Rück­blick auf das erste Betriebs­jahr der PV-Anlage

Unse­re PV-Anla­ge in Strom­berg ging am 23. Novem­ber 2018 in Betrieb, so daß wir am Neu­jahrs­tag 2020 auf etwas mehr als ein kom­plet­tes Kalen­der­jahr zurück­schau­en konn­ten. Es sind also alle vier Jah­res­zei­ten abge­deckt, wenn­gleich der war­me Som­mer 2019 sicher nicht reprä­sen­ta­tiv ist. Auch der Win­ter hät­te schnee­rei­cher sein kön­nen, so daß die PV-Modu­le wochen­lang ein­ge­schneit gewe­sen wären. So gese­hen war 2019 sicher­lich ein über­pro­por­tio­nal gutes Jahr.

Die ersten vier Mona­te in 2019 sind wir noch zwi­schen Düs­sel­dorf und Strom­berg gepen­delt, so daß unser Eigen­strom­ver­brauch in die­sen Mona­ten jeweils etwa 100 kWh unter dem Mit­tel­wert der ande­ren Mona­te von etwas über 320 kWh lag. Unser gesam­ter Haus­strom­ver­brauch für 2019 lag bei knapp 3500 kWh. Der Haus­strom­ver­brauch beinhal­tet nicht den Strom­ver­brauch der Wär­me­pum­pe für Hei­zung und Warm­was­ser. Das nach­fol­gen­de Bild zeigt die gra­fi­sche Übersicht.

Ertrag der PV-Anlage
Ertrag der PV-Anla­ge 2019

Die oran­gen Bal­ken zei­gen die Gesamt­pro­duk­ti­on der Anla­ge, im gesam­ten Kalen­der­jahr 2019 also 10921,64 kWh. Da wir eine Lei­stung von 9,6 kWp instal­liert haben, wur­den in die­sem Jahr also 1138 kWh/kWp gene­riert. Das ist ein sehr guter Wert. Unse­re alte Anla­ge in Düs­sel­dorf hat sel­ten mehr als 900 kWh/kWp pro Jahr gelie­fert. Von der erzeug­ten elek­tri­schen Ener­gie haben wir gut 3000 kWh selbst ver­braucht und gut 7000 kWh wur­den ins Netz ein­ge­speist. Ein klei­ner Teil der hier als ein­ge­speist gezähl­ten Ener­gie, etwa 400 kWh, ist übri­gens in die Wär­me­pum­pe geflos­sen. Das soll hier aber nicht wei­ter ana­ly­siert wer­den. Von unse­rem gesam­ten Haus­ver­brauch muss­ten wir etwa 13% aus dem Netz bezie­hen. Das pas­siert im wesent­li­chen wäh­rend der Dun­kel­flau­te von Novem­ber bis Janu­ar. In den ande­ren Mona­ten sind wir wegen des Akkus im wesent­li­chen aut­ark. Der Zäh­ler zeigt den­noch in jedem Monat zwi­schen 2 und 5 kWh Netz­be­zug an, was durch Umschalt­vor­gän­ge erklärt wer­den kann: solan­ge nicht min­de­stens 60 Watt aus dem Akku ent­nom­men wer­den, wird der Ver­brauch aus dem Netz gedeckt. Wenn also bei­spiels­wei­se im Haus 3000 Watt ver­braucht wer­den, die Son­ne aber nur noch 2950 Watt lie­fert, wer­den die feh­len­den 50 Watt aus dem Netz gezo­gen. Der Akku wird erst belä­stigt, wenn die Son­ne weni­ger als 2940 Watt lie­fert. Die­ser Schwell­wert soll den Akku schonen.

Hat sich die PV-Anla­ge denn nun gelohnt?

Die­se Fra­ge wird immer wie­der ger­ne gestellt, aber wir kön­nen sie erst am Ende der Lebens­dau­er seri­ös beant­wor­ten. Den­noch kön­nen wir über den Dau­men pei­len, was uns das Jahr 2019 ein­ge­bracht hat:

  • für die 3000 kWh selbst ver­brauch­ten Strom hät­ten wir beim Ener­gie­ver­sor­ger 900 Euro zah­len müssen.
  • die 400 kWh selbst ver­brauch­ten Strom für die Wär­me­pum­pe hät­ten uns 80 Euro gekostet
  • Die 6600 kWh tat­säch­lich ein­ge­spei­ster Ener­gie haben uns etwa 720 Euro Ein­spei­se­ver­gü­tung eingebracht

Damit liegt unser Ertrag für 2019 also bei rund 1700 Euro.

