70%-Regelung oder Netzmanagement - Verluste bei 70%-Kappung?

  • [Zusammenfassung ergänzt]
    Gemäß EEG muss bei der Einspeisung eine der folgenden Varianten vom Betreiber umgesetzt werden (man darf auch zwischen den Varianten wechseln):


    Variante 1: "70%-Regelung": Die Einspeise-Leistung (nicht Energiemenge!) wird auf 70% der PV-Nennleistung begrenzt.
    Beispiel: Die PV-Module haben eine Nennleistung von 5 kWp, also darf der WR nur maximal 5 kW * 0,7 = 3,5 kW in das Stromnetz einspeisen.
    Da PV-Anlagen nur an wenigen Stunden im Jahr ihre Nennleistung erreichen, entstehen durch die 70%-Abregelung nur geringe Verluste von maximal 2-5% des Jahresertrages (Detailbetrachtungen siehe unten).
    Nicht verwechseln: Die maximale Leistung (5 kW) wird auf 70% begrenzt (3,5 kW). Aber der Jahresertrag (5000 kWh) sinkt dadurch nur um wenige Prozent (auf z.B. 4800 kWh).


    Variante 1.a: "70% hart": Die Begrenzung auf 3,5 kW ist fest im WR eingestellt (egal, wie hoch der Eigenverbrauch im Haushalt gerade ist). Es genügt ein kleiner, günstigerer WR, da er niemals mehr als 3,5 kW produzieren muss.


    Variante 1.b: "70% weich": Es wird eine zusätzliche Steuerung installiert, die die Einspeisung und den Eigenverbrauch überwacht. Wenn mittags der Herd läuft und 1 kW verbraucht, dann erlaubt die Steuerung dem WR, bis zu 4,5kW zu produzieren, weil davon ja nur die erlaubten 3,5 kW eingespeist werden, und die restlichen 1 kW als Eigenverbrauch im Haus verbraucht werden.
    Für diese Steuerung werden je nach WR hundert bis einige hundert Euro fällig, und im Vergleich zu "70% hart" entstehen ggf. Mehrausgaben für einen größeren WR.
    "70% weich" lohnt sich, wenn es tagsüber einen hohen Stromverbrauch gibt, bzw. wenn der Stromverbrauch gezielt in die Mittagsstunden verlegt werden kann.


    Variante 2: Ferngesteuerte Abregelung durch den Netzbetreiber
    (Diese Variante ist für Anlagen mit mehr als 30kWp verpflichtend.)
    Die Anlage darf immer mit voller Leistung einspeisen, aber es muss eine vom Netzbetreiber gewählte Vorrichtung installiert werden, mit der der Netzbetreiber die Anlage aus der Ferne abschalten kann (das passiert so gut wie nie, und man würde eine Entschädigung für entgangene Erträge erhalten).
    Diese Lösung kostet ca. 200 bis über 1000 Euro (je nach Netzbetreiber: Rundsteuerempfänger, Funkmodem, Mobilfunkmodem), und lohnt sich nur bei größeren PV-Anlagen, oder wenn der Netzbetreiber einen sehr günstigen Rundsteuerempfänger anbietet. (Beispiel-Kosten siehe hier.)


    [Ende der Ergänzung]
    -------------------


    Viel wird diskutiert über das Für und Wider der 70%-Kappung bei Dachanlagen unterhalb von 30 kWp. Ganz unabhängig von der Sinnhaftigkeit der Regelung im EEG2012 - ich möchte hier einfach mal einen sachlichen Beitrag leisten zur Orientierung für die Frage


    70%-Dimensionierung oder Teilnahme am (vereinfachten) Netzmanagement? Wann ist welche Lösung sinnvoller?


    Eine ähnliche Fragestellung ergab sich bereits früher, als Wechselrichter in der Regel immer 5 bis 20% kleiner dimensioniert wurden, als es die PV-Nominalleistung erwarten lässt (meine Einschätzung damals: Tatsächliche Ertragsverluste durch Wechselrichterunterdimensionierung).


