AUTARKIE & ANLAGEN OHNE EINSPEISUNG

EIGENVERBRAUCH ODER NETZUNABHÄNGIGKEIT



Das vorrangige Ziel eines Eigenverbrauch-Systems liegt darin, die Nutzung von Solarenergie zu optimieren. Die größte Schwierigkeit bei einem solchen System liegt darin, dass die Zeiten der Energiegewinnung nicht mit den Zeiten übereinstimmen, in denen die Energie tatsächlich genutzt wird. Das führt zu einem System, bei dem man dazu gezwungen ist, Energie aus dem Stromnetz zu importieren und sie optional zu exportieren, wenn ein Überschuss vorhanden ist. 


In einem optimierten Eigenverbrauch-System wird die überschüssige Energie vor Ort gespeichert, damit sie bei Bedarf auch dort wieder genutzt werden kann. Eine solche Art der Energiespeicherung wird immer interessanter, vor allem, da die Einspeisetarife immer weiter sinken und das Netzangebot immer instabiler und teurer wird. Da in Deutschland eine PV-Anlage ohne Einspeisung in das öffentliche Stromnetz beim Netzbetreiber nur gemeldet und nicht genehmigt werden muss empfehlen wir unseren Kunden mitlerweile diese Anlagenkonfiguration in 95% aller Installationen. Sowohl die monatliche Abrechnung als auch die Genehmigung durch den Netzbetreiber entfällt hierbei vollständig.



BEISPIELHAFTER KOSTEN UND ERTRAGSVERGLEICH
EINER PV-ANLAGE MIT & OHNE SPEICHER


KEINE PV ANLAGE


PV ANLAGE


PV ANLAGE INKL. SPEICHER


Jahresstrombedarf

8.000 kWh

8.000 kWh

8.000 kWh

Tagesproduktion (10 kWp PV)

0 kWh

 22 kWh

22 kWh

Tagesstrombedarf


22 kWh


22 kWh


22 kWh


Eigenverbrauch (Jahr)

0 kWh

2.000 kWh

7.600 kWh

Einspeisung ins Netz (Jahr)

0 kWh

6.000 kWh

0 kWh

Bezug vom Netz (Jahr)

8.000 kWh

6.000 kWh

400 kWh


Stromkosten Jahr (35ct/kWh)


2.800 EUR


2.100 EUR


140 EUR

Einspeisevergütung (6ct/kWh)

0 EUR

360 EUR

0 EUR

Pv-Anlagenkosten

0 EUR

ca. 20.000 EUR

ca. 30.000 EUR


Gesamtkosten nach 10 Jahren


28.000 EUR


37.400 EUR


31.400 EUR

Gesamtkosten nach 15 Jahren

42.000 EUR

46.100 EUR

32.100 EUR

Gesamtkosten nach 20 Jahren

56.000 EUR

54.800 EUR

32.800 EUR

Durch die gestiegenen Energiekosten und die Richtung null gehende Einspeisevergütung macht nur noch eine PV-Anlage mit Speicher finanziell Sinn. Die Energiekosten bei einer PV-Anlage mit Speicher halbieren sich nach 20 Jahren Betriebsdauer im Vergleich zu keiner PV-Anlage oder sogar einer PV-Anlage ohne Batteriespeicher. Die kontinuierlich steigenden Einkaufskosten je kWh unterstreichen eine Entscheidung für eine PV-Anlage inkl. Speicher.

EIGENVERBRAUCH-SYSTEME IM VERGLEICH ZU NETZABHÄNGIGEN SYSTEMEN



Beim Vergleich eines netzunabhängigen Systems mit einem Eigenverbrauch-System sind einige wichtige Erwägungen zu berücksichtigen.

Ein netzunabhängiges System ist ein System, das nicht (oder zumindest so gut wie nie) an das Stromnetz angeschlossen ist. Es wird verwendet, um den gesamten Energiebedarf des kompletten Energiesystems zu decken. Daher ist es für das Worst-Case-Szenario ausgelegt. Dieser ungünstigste anzunehmende Fall kann dann auftreten, wenn Verbraucher mit hohem Stromverbrauch gleichzeitig genutzt werden. Dadurch wird ein Hochleistungswechselrichter für den gelegentlichen Gebrauch notwendig.


Ein anderer ungünstiger anzunehmender Fall wäre, wenn das System bei wolkigem Wetter nicht ausreichend Energie erzeugen kann. Um solche Engpässe zu überbrücken, ist ein recht großer Batteriespeicher notwendig. Wie auch bei der zuvor genannten Situation mit der hohen Wechselrichterleistung würde dieser jedoch auch nur gelegentlich genutzt werden. Allgemein lässt sich also sagen, dass ein netzunabhängiges System sowohl im Hinblick auf die Wechselrichterleistung als auch auf die Speicherkapazität überdimensioniert sein muss, um mit solchen Situationen zurechtzukommen.