Wenn wir mit einem durch­schnitt­li­chen Jah­res­er­trag von 1500 Euro rech­nen, dann soll­ten wir nach 17 Jah­ren die Anschaf­fungs­ko­sten von etwa 25 k€ erwirt­schaf­tet haben. Das ist frei­lich aus ver­schie­de­nen Grün­den eine Milch­mäd­chen­rech­nung: die Ver­zin­sung ist zur Zeit fast, aber nicht ganz ver­nach­läs­sig­bar, es fal­len Steu­ern an, die Kosten für ein­ge­spei­ste und bezo­ge­ne Ener­gie wer­den sich über die Jah­re deut­lich ändern und nicht zuletzt wird an der Anla­ge auch mal etwas kaputt­ge­hen. Der Akku wird nach 10 Jah­ren nur noch 70–80% sei­ner ursprüng­li­chen Kapa­zi­tät haben, was aber nicht heißt, daß wir ihn dann aus­tau­schen müssen.

Ohne Akku wäre die Bilanz ein­deu­ti­ger im Plus. Wir woll­ten aber den Akku haben, weil er auch eine gewis­se Not­strom­re­ser­ve lie­fert. Wenn das Netz aus­fällt, schal­tet die Anla­ge auto­ma­tisch in den Insel­mo­dus und ver­sorgt das gan­ze Haus, wenn die Son­ne scheint aus den PV-Panee­len, anson­sten aus dem Akku.

Erfah­run­gen mit der PV-Anlage

Nach­dem das erste Quar­tal des Jah­res vor­bei ist, muß ich nun mal unse­re bis­he­ri­gen Erfah­run­gen mit der PV-Anla­ge zusam­men­fas­sen. Die instal­lier­te Maxi­mal­lei­stung beträgt 9,6 kW. Das ist also das, was bei opti­ma­ler Bestrah­lung an Lei­stungs­er­trag erwar­tet wer­den kann. Der Ener­gie­er­trag ist die­se Lei­stung mul­ti­pli­ziert mit der Zeit (mathe­ma­tisch das Inte­gral der Lei­stung über die Zeit). Als gro­ben Dau­men­wert kann man einen Jah­res­ener­gie­er­trag von 1000 kWh pro instal­lier­tem kW Spit­zen­lei­stung (kWp) erwar­ten. In son­ni­gen Gegen­den und son­ni­gen Jah­ren mehr, in reg­ne­ri­schen weni­ger. Wir soll­ten also knapp 10.000 kWh Solar­er­trag im Jahr haben.

Hier liste ich nun die Ergeb­nis­se des ersten Quar­tals auf. Alle Anga­ben in kWh für Janu­ar, Febru­ar und März:

  • Haus­ver­brauch: 171 + 155 + 258 = 584
  • Solar­pro­duk­ti­on ins­ge­samt: 228 + 640 + 925 = 1793
  • Netz­be­zug: 56 + 18 + 9 = 83
  • Netz­ein­spei­sung: 82 + 436 + 595 = 1113

Der Haus­ver­brauch ist nicht reprä­sen­ta­tiv, weil wir nur unre­gel­mä­ßig vor Ort waren und weil die Bau­fir­ma zeit­wei­se dicke Dreh­strom-Maschi­nen betrie­ben hat.

Wie man sieht, haben wir schon im Janu­ar zwei Drit­tel unse­res Haus­ver­brauchs mit der PV-Anla­ge decken kön­nen. Im Febru­ar erhöh­te sich der Aut­ar­kie­grad auf 90% und im März auf 97%. Das geht natür­lich nur mit Hil­fe eines Akkus. Seit Febru­ar reicht die Solar­pro­duk­ti­on an jedem Tag aus, um den Akku auf 100% zu laden. Über Nacht wird er dann nor­ma­ler­wei­se auf etwa 50 bis 60% ent­la­den. Wenn wir abends nach Son­nen­un­ter­gang noch Kochen oder Waschen, dann ist er am näch­sten mor­gen auch schon­mal auf 30% abge­sackt. 20% ist die momen­tan ein­pro­gram­mier­te Rest­men­ge, die er als Not­strom­re­ser­ve behal­ten soll. Wenn die Ladung soweit abge­sackt ist, wird wei­te­rer Strom aus dem Netz bezo­gen. Soll­te das Netz aus­fal­len, dann über­nimmt der Akku die Hausversorgung.

Nach­fol­gend als Bei­spie­le die Anzei­gen im Web-basier­ten Überwachunsportal:

Aktuelle Werte vom 01. April 2019 um 19:03:57 Uhr
Aktu­el­le Wer­te vom 01. April 2019 um 19:03:57 Uhr

Die­ses Dia­gramm zeigt die aktu­el­len Wer­te. Die Son­ne geht fast unter und so kom­men nur noch 360 Watt PV-Lei­stung her­ein. Das reicht, um den Haus­ver­brauch von 305 Watt zu decken. Angeb­lich wird der Akku noch mit 63W gela­den, obwohl er zu 100% voll ist und auch die 8W Netz­be­zug dürf­ten der begrenz­ten Meß­ge­nau­ig­keit geschul­det sein.

