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Eigenverbrauchsregelung des EEG nutzbar machen

Back to the roots

von Matthias Brake

Es entspricht der Idealvorstellung vieler Besitzer von Solaranlagen, den Solarstrom vom eigenen Dach auch selbst zu nutzen. Stammt der Strom im Haus von der eigenen Photovoltaikanlage, schafft das unmittelbar das Gefühl, aktiv an der ökologischen Energiewende mitzuwirken. Mit der Eigenverbrauchsregelung des Erneuerbaren Energien Gesetzes (EEG) besteht die Möglichkeit, das Gute zu tun und dabei wirtschaftlich sogar besser zu fahren als mit reiner Netzeinspeisung. Matthias Brake zeigt, wie Photovoltaikanlagen durch Simulation wirtschaftlich dimensioniert werden.

Abb. 1: Erster Schritt der PV-Anlagenauslegung – die Dimensionierung und Positionierung der Solarmodule, hier am Beispiel einer 5 kW-Peak-Anlage auf einem Einfamilienhaus. Das verwendete Simulationsprogramm PV*SOL Expert von Valentin Software unterstützt den Entwurfsprozess durch die Dachbelegung im 3D-Modus, die Berechnung der Verschattung und die Verschaltung aller Anlagenkomponenten.

Die Eigenverbrauchsregelung wurde ins EEG eingeführt, um die Stromnetzte zu entlasten und mehr Solarstrom direkt vor Ort zu nutzen. Sie sieht vor, dass auch selbst verbrauchter Solarstrom nach EEG § 33 (2) vergütet wird; je höher der Eigenverbrauchsanteil dabei ist, desto höher fällt die Vergütung aus. Der Gesetzgeber drängt zur Eile: Die Regelung ist zunächst befristet, das heißt: Photovoltaikanlagen, welche die Eigenverbrauchsregelung in Anspruch nehmen sollen, müssen vor dem 1. Januar 2012 ans Netz gehen. Wie eine Nachfolgeregelung aussehen wird, steht noch nicht fest, es ist aber angesichts der aktuellen Entwicklungen anzunehmen, dass das Thema Netzintegration weiter an Relevanz gewinnen wird.

Komplexe Zusammenhänge einfach simulieren

Mehrere aktuelle Entwicklungen machen den teilweisen Eigenverbrauch als Nutzungsvariante für Besitzer von Photovoltaikanlagen zurzeit besonders interessant. So wurde in der aktuellen Fassung des EEG die Eigenverbrauchsregelung noch einmal erweitert und gilt jetzt für Photovoltaikanlagen bis 500 kW Leistung. Damit erhöht sich der mögliche Nutzerkreis. Denn der eigenverbrauchte Solarstrom muß laut EEG in unmittelbarer räumlicher Nähe zur Anlage genutzt werden. Zudem haben viele Stromversorger für dieses Jahr eine weitere Drehung an der Preisspirale angekündigt und zwar um durchschnittlich 7 %. Der Strombezug wird teurer – was liegt also näher, als die Stromrechnung durch mehr PV-Eigenverbrauch zu senken?
Aber das Thema ist komplex. Denn dieSimulationssoftware muss nicht nur die Anlagenauslegung möglichst interaktiv unterstützen und den solaren Stromertrag ermitteln, sondern auch das Verbrauchsverhalten der PV-Anlagenbetreiber bei der Simulation berücksichtigen. Für die Simulationssoftware bedeutet das, dass sowohl das Verhalten der Anlage im Tages- und Jahresverlauf als auch das Nutzerverhalten der Bewohner des Gebäudes abgebildet werden muss. Für die Simulation nutzen die Simulationsprogramme PV*SOL Pro und PV*SOL Expert so genannte Standardlastprofile für die unterschiedlichen Gebäude- und Nutzertypen, ermöglicht aber auch deren Anpassung anhand eigener, vor Ort erhobener Verbrauchsdaten.

