Wie funktioniert Einspeisen: Das “Wasserexperiment”

Der Zustand des Einspeisens mit einer On-Grid-Anlage lässt sich gut mit einem Wasseranschluss im Haus vergleichen. Normalerweise drehen wir unseren Wasserhahn auf, und beziehen Wasser aus dem öffentlichen Netz.

Stellen wir uns nun vor, dass wir an einem der Wasserhähne eine Pumpe anschließen, um Wasser aus einem großen Behälter zurück in die Wasserleitung zu pumpen. Das ist natürlich verboten – wir tun das also nur virtuell für unser Gedankenexperiment. Zusätzlich drehen wir den Wasserhahn an der Badewanne auf.

Das Wasserexperiment erklärt das Prinzip des Einspeisens am Beispiel Hauswasseranschluss. Eine Pumpe versorgt die Badewanne und "drückt" gleichzeitig Wasser ins öffentliche Netz

Nun führen wir 3 einfache Experimente durch:

  1. Langsamer Zähler: wir drehen den Pumpenhahn nur wenig auf: Es wird also nur etwas Wasser in die Leitung gepumpt. Ein Teil des Badewassers wird von unserer Pumpe stammen – der andere Teil kommt aus dem Hausnetz. Der Wasserzähler dreht sich mit verminderter Geschwindigkeit.
  2. Rückwärtsdrehender Zähler: Wir drehen den Pumpenregler voll auf: Es wird sehr viel Wasser zurück in die Leitung gepumpt – mehr als wir mit unserer Badewanne verbrauchen. Ist unsere Pumpe stark genug, wird das Wasser aus unserem Hausnetz zurück in das öffentliche Wassernetz gedrückt. Der Wasserzähler dreht sich rückwärts.  Wir speisen in das öffentliche Wassernetz ein.
  3. Stillstehender Zähler: Wir regeln die Pumpe exakt so ein, dass unser Badewannenverbrauch gerade gedeckt wird. Der Wasserzähler steht still – wir verbrauchen also kein Wasser aus dem öffentlichen Netz – speisen aber auch nichts ein. Dieser Zustand wird als “Null-Einspeisung” bezeichnet.

An dieser Stelle sei noch einmal darauf hingewiesen, dass dieses Experiment hochgradig illegal wäre, weil du damit das öffentliche Wassernetz unzulässig beeinflussen, verschmutzen, oder sogar Leitungen zerstören könntest. Grundsätzlich würde es aber funktionieren, und unser Wasserzähler würde sich tatsächlich langsamer oder sogar rückwärts drehen.

Obwohl Strom natürlich kein Wasser ist, gelten für den Wasserdurchfluss in Röhren  ähnliche Gesetze wie für den Stromfluss in elektrischen Leitungssystemen. Die  Vorgänge in einer On-Grid PV-Anlage lassen sich deshalb mit unserem Gedankenexperiment anschaulich erklären.

Weshalb ist eine On-Grid Anlage genehmigungspflichtig?

Ein fehlerhaft dimensionierter oder falsch angeschlossener Wechselrichter könnte das öffentliche Netz empfindlich stören, – so wie im Bild rechts am Beispiel des Wasserexperiments dargestellt ist.

Deshalb besteht für On-Grid PV-Anlagen generell eine Registrierungspflicht. Der Anschluss solcher Einspeise-Anlagen darf nur durch entsprechendes Fachpersonal erfolgen. Es gibt allerdings auch eine Reihe andere Gründe für die Solar-Zurückhaltung etablierter Energieunternehmen, doch dazu an anderer Stelle mehr.

Das Einspeise-Beispiel, und die damit verbundenen Gefahren machen deutlich, weshalb Energieversorger beim Thema PV-Anlage eher übervorsichtig sind. 

Fakt ist: Jede PV-Anlage, welche den oben beschriebenen Einspeise-Mechanismus unterstützt, gilt als EEG-Anlage und muss angemeldet werden. Das gilt ohne Ausnahme auch für Anlagen, in denen dieser Mechanismus durch Konfiguration außer Kraft gesetzt wurde (Nulleinspeisung). Wichtig ist nur, ob der Wechselrichter die Einspeisefunktion besitzt oder nicht.

Anmeldung oder Nicht-Anmeldung – das ist hier die Frage

Das Wasserexperiment erklärt das Prinzip des Einspeisens am Beispiel Hauswasseranschluss. Eine Pumpe versorgt die Badewanne und "drückt" gleichzeitig Wasser ins öffentliche Netz

Die Frage ist doch: Weshalb muss die oben beschriebene On-Grid Anlage angemeldet werden – die Off-Grid Anlage mit Netzunterstützung hingegen nicht? Immerhin sind beide Anlagen mit dem öffentlichen Netz verbunden. Wo also ist der Unterschied?

Entscheidend ist: Im Vergleich zur On-Grid Anlage handelt es sich beim Off-Grid Inverter um ein druckloses System. Strom aus dem öffentlichen Netz und der PV-Anlage fließen in einen gemeinsamen Sammelbehälter, aus dem das Haus gespeist wird. In keinem Fall kann Energie aus dem Sammelbehälter zurück ins öffentliche Netz gelangen.

Ein Blick auf das Bild zeigt anschaulich den Zusammenhang mit unserem Wasserexperiment: Der Zufluss aus dem öffentlichen Wassernetz entspricht dem AC-In Eingang des Inverters. Die Hauselektrik (Badewanne) ist am drucklosen Sammelbehälter am separaten AC-OUT Ausgang angeschlossen. Die Energie aus dem Sammelbehälter kann konstruktionsbedingt nicht ins öffentliche Netz zurück gelangen.

Schädliche Rückwirkungen aufs Netz sind deshalb mit einer solchen Anlage unmöglich. Einspeisen ist mit einer solchen Off-Grid Anlage ebenfalls unmöglich. Genau deshalb kann eine Off-Grid Anlage übrigens auch nicht im Marktstammdatenregister angemeldet werden – mehr dazu gibt es in diesem Beitrag.

Aber Achtung: Nicht jedes Gerät mit getrenntem AC-IN und AC-OUT Anschluss, ist ein anmeldefreier Off-Grid Wechselrichter. Wichtig ist die Wahl des geeigneten Gerätetyps. Ein gutes Beispiel für einen echten Off-Grid Insel-Inverter ist der Growatt SPF6000. Dieser Wechselrichter wurde vom Hersteller explizit ohne Einspeisefunktion konzipiert, und ist deshalb anmeldefrei.

Die Kehrseite der Medaille: Eben weil dem Off-Grid Wechselrichter die Einspeisefunktion fehlt, kann man damit definitiv keine Energie ins Netz einspeisen. Will man also stattdessen eine EEG Einspeiseanlage errichten, muss an darauf achten, einen Inverter mit Einspeisefunktion zu wählen. Ein gutes Beispiel für ein Gerät, welches beide Spielarten beherrscht, ist der DEYE Hybrid 12kW. Allerdings muss eine solche Anlage aus den beschriebenen Gründen auch dann angemeldet werden, wenn man die Einspeisefunktion gar nicht nutzt.

Noch mehr Hintergrundwissen zum Thema

Die Voraussetzung für mehr Eigenverbrauch ist Solarspeicher. Im Beitrag “Wo bleibt der Solarspeicher“ findest Du dazu viel Hintergrundwissen mit konkreten Beispielen.

In den folgenden Beiträgen geht um um das Thema “Eigenbedarf – Energiesparen durch Eigenverbrauch“.

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