Tagesverlauf vom 29.03.2019
Tages­ver­lauf vom 29.03.2019

Die­ses Dia­gramm zeigt exem­pla­risch den Tages­ver­lauf vom 29.03. Die grü­ne Flä­che im Hin­ter­grund stellt den Lade­zu­stand des Akkus dar. Er wird über nacht von 100% auf gut 50% ent­la­den. Die rote Linie zeigt den Haus­ver­brauch an. Die oran­ge Linie zeigt die Solar­pro­duk­ti­on, die gegen 8:00 Uhr beginnt. Die Solar­pro­duk­ti­on deckt zunächst den Haus­ver­brauch, die (kaum zu sehen­de) grü­ne Linie, die das Ent­la­den des Akkus anzeigt, geht gegen null. Die über­schüs­si­ge PV-Ener­gie wird ins Netz ein­ge­speist (blaue Linie).

Da die Anla­ge nur 70% der mög­li­chen Spit­zen­lei­stung ein­spei­sen darf (6,72kW, der Rest geht ver­lo­ren), habe ich die Akku­la­dung so pro­gram­miert, daß sie erst um 11:30 Uhr star­tet und dann auch nur mit 1kW lädt. Das ist an der dun­kel­grü­nen Kur­ve zu sehen. Damit wird eine mög­li­che Kap­pung in der Mit­tags­zeit vermieden.

Inbe­trieb­nah­me der PV-Anlage

Am 23.11. soll nun end­lich die PV-Anla­ge in Betrieb genom­men wer­den. Sie ist bereits sein eini­gen Wochen fer­tig ange­schlos­sen, aber es hieß zunächst, daß jemand vom Strom­ver­sor­ger beim Ein­schal­ten dabei sein muß. Das hat sich nun als Falsch­mel­dung her­aus­ge­stellt und so hät­ten wir eigent­lich schon seit ein paar Wochen den selbst erzeug­ten Strom nut­zen kön­nen. Nun­ja, was will man lamen­tie­ren, irgend­was ist halt immer.

Dum­mer­wei­se braucht der Elek­tri­ker zur Inbe­trieb­nah­me einen Inter­net­an­schluß, den wir aber noch nicht haben. Daß er ein GSM Modem mit­brin­gen woll­te, hat­te er natür­lich schon wie­der ver­ges­sen. Also muß er noch­mal nach Hau­se fah­ren, um die­ses GSM Modem besor­gen. Wie zu erwar­ten war, funk­tio­niert es auch nicht gleich und so steht die Son­ne schon fast am Hori­zont, als die Anla­ge dann end­lich läuft. Der Lade­zu­stand der Akkus steht bei 22% und als erstes muß die Akku­ka­pa­zi­tät kali­briert wer­den, indem sie bis auf 100% gela­den wer­den. Die Akkus dür­fen nur von den PV-Panee­len gela­den wer­den, nicht aus dem Netz. Die Geset­zes­la­ge ist abstrus und nicht unmit­tel­bar ver­ständ­lich. Da in der jet­zi­gen Jah­res­zeit und bei der neb­li­gen Wet­ter­la­ge nur ein bis zwei Kilo­watt­stun­den am Tag her­ein­kom­men, wird die Anla­ge nun ein paar Tage mit dem Laden der Akkus beschäf­tigt sein. Daher kön­nen wir die Not­strom­funk­ti­on lei­der noch nicht testen.

Hier ein Foto der Sta­tus­an­zei­ge des Wech­sel­rich­ters am Sonntagnachmittag:

Die Paneele liefern noch knapp 500W elektrische Energie.
Am frü­hen Sonn­tag­nach­mit­tag sind die Akkus zu 66% gela­den. Die Panee­le lie­fern noch knapp 500W elek­tri­sche Ener­gie. Das reicht nicht, um die Akkus bis Son­nen­un­ter­gang voll zu bekommen.

 

Ein­bau des Wechselrichters

Nach­dem sich nun der Jahr­hun­dert­som­mer dem Ende zuneigt, wird end­lich unser Wech­sel­rich­ter instal­liert. Das konn­te lei­der nicht gesche­hen, bevor der Est­rich gelegt wur­de. Er hät­te beim Trock­nen soviel Feuch­tig­keit ins Haus brin­gen kön­nen, daß emp­find­li­che Gerä­te geschä­digt wer­den. Es wur­de das Kli­ma einer Tropf­stein­höh­le pro­phe­zeit, bei der das Kon­dens­was­ser nur so von der Decke tröp­felt. Ver­mut­lich auch wie­der wegen das trocke­nen Som­mers war das tat­säch­li­che Kli­ma im Haus aber weit von die­ser Vor­her­sa­ge entfernt.