Abb. 2: Standardlastprofile unterschiedlicher Nutzer mit ihrem typischen Stromverbrauch im Tagesgang.Von links oben nach rechts unten: Einfamilienhaus, Schule, Warenhaus, Krankenhaus. Deutlich wird, dass das Verbrauchsverhalten der Nutzer entscheidend ist für die Höhe des möglichen Solarstrom-Eigenverbrauchs. PV*SOL Pro und Expert ermöglichen zudem die Modifizierung der Lastprofile anhand realer Messwerte.

Zielgenaue Anlagendimensionierung

Das EEG sieht vor, dass Anlagenbetreiber für jede selbst verbrauchte Kilowattstunde eine Vergütung erhalten. Deren Höhe berechnet sich aus der Höhe der EEG-Einspeisevergütung abzüglich einer Vergütungsminderung. Diese Minderung beträgt bei einem jährlichen Eigenverbrauchsanteil bis zu 30 % 16,38 ct/kWh und bei einem Eigenverbrauchsanteil von mehr als 30 % für jede weitere kWh 12 ct. Der Eigenverbrauch lohnt sich also immer dann, wenn die Kosten für den Strombezug vom Stromversorger höher sind als die resultierende Eigenverbrauchsvergütung. Für das als Beispiel genannte Einfamilienhaus (Stromverbrauch 4.000 kWh pro Jahr, 5 kWp-südorientierte PV-Anlage, Anlageninbetriebnahme im Januar 2011, 25 % Eigenverbrauch) erhält der nlagenbetreiber aktuell für jede kWh selbst verbrauchten Solarstroms 12,37 ct/kWh (=28,75 ct - 16,38 ct). Umgerechnet auf die gesamte EEG-Vergütung dieser PV-Anlage erhöht sich die Vergütung um 4,89 % und beeinflusst die Amortisation der Anlage somit entscheidend. Mit dem nächsten Degressionsschritt des EEG zum 1. Juli 2011 werden die Vergütungssätze dann wieder neu angepasst, sodass sich Eigenverbrauch wirtschaftlich noch mehr lohnen kann. Eine pauschale Aussage zu typischen Eigenverbrauchsquoten ist nicht möglich, zu unterschiedlich sind die Stromverbrauchsprofile je nach Nutzer und zu individuell ist der Ertrag der PV-Anlage – je nach ihrer Lage, Ausrichtung und Dimensionierung. So liefern südorientierte Photovoltaikanlagen ihre größte Leistung um die Tagesmitte. Privathaushalte brauchen Strom aber besonders morgens und abends, Büronutzung und Gewerbe wiederum weisen tagsüber zu unterschiedlichen Zeiten ihren größten Strombedarf auf, Ladengeschäfte mit Kühltheken brauchen kontinuierlich Strom, auch am Wochenende – der Eigenverbrauchsanteil kann somit deutlich höher ausfallen. Um diese Faktoren bei der Anlagenplanung zu berücksichtigen und verlässliche Aussagen zur Wirtschaftlichkeit der Photovoltaikanlage machen zu können, ist die Anlagensimulation ein ideales Werkzeug. Denn sie berücksichtigt auch Lastschwankungen im Tages- und Stundenbereich und kann auf diese Weise sowohl den voraussichtlichen Ertrag als auch den Eigenverbrauch genau abbilden. Das ist wichtig für konkrete Aussagen zur Wirtschaftlichkeit der Anlage für den jeweiligen Nutzer.

Abb. 4: Die Simulation zeigt sehr schön den Eigenverbrauchsanteil für das Beispiel Einfamilienhaus mit 4 Personen und einem Jahresstromverbrauch von 4.000 kWh. In diesem Fall ergibt sich ein Eigenverbrauchsanteil von gemittelt 25 % am Stromverbrauch, der mit 12,37 ct/kWh vergütet wird. Die Rentabilität der Photovoltaikanlage steht damit auf zwei Beinen – der Einspeisevergütung und der Verbrauchsdeckung mit selbst erzeugtem Solarstrom. Interessant ist, dass sich dieser relativ hohe Eigenverbrauchsanteil ohne eine Änderung des Nutzerverhaltens und ohne Akkupufferung ergibt.