Photovoltaikanlage Mess- und Regelsysteme

Smart Meter, Datenlogger und Laderegler

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 für PV-Anlagen über 7 kW

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. Mit einem Smart Meter können Haushalte und Unternehmen ihren Stromverbrauch beziehungsweise die Einspeisung ihres Stroms aus Solarzellen besser und komfortabler managen und von neuen Tarifen profitieren. Die mit iMSys abgekürzten Geräte 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.

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 generelle Einbaupflicht.

Anders sieht es aus, wenn eine Photovoltaikanlage mit einer Nennleistung von mehr als 7 kW und/oder eine steuerbare Verbrauchseinrichtung wie zum Beispiel eine Wärmepumpe oder Ladestation für ein E-Auto betrieben werden. Für diese Haushalte besteht seit Anfang 2025 eine Smart Meter Pflicht.

Die Kosten für Einbau, Betrieb, Wartung und Datenübertragung trägt der Betreiber der Photovoltaikanlage. Immerhin gibt es Preisobergrenzen, die je nach Anlagegröße unterschiedlich sind. Die Details finden Sie in unserem Ratgeber Smart Meter Einbau, Kosten, Nutzen.

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.

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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Solarladeregler für Inselanlagen

Ob im Garten, beim Camping, im Wohnmobil oder Boot. Damit eine Insel-Solaranlage zuverlässig und effizient arbeitet, benötigt sie einen Solarladeregler. Das Gerät wird zwischen die PV-Module und die Batterie geschaltet und sorgt dafür, dass die Batterie immer optimal geladen wird. Durch einen eingebauten Mikroprozessor geschieht dies schonend, was die Lebensdauer der Batterie verlängert.

Der Laderegler sollte stets auf die maximale Leistung der angeschlossenen Solarmodule ausgelegt sein. Wer eine spätere Erweiterung plant, wählt idealerweise von Beginn an einen stärker dimensionierten Regler. Andernfalls muss dieser bei einer Leistungserhöhung der Module ersetzt werden. Leistungsstarke Verbraucher wie Wechselrichter oder Elektromotoren sollten direkt an die Batterie angeschlossen werden, da ihre hohen Anlaufströme für den Verbraucherausgang des Reglers zu groß sind.

Die Wahl des richtigen Laderegler-Systems hängt von den Einsatzbedingungen ab:

• Maximum Power Point Tracking: In kühlen Regionen oder bei winterlichem Camping ist ein MPPT-Regler vorteilhaft, da seine zusätzliche Leistungsausbeute gerade dann besonders zum Tragen kommt. Dank der schnellen Ladeleistung zahlt er sich ebenfalls aus, wenn Strom laufend, etwa für einen Kompressor-Kühlschrank, benötigt wird.
• Pulsweitenmodulation oder Shunt: Wird der erzeugte Strom überwiegend abends genutzt, etwa für Beleuchtung oder Unterhaltungselektronik, reicht meist ein PWM- oder Shunt-Regler aus. In diesem Fall steht ausreichend Zeit zur Verfügung, um die Batterie kontinuierlich zu laden und es kommt primär auf die zuverlässige Speicherung von Energie an.

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