Für den Ein­bau sind zwei aus­ge­wach­se­ne Män­ner von­nö­ten, denn auch ohne Akkus ist der Wech­sel­rich­ter zu schwer für eine Person.

Wechselrichter1
Für den Trans­port des Wech­sel­rich­ters soll­te man schon zu Zweit sein…

Der Ein­bau des Wech­sel­rich­ters ist unspek­ta­ku­lär. Die Elek­tri­ker schrau­ben ein Hal­te­rung an die Wand und set­zen den Wech­sel­rich­ter ein.

Wechselrichter2
Mon­ta­ge des Wech­sel­rich­ters an der Wand.

Die Ver­ka­be­lung zum Haupt­ver­tei­ler besteht aus ein paar dicken Kabeln, die in einem Kabel­ka­nal ver­legt wer­den. Anschlie­ßend wer­den zwei Akku­packs eingesetzt

Wechselrichter3
Alles fer­tig! Der Wech­sel­rich­ter ist mon­tiert und ange­schlos­sen und die Akkus sind eingebaut.

Lei­der kann die Anla­ge aber noch nicht in Betrieb genom­men wer­den. Sie muß zunächst ange­mel­det wer­den und ein Ver­tre­ter des Netz­be­trei­bers muß dabei sein. Das ist Schade.

Wir fra­gen uns, ob wir die Inbe­trieb­nah­me bes­ser auf das näch­ste Jahr ver­schie­ben, weil wir dann ein Jahr län­ger die garan­tier­te Ein­spei­se­ver­gü­tung erhal­ten. Der Ertrag, den wir für den Rest die­ses Jah­res noch erwar­ten dür­fen, ist sehr über­schau­bar. Letzt­lich ent­schei­den wir uns aber für eine schnellst­mög­li­che Inbe­trieb­nah­me, da wir ja bei die­ser Anla­ge nicht auf den Strom­ver­kauf, son­dern auf mög­lichst hohen Eigen­ver­brauch set­zen. Daher haben wir ja auch die Akkus installiert.

Für die Inbe­trieb­nah­me ist ein Inter­net­zu­gang not­wen­dig, den wir aber z.Zt. noch nicht haben. Der Elek­tri­ker ver­spricht, zum noch zu ver­ein­ba­ren­den Ter­min ein GSM Modem mitzubringen.

Instal­la­ti­on der Pho­to­vol­ta­ik­pa­nee­le, zwei­ter Tag

Den zwei­ten Tag gehen wir etwas locke­rer an, als den ersten. Die Mon­teu­re sind ein­ge­wie­sen und kön­nen allei­ne arbei­ten. Wir wol­len am Nach­mit­tag nicht wie­der zum Cam­ping­platz zurück­fah­ren und machen daher den Wohn­wa­gen fer­tig und räu­men die Lebens­mit­tel ins Auto. Wir kom­men erst gegen Mit­tag auf der Bau­stel­le an.

Die Mon­teu­re haben die hori­zon­ta­len Trä­ger bereits mon­tiert und die Kabel unter den Zie­geln hin­durch in den Spitz­bo­den gelegt.

Kabel auf dem Spitz­bo­den. Es sind zwei Kabel pro String und das drit­te Kabel ist der Potentialausgleich.

Hier wer­den gera­de die ersten Modu­le eingeklemmt.

Die ersten Panee­le wer­den verlegt

Anders als bei unse­rer Anla­ge in Düs­sel­dorf sind die Modu­le schwim­mend ver­legt, so daß sie sich in allen Rich­tun­gen aus­deh­nen und zusam­men­zie­hen kön­nen. Sie müs­sen Tem­pe­ra­tur­un­ter­schie­de von über 100° aus­hal­ten, was erheb­li­che ther­mi­sche Span­nun­gen ver­ur­sa­chen kann.

Jetzt geht es Schlag auf Schlag, das west­li­che Walm­dach mit 10 Modu­len ist schon fertig.

An die­sem schö­nen Son­nen­tag könn­te es schon nahe an die nomi­na­le Spit­zen­lei­stung von 3kW kom­men, wenn denn nur schon der Wech­sel­rich­ter instal­liert wäre.

Gut eine Stun­de spä­ter ist dann auch das süd­li­che Walm­dach fer­tig. Hier wird gera­de das letz­te Paneel eingeklemmt.

Auch das süd­li­che Walm­dach ist nun nahe­zu fer­tig montiert.

Mit 22 Modu­len hat das süd­li­che Walm­dach eine nomi­na­le Spit­zen­lei­stung von 6,6 kWp. Wir rech­nen mit einem jähr­li­chen Ertrag von etwa 950 kWh pro kWp instal­lier­ter Lei­stung. Bei ins­ge­samt 9,6 kWp kön­nen wir also mit etwa 9000 kWh Ertrag im Jahr rechnen.