    Derzeit gibt es viel Verunsicherung seitens der angehenden Anlagenbetreiber, die sich mit der Frage konfrontiert sehen, ob sie für ihre Kleinanlage <30 kWp die Fernabregelung wählen oder sich für die kostengünstigere 70%-Kappung entscheiden sollen. Mich überrascht immer wieder die große Spannbreite, die für die Ertragsverluste bei einer 70%-Kappung angegeben werden. Das BUM geht in den „Informationen zum EEG 2012“ von einer Einbuße von 1-3% aus („Aufgrund der dem Bundesumweltministerium vorliegenden Daten betragen die jährlichen Verluste zwischen 1% und 3%“). In PHOTON 2/2012 wurden unterschiedliche Quellen zitiert, die Einbußen von „3-8%“, „9%“ und „10-12%“ erwarten lassen. Was ist von diesen zwischen 1% und 12% ungeheuerlich gespreizten Verlustabschätzungssimulationen zu halten? Und was kann man aus realen Daten hier in Deutschland tatsächlich ableiten?


    Optisch sieht diese Spitzenkappung – mit einem Datalogger aufgezeichnet – äußerst schlimm aus. Aber wieviel macht sie über das Jahr gesehen tatsächlich aus? Da helfen nur Zahlen, Daten und Fakten.


    Ich selbst habe eine kleine PV-Anlage mit 4,2 kWp Modulleistung. Mein Dach liegt in Süddeutschland (relativ hohe Einstrahlungswerte) und hat eine ziemlich ideale Ausrichtung (38° Neigung, nur 10° Abweichung von Süd). Es gibt keinerlei Verschattung und mein Wechselrichter kappt die Leistung bis auf sehr kurzzeitige und damit unerhebliche Spitzen nicht (regelmäßige maximale Ausgangswerte liegen bei 4.110 WpAC, was auf der DC-Seite einer Leistung von rund 4,33 kWpDC entspricht). Der Jahresertrag 2011 (1.298 kWh/kWp am geeichten Zähler, und das trotz "mäßigem", da mit Trafo versehenen Wechselrichter mit einem europäischen Wirkungsgrad von nur 95% bzw. einem PHOTON-Wirkungsgrad von nur 94,5%) untermauert die Top-Rahmenbedingungen meiner Anlage. Deshalb habe ich mal zwei volle Kalenderjahre (2010 + 2011) anhand meiner Datalogger-Daten ausgewertet, wobei ich sehr gewissenhaft u.a. den über die verschiedenen Monate und Jahre absolut konstanten, kleinen Korrekturfaktor zwischen Abrechnungszähler und Wechselrichterleistungswerten berücksichtigt habe.


    Meine Ergebnisse:
    Wenn ich die Netzeinspeiseleistung durchgehend auf max. 70% der Modulleistung begrenze, dann beträgt mein relativer Verlust genau 3,57% (bezogen auf beide Jahre 2010 und 2011). Selbst im Top-Sonnenjahr 2011, in dem ein größerer Einfluss der Kappung zu erwarten ist, beläuft sich die Einbuße auf lediglich 3,65%. Für mich stellen diese realen Erfahrungswerte aus den genannten Gründen (ideale Dachlage und -ausrichtung) nun so etwas wie absolute Obergrenzen bei der Bewertung der Frage nach 70%-Regelung oder Fernabregelungstechnik dar. Mit mehr als einer Einbuße von 4% muss also offenbar ein Anlagenbetreiber in Deutschland nicht rechnen. Jegliche Abweichung von Idealbedingungen (Dach in Norddeutschland, schlechtere Ausrichtung oder Neigung, Teilverschattung etc.) reduziert die Einbuße unter deutschen Einstrahlungsverhältnissen weiter.