Bei einem Eigenverbrauch-System sieht es dagegen anders aus, denn ein Stromnetz ist ja stets vorhanden. Mit der Grid- Assist-Funktion lässt sich das Netz nahtlos nutzen, wann immer es zu einer Spitzenlast kommt. Das bedeutet, dass der Wechselrichter entsprechend der Grundlast bemessen werden kann.


Als Grundlast bezeichnet man den Teil des gesamten Energiebedarfs, der sich im Allgemeinen aus den Geräten mit niedrigem Strombedarf zusammensetzt. Diese Lasten benötigen fast 24-Stunden lang ununterbrochen Energie.


Beispiele hierfür sind Heizungspumpen, Ladegeräte und Haushaltsgeräte im Standby-Modus. Um die Nutzung der Photovoltaik-Anlage zu optimieren und das Importieren von Energie zu limitieren, gilt es vor allem diese Grundlast ins Visier zu nehmen.


Das Importieren von Energie vollständig zu vermeiden ist zwar möglich, würde jedoch eine höhere Investition in den Wechselrichter erfordern. Dieser müsste dann nämlich für hohe Lasten ausgelegt sein. Die meisten hohen Lasten sind jedoch Spitzenlasten und sind nur einen begrenzten Zeitraum eingeschaltet. Auch, wenn diese eine hohe Energieversorgung erfordern, ist der Zeitraum ja nur begrenzt und der Energiewert mit diesen Spitzenlast-Zeiträumen ist recht gering. Die Investition in einen größeren Wechselrichter ist daher oft nicht gerechtfertigt.


BEISPIELHAFTE BERECHNUNG EINER ANLAGENGRÖSSE INKL. SPEICHER:



Jahresstrombedarf 8.000 kWh : Ertragsfaktor 0,8 = 10.000 Wp min. PV-Anlagengröße



Jahresstrombedarf 8.000 kWh : 365 Tage = 22 kWh Tagesbedarf 



10.000 Wp PV Anlagengröße x Ertragsfaktor 0,8 : 365 Tage = 22 kWh Tagesproduktion



22kWh Tagesproduktion - (22kWh : 24 x 6) Direktverbrauch in PV-Generatorzeit = 16,5 kWh min. Speichergröße


Für einen Haushalt mit 8.000kWh Jahresverbrauch wird somit eine PV-Anlage mit mindestens 10.000 Wp (z.B. 28 Pannels mit je 360 Wp) benötigt. Um die damit produzierte Energie von 22kWh täglich auch vollumfänglich selbst zu nutzen wird mindestens ein Speicher mit 16,5kWh benötigt.




Was die Batteriekapazität betrifft, so ist ein Eigenverbrauch- System in der Lage, mit einer geringeren Batteriekapazität zu arbeiten. Die in einem solchen System gespeicherte Energie beschränkt sich auf die überschüssige Leistung aus der Photovoltaik-Anlage, da ein Teil der gewonnenen PV-Leistung direkt von den Lasten verbraucht wird. In diesem Fall wird die PV-Leistung gemäß der Grundlast bemessen und mögliche überschüssige Energie wird nachts genutzt.


Es gibt eine Lösung für jede Ausgangssituation: von ganz einfachen bis hin zu komplexeren Lösungen. Es stehen verschiedene Optionen zur Auswahl: PV-Anlage in Parallelschaltung, AC-gekoppelte PV-Anlage, DC-gekoppelte PV-Anlage oder eine Kombination all dieser Optionen.

Option 1

PV-Anlage in Parallelschaltung


Die praktischste Lösung, um einen Batteriespeicher an ein bereits vorhandenes netzgekoppeltes PV-System anzuschließen.


Option 2

AC-gekoppelte PV-Anlage



Option 3

DC-gekoppelte PV-Anlage


Der Standard für die Neuinstallation ohne Bestandsanlage. Die Größe der PV-Anlage und des PV-Wechselrichters wird nicht durch die maximale Nennleistung des Wechselrichter/Lade- gerätes begrenzt.



Eine Kombination aus allen Optionen


BACK-UP-SYSTEM MIT GENERATOR


Solar-Energie lässt sich außerdem mit einem Netzanschluss kombinieren. Ein für Stromausfälle anfälliges Netz in Kombination mit einer unzulänglichen Solar-Versorgung erfordert jedoch die Unterstützung durch einen Generator. Anstatt eines MultiPlus, empfehlen wir dann einen Quattro. Das ist ein MultiPlus mit eingebautem Transferschalter zum Anschluss des Netzes und eines Generators. Hierdurch wird der Umschaltvorgang zwischen dem Netz und dem Generator vollständig automatisiert.

Option 2 + Generator

AC-gekoppelte PV-Anlage inkl. Generator



Option 3 + Generator

DC-gekoppelte PV-Anlage inkl. Generator


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