22 Panee­le in Rich­tung Süden, von der Son­ne verwöhnt!

Wir wer­fen noch einen letz­ten Blick auf die Panee­le, denn wenn das Gerüst abge­baut ist, wer­den wir die­sen Anblick nur noch per Droh­ne genie­ßen können.

Instal­la­ti­on der Pho­to­vol­ta­ik­pa­nee­le, erster Tag

Es ist soweit, an die­sem Mon­tag soll die Instal­la­ti­on der Pho­to­vol­ta­ik begin­nen. Auch wenn der Tech­nik­raum noch nicht fer­tig ist und daher der Wech­sel­rich­ter noch nicht instal­liert wer­den kann, müs­sen jetzt die Panee­le auf das Dach, solan­ge das Gerüst noch steht.

Wir sind für etwa 9:30 Uhr mit dem Sola­teur ver­ab­re­det. Wir sind ein paar Minu­ten vor ihm am Ort und erfah­ren gleich von den Nach­barn, daß bereits am frü­hen Mor­gen eine Lie­fe­rung mit Panee­len nicht zuge­stellt wer­den konn­te, weil kei­ner da war. Die Spe­di­ti­on ist dar­auf­hin wie­der weg­ge­fah­ren und hat angeb­lich eine Nach­richt hin­ter­las­sen, die wir aber nicht fin­den. Alles kein Pro­blem, die Panee­le wer­den sowie­so erst mor­gen benö­tigt, das Büro des Sola­teurs muß nun mit der Spe­di­ti­on klä­ren, wann ein wei­te­rer Zustell­ver­such erfolgt. Die Mon­teu­re hof­fen, daß das erst mor­gen der Fall sein wird. Dann müs­sen sie die Modu­le nicht zwi­schen­la­gern und kön­nen am näch­sten Tag einen Schräg­auf­zug mitbringen.

Wir inspi­zie­ren erst mal das neu gedeck­te Dach. Es hat in den letz­ten Tagen nicht gereg­net und so liegt noch der Staub von den geschnit­te­nen Zie­geln auf dem Dach und die Dach­decker haben ihre Fuß­spu­ren hin­ter­las­sen, wie ehe­mals Neil Arm­strong auf dem Mond.

Das Dach ist gedeckt
Das Dach ist gedeckt

Hier wur­de eine hoch­wer­ti­ge Dach­lu­ke ver­baut. Es ist ein dop­pelt­ver­gla­stes Velux Fenster.

Wir sind zufrie­den, das Dach sieht ordent­lich aus. Lei­der muß der Dach­decker des Sola­teurs nun etli­che Zie­gel wie­der her­aus­neh­men und die Stel­len abhäm­mern, wo die Haken für das Tra­ge­ge­stell der Panee­le mon­tiert werden.

Haken für das Tragegerüst

Gut, daß die­se Stel­len spä­ter mit Panee­len abge­deckt sind, sonst hät­ten wir Beden­ken, daß bei ungün­sti­gem Wind das Regen­was­ser hier durch­ge­bla­sen wird.

Die Haken wer­den mit der dar­über­lie­gen­den Zie­gel abge­deckt, so daß der Regen nach unten ablau­fen kann.

Die Haken bil­den die Grund­la­ge zur Mon­ta­ge des Tragegerüsts

Auf die­ses ver­ti­ka­le Grund­ge­rüst wer­den spä­ter hori­zon­ta­le Alu­mi­ni­um­stan­gen mon­tiert, in die die Panee­le schwim­mend ein­ge­hängt werden.

Es ist 14 Uhr und die Mon­teu­re pla­nen noch die hori­zon­ta­len Trä­ger zu schnei­den und zu mon­tie­ren und sehen dann einem frü­hen Fei­er­abend ent­ge­gen. Doch das Unglück kommt per Spedition:

Die Panee­le wer­den per Spe­di­ti­on angeliefert

Die Fah­rer der Spe­di­ti­on bekom­men einen Bonus, wenn die Ware pünkt­lich aus­ge­lie­fert wird. Sie waren nicht dar­an inter­es­siert, das auf mor­gen zu ver­schie­ben. So müs­sen nun die Panee­le aus­ge­packt und vor­sich­tig in das Ober­ge­schoss getra­gen werden.

Zwei Kisten mit Pho­to­vol­ta­ik­pa­nee­len müs­sen nun aus­ge­packt und hoch­ge­schafft werden.

32 Stück die­ser Modu­le wer­den auf dem Dach mon­tiert. Jedes wiegt 18,3 kg und gene­riert bei vol­ler Son­nen­ein­strah­lung eine elek­tri­sche Lei­stung von 300 Watt.

