Kraftwerk

Technik von Erzeugung und Speicher

Was Ihr Dach hergibt, warum die Anmeldung vor der Montage kommt und wann ein Speicher stillsteht. Die Rechenwege stehen hier, die Zahlen für Ihren Standort kommen aus der Aufnahme.

Rechenwege zum Selbstnachrechnen Regelwerke im Klartext Verbindlich erst nach der Standortaufnahme
Ertrag

Was Ihr Dach hergibt

Die Frage kommt in jedem Erstgespräch, und eine einzelne Zahl beantwortet sie nicht. Was ein Dach hergibt, hängt an vier Größen: nutzbare Fläche, Ausrichtung und Neigung, Verschattung und Tragreserve. Einzeln sagt keine davon etwas. Erst alle vier zusammen ergeben eine belastbare Aussage.

Nutzbare Fläche

Nicht die Dachfläche, sondern das, was nach Abzug von Lichtbändern, Lüftern, Aufbauten und Wartungswegen übrig bleibt. Die Differenz zwischen beiden Zahlen überrascht die meisten.

Ausrichtung und Neigung

Sie bestimmen, wann am Tag die Erzeugung anliegt. Für einen Hof mit Ladepunkten ist das wichtiger als der Jahresertrag: Strom nützt Ihnen dann, wenn jemand ihn abnimmt.

Verschattung

Kamine, Nachbargebäude, Bäume, die eigene Attika. Verschattung wirkt nicht anteilig auf die ganze Anlage, sondern trifft einzelne Bereiche. Wie stark, zeigt erst die Aufnahme vor Ort.

Tragreserve

Ob das Dach die zusätzliche Last aufnimmt, entscheidet die Statik. Fällt sie knapp aus, sind die anderen drei Größen erst einmal ohne Bedeutung.

Die Größenordnung können Sie vorab selbst überschlagen. Es ist im Kern eine Division und danach drei Fragen, die das Ergebnis wieder relativieren.

1 · Dachflächeaus Plan oder Luftbild
2 · abzüglich Aufbauten, Lichtbänder, Wartungswegeergibt die nutzbare Fläche
3 · geteilt durch 5 bis 6 m²Flächenbedarf je Kilowatt Peak
4 · ErgebnisModulleistung in kWp
5 · Ausrichtung und Neigungverschieben die Erzeugung über den Tag
6 · Verschattungnimmt Teile der Anlage aus dem Ertrag
7 · Tragreserveentscheidet, was gebaut werden darf

Der Wert aus Schritt 4 ist eine Größenordnung, keine Ertragsprognose. Kilowatt Peak beschreibt, was die Module unter genormten Prüfbedingungen abgeben, nicht, was im Jahr davon ankommt. Was ankommt, entscheiden die Schritte 5 bis 7, und die stehen erst nach der Standortaufnahme fest.

Der Wechselrichter darf kleiner sein als die Module

Wechselrichter werden üblicherweise leicht kleiner ausgelegt als die Modulleistung. Die Spitzenleistung der Module liegt nur an wenigen Stunden im Jahr an; wer den Wechselrichter auf diese Stunden auslegt, bezahlt Leistung, die den Rest des Jahres brachliegt. Diese Überbelegung ist normal und kein Mangel. Wenn ein Angebot eine kleinere Wechselrichterleistung ausweist als Modulleistung, ist das kein Rechenfehler.

Netzanschluss

Anmelden kommt vor Bauen

Eine Erzeugungsanlage speist in ein Netz ein, das jemand anderem gehört. Deshalb steht am Anfang nicht die Montage, sondern die Anmeldung: Vor der Errichtung muss der Netzanschluss beim Netzbetreiber angemeldet werden. Wer die Reihenfolge umdreht, baut auf eigenes Risiko.

Niederspannung

VDE-AR-N 4105

Die technische Anschlussregel für den Anschluss ans Niederspannungsnetz. Sie legt fest, unter welchen Bedingungen eine Erzeugungsanlage dort einspeisen darf und was die Anlage dafür können muss.

Ob Ihr Anschluss unter diese Regel fällt, ergibt sich aus dem Anschlusspunkt, nicht aus einer Entscheidung, die Sie treffen.