    Davon ausgehend kann man in betriebswirtschaftlichen Renditerechnungen eine Schwellkostengrenze ermitteln, bis zu der das erhöhte Investitionskosten verursachende Einspeisemanagement der 70%-Regelung zu bevorzugen ist: Sie liegt im Bereich 350 - 400 Euro netto für ideale Dächer, für Abweichungen von den Idealbedingungen deutlich niedriger. Hier ist noch nicht mit einbezogen, dass im Falle häufiger Fernabregelungen nur 95% des entgangenen Ertrags entschädigt werden (was im Extremfall auch bis zu 1% Verlust im Jahr bedeuten kann). Da die meisten Netzbetreiber die kostengünstige Ein-/Aus-AC-Schütz-Lösung in Zusammenhang mit einem Rundsteuerempfänger nicht akzeptieren und eine mindestens 4-stufige Abregelbarkeit fordern, die man mit Zusatzgeräten (wie dem Solarlog 200-PM oder 500-PM oder ähnlichen Lösungen von Wechselrichterherstellern) realisieren muss, und da manche Netzbetreiber sogar für den Rundsteuerempfänger hohe Einrichtungs- und Unterhaltsgebühren verlangen, hat man diese Schwelle meist schnell überschritten. Deshalb ist aus meiner Sicht die 70%-Kappung (so ärgerlich sie auch ist) in den meisten Fällen durchaus zu bevorzugen.


    Die Einschätzung relativiert sich natürlich dann, wenn ohnehin ein moderner Datalogger (durch Rundsteuerempfänger ansprechbar und fähig zur Wechselrichterabregelung) zum Einsatz kommen soll. Kostet in so einem Fall der Rundsteuerempfänger (RSE) nur um die 150 Euro und verlangt der Netzbetreiber tatsächlich keinerlei einmaligen Einrichtungs- oder regelmäßigen Unterhaltsgebühren fürs Netzmanagement (das ist beileibe nicht bei jedem Versorger gegeben! Ein mir bekanntes Stadtwerk verlangt für den RSE 900 Euro und eine monatliche Gebühr von 10 Euro ...), dann kann man getrost das vereinfachte Netzmanagement wählen und die bis zu 4% höheren Erträge mitnehmen.


    Fazit:
    Vor unerträglichen Verlusten bei der Wahl der 70%-Begrenzung des Wechselrichters muss sich niemand fürchten. Zwar betragen sie bei absolut idealen Anlagenverhältnissen etwas mehr als die vom Bundesumweltministerium angegebenen 1-3%, aber keinesfalls 9-12%, wie einem andere Quellen weis machen möchten. Die Schwellkostengrenze für Zusatzkosten einer Teilnahme am Netzmanagement liegt bei unter 400 Euro für ideale Süddächer und nochmal um einiges niedriger bei Abweichungen von idealen Standorten hoher Einstrahlung und guten Dachausrichtungen/-neigungen.

    14 x SunPower 300W = 4,2 kW, SPR-4000F
    Ertrag: regelmäßig >1100 kWh/kWp/a * 2011: ~1300 kWh/kWp/a * 2012: 1244 kWh/kWp/a
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    2 Mal editiert, zuletzt von Weidemann () aus folgendem Grund: den oberen Teil als kurze Zusammenfassung für Interessenten ergänzt

  • Dankeschön für die sachliche Aufarbeitung dieses wichtigen Themas. :danke:

    WSW Dach 70°: Gauben 20x HIT-N240SE10 DN 25°, String auf A1+A2 STP8000TL-10; First 10x HIT-N240SE10 DN 45° auf SB3000TL-21
    ONO Dach -110°: First 10 x HIT-N240SE10 DN 45° teilverschattete Strings auf B STP8000TL-10
    Solar-Log 300, 70% Begrenzung fest

  • Hallo,
    danke für die interessanten Zahlen und den ausführlichen Bericht.
    Eines möchte ich jedoch noch klarstellen:
    Ich vermute die bezeichnest die 70%-Regel mit der vereinfachten Teilnahme am Netzmanagement.
    Es werden hier 4 verschiedene Möglichkeiten benutzt:
    Einspeisemanagement: Rundsteuerempfänger und bspw. Solarlog Abregelung: 100%/60%/30%/0%
    vereinfachtes Einspeisemanagement: Rundsteuerempfänger und Freischalteinrichtung via Schütz: 100%/0%
    70%-Regel hart: Begrenzung der Wechselrichter auf 70% der Generatorpeakleistung (deine Ausführung)
    70%-Regel weich: Begrenzung der 70% am Netzverknüpfungspunkt via Solarlog/S0
    Ich werde dank deiner Daten in Zukunft die prognostizierten Ertragsverluste für ein Süddach von 5%+/- auf 4%+/- verringern.
    Gruss Win