Gut 18 kg ist ja nicht viel. Die kann man auch läs­sig ohne Schräg­auf­zug nach der guten alten Arm­strong-Metho­de, die nicht von dem oben genann­ten Neil erfun­den wur­de, ein Stock­werk hoch schaf­fen. Das ist Kin­der­kram. Nicht so gut durch­trai­nier­te Erwach­se­ne schaf­fen auch zehn Stück davon ohne Pro­ble­me. Aber 32 Stück sind dann doch den Ath­le­ten vor­be­hal­ten. Ich hät­te natür­lich ger­ne gehol­fen, aber aus ver­si­che­rungs­recht­li­chen Grün­den hat man dar­auf ver­zich­tet. Wirk­lich schade.

Die Modu­le wer­den im Oberg­schoss bis zur Mon­ta­ge am näch­sten Tag gelagert

Die Modu­le sind gegen Dieb­stahl ver­si­chert und so hat man kei­ne Beden­ken, sie über Nacht unge­si­chert im Ober­ge­schoss zu lagern.

Bestel­lung der Photovoltaikanlage

Heu­te haben wir die Pho­to­vol­ta­ik­an­la­ge bei der Fir­ma Solar­zen­trum Rhein­gau in Elt­vil­le bestellt. Wir hat­ten uns bereits vor eini­gen Wochen für Heckert Modu­le und den S10 E BLACKLINE (3ph) Wech­sel­rich­ter von E3DC mit 10 kWh Akku ent­schie­den. Vor einer festen Bestel­lung woll­ten wir aller­dings noch ein Gegen­an­ge­bot ein­ho­len. Dazu haben wir ver­gan­ge­ne Woche,  am 20. Febru­ar, die Fir­ma Son­nen­kö­nig in Nie­der-Olm besucht. Die woll­ten aber die gesam­ten Kosten der Anla­ge vor­ab haben und boten uns als Sicher­heit ein Blatt Papier von einer Ver­si­che­rung an. Das war uns zu win­dig, zumal sie auch noch etwa 1500 Euro teu­rer waren, als der Wettbewerber.

Die Modu­le wer­den mon­tiert, sobald das Dach gedeckt ist. Das soll vor­aus­sicht­lich in der zwei­ten Mai­wo­che pas­sie­ren. Der Wech­sel­rich­ter kann lei­der erst instal­liert wer­den, wenn Türen und Fen­ster ein­ge­baut sind und der Tech­nik­raum soweit her­ge­rich­tet ist, daß Gerä­te instal­liert wer­den kön­nen. Das wird mit etwas Glück Ende Juli der Fall sein, es kann aber auch August werden.

Wei­te­re Über­le­gun­gen zur Photovoltaik

Nach vie­lem Mit­le­sen im Pho­to­vol­ta­ik­fo­rum, eini­gen Emails und zwei Besu­chen bei Sola­teu­ren vor Ort, haben wir uns nun ent­schie­den, zwei Dächer mit knapp 10kWp Modu­len zu bestücken. Die­se Gren­ze soll­te man nach der momen­ta­nen Rechts­la­ge nicht über­schrei­ten, weil sonst auch für den selbst ver­brauch­ten Strom EEG Umla­ge bezahlt wer­den muß. Das ist wider­sin­ning und kom­mer­zi­ell völ­lig unat­trak­tiv. Auf bei­de Dach­flä­chen könn­ten wir bis zu 35 Stück der aktu­el­len 300Wp Mit­tel­klas­se­mo­du­le z.B. von der Fir­ma Heckert installieren:

Dach­be­le­gung mit Heckert Modulen

Wahr­schein­lich wer­den wir die obe­ren drei Panee­le des brei­ten Daches unbe­stückt las­sen und kom­men dann auf 9.6 kWp. Wegen der „70%-Regel“ dür­fen wir dann eine maxi­ma­le Lei­stung von 9.6 * 70% = 6,72 kW ein­spei­sen. Das ist weni­ger dra­ma­tisch als es klingt, denn der Ertrag über­steigt nur sel­ten die­se 70% von der Spit­zen­lei­stung. Den­noch kann das bis zu 5% aus­ma­chen, die wir aber mit einem intel­li­gent gesteu­er­ten Akku für uns selbst nut­zen können.

Wir haben nun zwei Ange­bo­te für die Pho­to­vol­ta­ik­an­la­ge mit Lithi­um-Spei­chern zwi­schen 5 und 10 kWh bekom­men. Das eine basiert auf einem Fro­ni­us Symo Hybrid-Wech­sel­rich­ter, das ande­re Ange­bot ver­wen­det eine Kom­plett­lö­sung von E3DC namens S10 E BLACKLINE (3ph). Der Fro­ni­us Wech­sel­rich­ter ist unter­di­men­sio­niert, denn er kann nur maxi­mal 5 kW Aus­gangs­lei­stung ein­spei­sen. Die wird die 10 kWp Anla­ge zwar nicht oft über­schrei­ten, aber wir wol­len ja nichts ver­schen­ken. 5 kW liegt auch deut­lich unter den 6,72 kW, die erlaubt sind. Außer­dem hat der Fro­ni­us Wech­sel­rich­ter nur einen MPP Tracker, was nicht aus­reicht, um die bei­den unter­schied­lich aus­ge­rich­te­ten Dach­flä­chen zu verarbeiten.