Mittelspannung

VDE-AR-N 4110

Die technische Anschlussregel für das Mittelspannungsnetz. Sie gilt, wenn die Anlage nicht mehr auf der Niederspannungsebene angeschlossen wird.

Welche der beiden Regeln gilt, stellt der Netzbetreiber im Anmeldeverfahren fest. Das ist einer der Gründe, warum die Anmeldung früh gehört.

  1. Anmeldung beim Netzbetreiber Vor der Errichtung. Aus der Anmeldung ergibt sich, welche Anschlussregel gilt und unter welchen Auflagen die Anlage einspeisen darf. Beides betrifft die Technik, nicht nur die Formulare.
  2. Errichtung nach der geltenden Anschlussregel Was gebaut wird, richtet sich nach dem Ergebnis aus Schritt 1. Deshalb ist eine Anlagenplanung, die vor der Anmeldung fertig ist, meist eine Planung, die noch einmal angefasst wird.
  3. Inbetriebnahme Ab hier läuft die Anlage, und ab hier läuft auch die Frist für den nächsten Schritt.
  4. Registrierung im Marktstammdatenregister Nach der Inbetriebnahme ist die Anlage im Marktstammdatenregister der Bundesnetzagentur zu registrieren. Diese Registrierung ist Pflicht und fristgebunden.

Die Registrierung ist Pflicht, und niemand erinnert Sie daran

Der Eintrag im Marktstammdatenregister wird gern als Formsache behandelt und bleibt dann liegen, weil jeder Beteiligte annimmt, ein anderer erledige ihn. Legen Sie im Projekt schriftlich fest, wer registriert. Die geltende Frist nennen wir Ihnen dort ebenfalls. Hier beziffern wir sie bewusst nicht, weil eine Zahl an dieser Stelle morgen schon falsch sein kann.

Das Zählerkonzept entscheidet sich früher, als man denkt

Erzeugung, Eigenverbrauch und Einspeisung müssen messtechnisch getrennt erfasst werden. Das sind drei Größen, die auseinandergehalten werden wollen:

  • Erzeugung: was die Anlage produziert
  • Eigenverbrauch: was davon im Betrieb bleibt
  • Einspeisung: was ins Netz geht

Kommen Ladepunkte hinzu, wird daraus eine Kaskade mehrerer Zählpunkte. Genau hier rächt es sich, wenn Erzeugung und Ladeinfrastruktur nacheinander statt zusammen geplant werden: Ein knapp bemessener Zählerplatz nimmt den zusätzlichen Zählpunkt nicht auf, und dann wird der Zählerschrank zum Bauteil mit der längsten Wartezeit.

Dimensionierung

Wie groß der Speicher sein muss

Die Speichergröße wird oft aus der Anlagengröße abgeleitet. Das führt in die Irre. Ein Speicher folgt dem Lastprofil: Entscheidend ist, wie viel Erzeugung zeitlich neben dem Verbrauch liegt, nicht, wie viel insgesamt erzeugt wird.

Schritt 1

Verbrauch über den Tag

Nicht der Jahresverbrauch von der Rechnung, sondern der Verlauf: wann im Betrieb Leistung abgerufen wird und wann nicht.

QuelleLastgang am Zähler
Aussagekraftsteigt mit dem Zeitraum
Schritt 2

Erzeugung über den Tag

Ebenfalls als Verlauf, nicht als Summe. Ausrichtung und Neigung verschieben ihn, Verschattung schneidet Stücke heraus.

QuelleDachaufnahme
ErgebnisTagesverlauf, kein Jahreswert
Schritt 3

Die Lücke dazwischen

Was erzeugt wird, während niemand es abnimmt, und was gebraucht wird, während nichts erzeugt wird. Diese Lücke ist der Speicher.

Ergebnisdie Speichergröße
Belastbarnach der Aufnahme

Ein Speicher, der zu groß für das Profil ist, steht still

Er wird morgens nicht leer und mittags nicht voll. Die zusätzlichen Kilowattstunden belegen Fläche und Investition, arbeiten aber nicht. Das ist der häufigere Fehler als ein zu kleiner Speicher, weil ein großer Speicher im Angebot nach Reserve aussieht. Deshalb die Reihenfolge: erst das Lastprofil, dann die Speichergröße.

Erzeugung, Speicher und Ladepunkte hängen am selben Anschluss. Wer sie getrennt plant, bestellt am Ende mehr Anschlussleistung als nötig und zahlt für eine Reserve, die aus der getrennten Planung entsteht, nicht aus dem Bedarf.

