Photovoltaikanlage Mess- und Regelsysteme

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Smart Meter, Regeleinrichtung und Datenlogger

Im digitalen Zeitalter wird alles und jedes vernetzt, überwacht und smart. Sicher machen die technischen Finessen den Umgang mit der Photovoltaikanlage komfortabler. Doch der Spaß ist ganz und gar nicht kostenlos. Betreiber von Kleinanlagen sollten daher gut überlegen, ob sich die Investition lohnt – oder ob die Basis-Komponenten ausreichen. Wir stellen die technischen Neuerungen vor und zeigen auf, in welchen Fällen PV-Betreiber frei entscheiden können.

Smart Meter ab 6.000 kW Verbrauch p.a.

Der Ferraris-Stromzähler war gestern – zumindest bei einem jährlichen Stromverbrauch von 6.000 kW und mehr. Seit 2020 ist für diese Verbraucher ein intelligentes Messsystem vorgeschrieben, besser bekannt unter dem Namen Smart Meter. Damit können Haushalte und Unternehmen ihren Stromverbrauch beziehungsweise die Einspeisung ihres Stroms aus Solarzellen besser und komfortabler managen und von neuen Tarifen profitieren. Smart Meter ermöglichen zudem die bessere Auslastung des Stromnetzes. Mit diesen Vorteilen macht das BMWi den Verbrauchern die neue Messeinrichtung schmackhaft. Das vorrangige Ziel ist jedoch, die Stromerzeuger und Stromverbraucher über ein intelligentes Netz (Smart Grid) miteinander zu verknüpfen.

Das Smart Meter kann mit dem Smart Grid kooperieren
Das Smart Meter kann mit dem Smart Grid kooperieren

Intelligente Messsysteme zeigen nicht nur den aktuellen Zählerstand, sondern den tatsächlichen Stromverbrauch und die tatsächliche Nutzungszeit – z.B. nach Tag, Monat oder Jahr. Tatsächlich kann dies dazu anregen, Strom zu sparen. Durch die automatische Übermittlung der Verbrauchsdaten an den Messstellenbetreiber entfallen zumindest Abschlags- und Nachzahlungen. Wer mehr als 10.000 kW*a verbraucht, kennt diese Systeme bereits seit 2017. Für durchschnittliche 1- bis 4-Personen-Haushalte besteht keine Einbaupflicht. Die Kosten für Einbau, Betrieb, Wartung und Datenübertragung trägt der Betreiber der Photovoltaikanlage. Immerhin gibt es Preisobergrenzen, die je nach Anlagegröße unterschiedlich sind. Zu rechnen ist mit etwa 100 Euro.

Smart Meter: Eigenschaften und Fakten
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Regeleinrichtung bei PV-Anlagen über 25 kWp

Um Netzüberlastungen zu vermeiden, dürfen Netzbetreiber alle Photovoltaikanlagen über 25 kWp Leistung kurzfristig vom Netz nehmen. Um ihnen dies zu ermöglichen, muss die Anlage mit einer fernsteuerbaren Vorrichtung versehen sein. Bei Anlagen unter 25 kWp besteht ein Wahlrecht zwischen dem Einbau einer Regeleinrichtung zur Einspeisebegrenzung oder der Reduzierung der Einspeisung auf 70% der Anlagennennleistung (Abregelung).

Einspeisebegrenzung: Maximal 70% der Anlagenleistung wird eingespeist
Einspeisebegrenzung: Maximal 70% der Anlagenleistung wird eingespeist

Wird die Einspeisereduzierung gewählt, kann diese ohne großen zusätzlichen Aufwand im Wechselrichter vom Installateur eingestellt werden. Es zählt übrigens nur der in das öffentliche Netz gespeiste Strom, nicht der selbst verbrauchte Strom.

Der Einbau einer Regeleinrichtung ist Sache des Anlagenbetreibers. Es gibt unterschiedliche Techniken, die mit dem Netzbetreiber abzusprechen sind. Üblich ist die sogenannte Rundsteuertechnik. Dabei wird ein Funkrundsteuerempfänger am Einspeisezähler montiert. Laut Empfehlung des VDE können die Befehle etwa über einen AC-Schütz (Ein-Aus) realisiert werden.

Tipp: Liefert die Photovoltaikanlage an schönen Tagen über 70% ihrer Nennleistung, können natürlich mehr Verbraucher (z.B. Waschmaschine oder Geschirrspüler) im Haushalt eingeschaltet und somit eine Abregelung verhindert werden.

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Datenlogger zur Überwachung der Photovoltaik-Anlage

Mit einem Datenlogger können Betreiber ihre Photovoltaikanlage permanent überwachen. Gemessen werden sowohl der Betrieb der PV-Anlage als auch deren Leistungsfähigkeit. Mögliche Störungen können zwar bereits über den Wechselrichter festgestellt werden. Doch was, wenn das Gerät schlecht zugänglich ist? Außerdem bleibt die Auswertung häufig dem „Gefühl“ überlassen.

Anlagenüberwachung mit Datenloggern
Anlagenüberwachung mit Datenloggern

Für die differenzierte Ertragserfassung ist ein Monitoring, eine Anlagenfernüberwachung, notwendig. Bereits kleine Systeme liefern via Bluetooth oder GRPS eine permanente Anlagenüberwachung und automatische Fehlermeldung. Bei größeren PV-Anlagen empfiehlt sich jedoch ein Datenlogger, der die Daten des Wechselrichters aufzeichnet und sie in Grafiken visualisiert. Einige Datenlogger senden bei Fehlfunktionen zudem eine Alarmmeldung per SMS und können über das Smartphone geregelt werden.

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