Das E3DC-System macht einen ver­nünf­ti­gen Ein­druck. Es scheint eine run­de und aus­ge­reif­te Sache zu sein und daher sind wohl auch die Kosten etwas höher als ein­ge­plant. Außer­dem gibt es 10 Jah­re Garan­tie auf das kom­plet­te System, inklu­si­ve der Akkus. Der Anbie­ter garan­tiert, daß die Akkus nach 10 Jah­ren noch 80% ihrer Nenn­ka­pa­zi­tät haben. Damit soll­te also für 10 Jah­re ein sor­gen­frei­er Betrieb mög­lich sein. Nach zehn Jah­ren soll­te man mit 80% Akku­ka­pa­zi­tät auch noch ein paar Jah­re dran­hän­gen kön­nen, ohne die Akkus zu ersetzen.

Außer­dem ist von E3DC eine Wall­box zum Laden eines Elek­tro­au­tos ver­füg­bar. Die steu­ert dann den Lade­strom so, daß die über­schüs­si­ge Ener­gie aus der Pho­to­vol­ta­ik nicht ins Netz son­dern ins Auto ein­ge­speist wird.

Sowohl Fro­ni­us als auch E3DC bie­ten bei Netz­aus­fall ech­ten 3‑phasigen Not­strom. Fro­ni­us begrenzt dabei die Lei­stung auf 5 kW, E3DC auf 3 kW. E3DC kann asym­me­tri­sche Lasten trei­ben, also die kom­plet­ten 3 kW auf eine Pha­se ein­spei­sen. Bei Fro­ni­us ist das aus dem Daten­blatt nicht klar erkenn­bar. Es könn­te sein, daß auf einer Pha­se nur knapp 1,7 kW ent­nehm­bar sind. Das wür­de dann nicht ohne wei­te­res für eine ein­pha­sig ange­schlos­se­ne Herd­plat­te oder Kaf­fee­ma­schi­ne reichen.

Wir ten­die­ren also im Moment zu dem E3DC System. Aller­dings hat uns der Sola­teur aus Elt­vil­le nicht 100% ig über­zeugt. Daher sind wir auf der Suche nach einem Alternativangebot.

Pla­nung der Photovoltaikanlage

Da zuge­kauf­ter Strom inzwi­schen etwa 0,28 € / kWh kostet, aber mit einer Pho­to­vol­ta­ik­an­la­ge für weni­ger als den hal­ben Preis selbst erzeugt wer­den kann, wer­den wir auch auf dem neu­en Haus eine Pho­to­vol­ta­ik­an­la­ge mon­tie­ren. Wir haben kei­ne Ver­schat­tung. Das gro­ße Haus­dach zeigt in süd­öst­li­che Rich­tung und hat eine Nei­gung von etwa 23°. Das ist nicht ganz ide­al, aber kei­nes­wegs schlecht. Nach den Erfah­run­gen mit der Solar­an­la­ge auf Lis Eltern­haus in Wöll­stein rech­nen wir mit einem jähr­li­chen Ertrag von etwa 950kWh/kWp. Je nach aus­ge­wähl­tem Modul­typ kön­nen wir 22 bis 25 Modu­le mit einer Gesamt­lei­stung zwi­schen etwa 6 und 8 kWp mon­tie­ren. Auch die Sei­ten­dä­cher wären bei etwas gerin­ge­rem Jah­res­er­trag nutz­bar, aber die momen­ta­ne Geset­zes­la­ge ver­teu­ert Anla­gen ab 10kWp wegen der EEG Umla­ge über­pro­por­tio­nal. Ab 10kWp muß auf die kom­plet­te gewon­ne­ne Ener­gie, also auch die selbst ver­brauch­te, etwa 6 ct EEG Umla­ge pro kWh bezahlt wer­den. Das macht Anla­gen zwi­schen 10 und etwa 15 kWp der­art unat­trak­tiv, daß der­zeit prak­tisch nur Anla­gen mit weni­ger als 10 oder mehr als 15 kWp gebaut werden.