  • Getrennt geplant addiert jede Teilanlage ihre eigene Spitze, und die Summe geht in den Netzanschlussantrag.
  • Zusammen geplant liegen die Spitzen nicht gleichzeitig an, und der Speicher fängt einen Teil davon ab.
  • Der Unterschied zeigt sich nicht in der Anlagentechnik, sondern im Antrag beim Netzbetreiber, dem Posten mit der längsten Vorlaufzeit.

Welche Komponenten dafür infrage kommen, steht unter Anlagen. Wie die Ladeseite gerechnet wird, steht unter Technik der Ladesäulen.

Sicherheit

Was die Anlage spannungsfrei macht

Eine Photovoltaikanlage hat eine Eigenschaft, die andere elektrische Anlagen nicht haben: Sie lässt sich nicht einfach ausschalten. Module stehen bei Licht immer unter Spannung, auch wenn der Wechselrichter aus ist.

Die DC-Freischaltung ist kein Zubehör

Auf der DC-Seite gehört eine Freischaltmöglichkeit zur Anlage, damit die Feuerwehr sie im Ernstfall spannungsfrei setzen kann. Weil die Module unter Licht Spannung führen, ist das nichts, was man nachrüstet, wenn am Ende Budget übrig ist. Es ist Teil der Anlage, und es gehört in jedes Angebot, das Sie vergleichen.

Überspannungs- und Blitzschutz

Maßgeblich ist die Normenreihe DIN EN 62305. Was daraus für Ihr Gebäude folgt, hängt an der Bauart und an dem, was an Blitzschutz bereits vorhanden ist. Beides wird bei der Aufnahme geprüft, nicht im Angebotstext angenommen.

Freischaltstelle und Dokumentation

Wo die DC-Freischaltung sitzt und wie sie gekennzeichnet ist, gehört in die Anlagendokumentation. Eine Freischaltmöglichkeit, die im Ernstfall gesucht werden muss, hilft niemandem.

Begriffe

Fünf Begriffe aus jedem PV-Angebot

Damit Sie Angebote vergleichen können, auch die von anderen.

Kilowatt Peak (kWp)

Die Leistung, die die Module unter genormten Prüfbedingungen abgeben. Eine Typenschildangabe, keine Ertragsangabe. Zwei Anlagen mit derselben kWp-Zahl können deutlich unterschiedlich viel liefern, wenn Ausrichtung, Neigung und Verschattung sich unterscheiden.

Eigenverbrauchsquote

Der Anteil der erzeugten Energie, den Sie selbst verbrauchen, statt ihn einzuspeisen. Die Quote sagt etwas über das Verhältnis von Anlage und Betrieb aus: Sie ist hoch, wenn Erzeugung und Verbrauch zeitlich zusammenfallen.

Autarkiegrad

Der Anteil Ihres Verbrauchs, den Sie aus eigener Erzeugung decken. Er wird häufig mit der Eigenverbrauchsquote verwechselt, misst aber die Gegenrichtung: Die eine Zahl bezieht sich auf die Erzeugung, die andere auf den Verbrauch. In einem brauchbaren Angebot stehen beide.

Überbelegung des Wechselrichters

Die Modulleistung liegt über der Wechselrichterleistung. Das ist Absicht, weil die Spitzenleistung nur an wenigen Stunden im Jahr anliegt. Ein Angebot mit kleinerem Wechselrichter ist deshalb nicht das schwächere Angebot. Es ist der Normalfall.

Volleinspeisung und Überschusseinspeisung

Bei Volleinspeisung geht die gesamte Erzeugung ins Netz. Bei Überschusseinspeisung geht nur das ins Netz, was im Betrieb nicht verbraucht wird. Welche Variante zu Ihnen passt, hängt davon ab, wie viel Verbrauch zeitlich neben der Erzeugung liegt. Das ist dieselbe Frage, die auch über die Speichergröße entscheidet.

Wir nehmen Ihr Dach auf.

Fläche, Ausrichtung, Verschattung, Tragreserve und der Lastgang aus Ihrem Betrieb: Daraus wird eine Auslegung, die trägt. Vorher ist jede Zahl eine Schätzung, auch unsere.