    2,4kWp BPsolar BP275F/Sunways NT2500 /2000
    4,2kWp Heckert HS-PXL-210/Sunways NT3700 /2008
    5,5kWp Axitec AC230P/Solarmax 6000S /2009
    2,7kWp Suntech STP225/Solarmax 3000S /2010
    2,2kWp Schott PolyProtect 180/SMA SB3800 /2011
    BMW i3 Yello connect /03.2018

  • Hallo win_solar,


    selbstverständlich bezieht sich die "70%-Regel" hier auf das "vereinfachte Netzmanagement", das für Anlagen bis 100kWp vorgeschrieben ist und für Anlagen bis 30kWp zur Auswahl steht (im Gegensatz zum vollständigen Netzmanagement für Anlagen >100kWp).


    Bitte halte die Begriffe sauberer auseinander - Deine Darstellung der vier Optionen ist nicht korrekt!


    • Die von Dir genannte erste Option "Einspeisemanagement" mit vier Abregelstufen entspricht genau dem üblichen "vereinfachten Netzmanagement" im Gegensatz zu einem "vollständigen Netzmanagement", bei dem die Abregelung stufenlos erfolgen muss und zudem eine ständige Lastgangmessung erforderlich ist.


    • Das von Dir genannte "vereinfachte Einspeisemanagement" über einen AC-Schütz (Ein/Aus) wird in den meisten Netzen vom Versorger nicht erlaubt, da es Probleme macht, wenn zum Zeitpunkt eines erforderlichen Eingreifens plötzlich ganz viele Kleinanlagen von 100% auf 0% "abgeregelt" werden müssen.


    • Die "70%-Regel hart" entspricht der üblichen im EEG2012 beschriebenen 70%-Begrenzung.


    • Deine "70%-Regel weich" ist eine ausdrücklich zugelassene Option, die letzten <4% übers Jahr gemittelten maximalen Verluste durch Eigenverbrauch vor dem Netzeinspeisepunkt auch noch zu nutzen. Das EEG2012 fordert nur die Begrenzung auf 70% am Einspeisepunkt - d.h. vor diesem darf natürlich Energie entnommen werden. Allerdings erfordert das ein Zusatzgerät, das nach AC-Wandlung die entsprechende Energie einem Eigenverbraucher zuführt. Oder eben die von Dir beschriebene "intelligente Verrechnung und Begrenzungsnachführung" über die S0-Schnittstelle eines digitalen Stromzählers. Ob dann diese Option kostenseitig wirklich noch interessanter ist als die Teilnahme am "vereinfachten Netzmanagement", muss jeder selbst unter Hinzuziehung der örtlichen Netzmanagementkosten bewerten.

    14 x SunPower 300W = 4,2 kW, SPR-4000F
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  • Versuche der Verlustabschätzung hat es auch schon in einem anderen Thread gegeben. Die Ergebnisse sind da vergleichbar, für 25°DN mit +-45°S und PVgis10c 850kWh/kWp um die 3%. Musste bei meiner Abschätzung wegen des WR die DC-Werte nutzen, die ich im zweiten Posting dann noch um den WG bereinigt hatte. Hier der Link:
    http://www.photovoltaikforum.c…ung--p656356.html#p656356


    Problematisch sehe ich aber die Daten, wenn es 5-min.-Durchschnittswerte sind, 5-min.-Einzelwerte sind statistisch sinnvoller.

    Standort: 56xxx (Koblenz), PVgis10: 857kWh/kWp
    PV-Anlage: 7,60 kWp Fire Energy FE-190M an Power-One PVI-5000
    Dach 1: NO mit -118°S, DN 25°, 2x9M / Dach 2: SW mit +62°S, DN 25°, 2x11M

  • Danke, elfaro - erstaunlich, wie gut unsere realen Beobachtungen hier übereinstimmen!