Unser Ziel wird es sein, mög­lichst viel der gewon­ne­nen Son­nen­en­er­gie selbst zu ver­brau­chen. Daher wol­len wir auch einen Bat­te­rie­spei­cher instal­lie­ren, auch wenn er sich finan­zi­ell eigent­lich nicht lohnt. Wir wer­den zunächst eine gerin­ge Kapa­zi­tät von etwa 3–5 kWh instal­lie­ren und damit Erfah­run­gen sam­meln. Die Kapa­zi­tät soll erwei­ter­bar sein, denn wir hof­fen auf mode­rat sin­ken­de Akku­prei­se. So soll­te nach und nach eine Kapa­zi­tät von 20kWh mach­bar sein. Viel­leicht sind auch irgend­wann die Elek­tro­au­tos kom­mer­zi­ell sinn­voll als Spei­cher nutz­bar. Es gibt inzwi­schen den Nis­san Leaf mit 40kWh Akku und der soll Ende 2018 mit 60kWh Akku lie­fer­bar sein. Der Leaf unter­stützt heu­te bereits Vehi­cle-to-Grid (V2G), was aber nur mit teu­ren und pro­prie­tä­ren Lösun­gen nutz­bar ist.

Da das Haus eine elek­trisch betrie­be­ne Luft-Was­ser-Wär­me­pum­pe für Hei­zung und Warm­was­ser bekommt, wird Elek­tri­zi­tät der ein­zi­ge Ener­gie­trä­ger sein, den wir benut­zen. Es gibt also kei­nen Holz­ofen, kei­nen Kamin, kei­ne Öl- oder Gas­hei­zung. Auch wenn gera­de im Win­ter der Ertrag der Solar­an­la­ge gegen null geht, wird sie uns mit den Akkus auch in der dunk­len Jah­res­zeit von Novem­ber bis Febru­ar eine klei­ne Red­un­danz bei Netz­aus­fall geben. Daher wird die Anla­ge einen Hybrid­wech­sel­rich­ter bekom­men, der das gesam­te Haus­strom­netz bei einem Aus­fall des öffent­li­chen Net­zes als Insel­an­la­ge ver­sor­gen kann. Im Som­mer soll­te der Ertrag rei­chen, um den gesam­ten Ener­gie­be­darf ein­schließ­lich Warm­was­ser zu decken. Bei einem Netz­aus­fall im Win­ter wer­den wir uns natür­lich sehr ein­schrän­ken müs­sen, aber die Akkus soll­ten zumin­dest aus­rei­chen, um den Kühl­schrank und die Gefrier­tru­he am Lau­fen zu halten.

Wirt­schaft­lich­keits­rech­nung

Trotz aller Kri­tik an Pho­to­vol­ta­ik­an­la­gen sind sie auch ohne Sub­ven­tio­nie­rung wirt­schaft­lich. Heut­zu­ta­ge muß man mit Kosten von 1300 bis 1500 Euro pro kWp instal­lier­ter Lei­stung rech­nen. Dafür bekommt man einen jähr­li­chen Ertrag von etwa 950 kWh elek­tri­scher Ener­gie. Ohne Akkuspei­che­rung kann man davon etwa 30% sel­ber nut­zen. Die rest­li­chen 70% wer­den ein­ge­speist und der­zeit mit knapp 12 ct/kWh ver­gü­tet (das lohnt sich natür­lich auch für den Ener­gie­ver­sor­ger, denn der ver­kauft die­se Ener­gie für 28 ct/kWh an den Nach­barn wei­ter). Damit hat man einen Gesamt­ertrag von

950 * (0,3 * 0,28 + 0,7 * 0,12) = 160 Euro pro kWp pro Jahr

Über eine rea­li­sti­sche Lebens­dau­er von 20 Jah­ren gerech­net erzielt man also 3200 Euro. Fai­rer­wei­se muß man hier und da auch mit Repa­ra­tu­ren rech­nen, die sich aber in engen Gren­zen hal­ten. Unse­re Pho­to­vol­ta­ik­an­la­ge in Düs­sel­dorf ist nun seit 10 Jah­ren in Betrieb und hat seit­dem noch kei­ner­lei Kosten verursacht.

Mit Akkus sieht die Rech­nung ungün­sti­ger aus. Man kann zwar bis zu 60 oder gar 70% des Ertra­ges sel­ber ver­brau­chen, aber man muß der­zeit noch mit Kosten von etwa 500 € / kWh Spei­cher­ka­pa­zi­tät rech­nen. Außer­dem garan­tiert nie­mand, daß der Akku auch nur 10 Jah­re durch­hält. Rech­nen wir den­noch mal mit einer Pho­to­vol­ta­ik­an­la­ge von 7 kWp und 5 kWh Akku, so wie wir es unge­fähr im neu­en Haus pla­nen. Damit erge­ben sich bei 1500€/kWp Gesamt­ko­sten von etwa 7 * 1500 + 5 * 500 = 13000 Euro.

Der Ertrag dürf­te bei (kon­ser­va­tiv geschätz­ten) 50% Eigen­ver­brauch also bei

7 * 950 * (0,5 * 0,28 + 0,5 * 0,12) = 1330 Euro pro Jahr

lie­gen. Unver­zinst gerech­net soll­ten wir also nach 10 Jah­ren die Kosten wie­der ein­ge­spielt haben.