzen bis jetzt positive Erfahrungen gemacht. Besonders, da es eine kostengünstige Lösung ist, die eine sehr gute Energienutzung erlaubt.“
Mit einer effektiven Energie-Steuerung ist auch bei sinkenden Einspeisetarifen die PV-Strom-Erzeugung lohnenswert. Wenn zukünftig noch entsprechende Speicher-Medien integriert werden, ist der Gedanke an autarke Fertighäuser nicht mehr ganz abwegig.
Die Autorin Vivian Pleul ist bei der Solare Daten-systeme GmbH in 72351 Geislingen- Binsdorf beschäftigt. Tel. 07428 9418223, Fax 07428 9418280, v.pleul@solar-log.com, www.solar-log.com
Bilder: Solare Datensysteme