    Und unsere Erfahrungen decken sich zudem sehr gut mit anderen offiziellen Angaben im Netz:


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  • Danke! Sehr hilfreich! Ich tendiere selber immer auch eher zur 70%-Regel, auch wenn es hier im
    Forum immer oft anders gesehen wird! Du hast aber was von 400€ geschrieben (vertretbare Mehrkosten für das ver. Einspeisemanagemt). Das hängt doch eher von der Anlagengrôsse ab! Sag halt mal eine Prozentzahl (bezogen auf die Gesamtkosten) was du denkst. Ich würde einfach mal behaupten, bei 3% höheren Ertrag ist eine zusätzliche Investition von max. 3% gerechtfertigt. Wobei verkannt wird, dass die zukünftigen Erträge abdiskontiert werden müssten bzw. andererseits der Mehrertrag beim vereinfachten Einspeisemanagement insgesamt zu einem höheren Umsatz führt (ähnlich wie bei stärkeren Modulen wo in der Regel ein Mehrpreis akzeptiert wird). Nicht zu verachten ist aber die emotionale Betrachtung! Bei Renditegleichstand würde ich immer das vereinfachte Rinspeisemanagement bevorzugen, weil man wirft eben keine Energie weg genauso wie man kein Essen wegwirft.

    Oliver Haensell - kfi GmbH&Co.KG 18,45KWp Winaico STP17.000TL, seit 2011

  • als Solarteur mit relativ teuren Modulen ist man natürlich immer versucht, durch optimale Wechselrichterauslegung und ggf Ausnutzung der Einsparmöglichkeiten der 70% Regelung (soweit es sich renditemässig vertreten lässt) wenigstens eine geringfügige Annäherung an die Billiganbieter mit ihre noname-Chinamodulen zu erreichen. Ich traue mich auch wetten, dass ich mit Winaicomodulen, 70%-Regel und guten Wechselrichtern (um die 98% Max. Wirkungsgrad sollten es schon sein) und vor allem auch überlegter Wechselrichterauslegung jede Anlage mit Chinamodulen, den beliebten Kostal-WR (mit ihrem popligen Wirkungsgraden von max. 96%) und vereinfachten Einspeisemanagement schlage...

    Oliver Haensell - kfi GmbH&Co.KG 18,45KWp Winaico STP17.000TL, seit 2011

  • Zitat von KFIGmbH

    Du hast aber was von 400€ geschrieben (vertretbare Mehrkosten für das ver. Einspeisemanagemt). Das hängt doch eher von der Anlagengröße ab! [...] Ich würde einfach mal behaupten, bei 3% höheren Ertrag ist eine zusätzliche Investition von max. 3% gerechtfertigt. Wobei verkannt wird, dass die zukünftigen Erträge abdiskontiert werden müssten.


    Sorry, ich vergaß, nochmal explizit anzugeben, dass ich bei der Abschätzung von meiner Anlagengröße ausging (also ca. 5 kWp). In erster Näherung kann man durchaus von einer Schwelle bei ca. 3% (gute Südausrichtung) bzw. unter 2% (nicht-ideale Dachverhältnisse) ausgehen. Bei West-/Ostdächern schrumpft die Schwelle auf 0 ...


    Zitat von KFIGmbH

    Bei Renditegleichstand würde ich immer das vereinfachte Rinspeisemanagement bevorzugen, weil man wirft eben keine Energie weg genauso wie man kein Essen wegwirft.


    Sehe ich sehr ähnlich. Die 70%-Regelung empfinde ich deshalb ebenfalls als "Verschwendung".

    14 x SunPower 300W = 4,2 kW, SPR-4000F
    Ertrag: regelmäßig >1100 kWh/kWp/a * 2011: ~1300 kWh/kWp/a * 2012: 1244 kWh/kWp/a
    PV-Support als Hobby
    Energie vom Himmel - Zukunft ohne Brennstoffe u. Abgase - Gott sei Dank!
    www.pvsupport.de - einfach mal vorbeischauen!