Eigenverbrauch richtig abschätzen

Der Eigenverbrauch von Solarstrom gewinnt immer mehr an Bedeutung. Für Haushaltsstromkunden in Deutschland und viele gewerblichen Verbraucher ist er mittlerweile auch ohne spezielle Vergütung hoch rentabel, er macht Anlagenbetreiber unabhängiger von Energieversorgern (und damit von steigenden Strompreisen) und entlastet die Netze. Dies führt zu einer deutlich verstärkten Nachfrage nach Speichersystemen, um den Eigenverbauch weiter zu erhöhen. Bei der Auslegung eines Eigenverbrauch-Speichersystems spielt jedoch der Jahresstromverbrauch sowie das Lastprofil des betreffenden Haushalts eine wichtig Rolle.

Standardlastprofile verwenden?

Doch wie lässt sich eigentlich herausfinden, wann und wie viel Strom in einem Haushalt verbraucht wird? Am einfachsten erscheint es, auf Standardlastprofile zurückzugreifen. Sie werden u.a. vom Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft (BDEW)  zur Verfügung stellt und entsprechen dem prognostizierten Verbrauch bestimmter Verbrauchergruppen ab (z. B. Haushalt, Gewerbe oder Landwirtschaftsbetriebe). Das Problem: Standardlastprofile entstehen durch die Mittelung von Verbrauchsprofilen sehr vieler Anlagen und beruhen auf Daten, die in einer zeitlichen Auflösung von lediglich 15 Minuten erstellt werden. Damit fehlen viele Informationen, die ein reales Lastprofil bietet. Ein Beispiel: Beim Kochen schaltet sich der Herd intern immer nur für einige Sekunden ein- und dann wieder aus. Der Verbrauch unterliegt also starken Schwankungen. Durch die Mittelung kann aber nicht mehr erkannt werden, welche Leistung das Batteriesystem tatsächlich einspeisen müsste, um den Eigenverbrauch zu gewährleisten. Daher führt die Verwendung von Standardlastprofilen häufig zu Fehleinschätzungen, die bis zu 50 Prozent höhere Eigenverbrauchsquoten versprechen, als in realen Systemen möglich sind. Für die Auslegung von Eigenverbrauchssystemen sind Standardlastprofile also kaum geeignet.

Individuell messen?

Eine weitere Möglichkeit ist die Messung des individuellen Lastprofils. Eine solche Messung ist technisch mit Hilfe geeigneter Messgeräte relativ einfach möglich. Allerdings ist sie in der Umsetzung sehr aufwendig: Der Messzeitraum darf nicht zu kurz ausfallen und sollte am besten ein Jahr betragen. Ansonsten werden die erheblichen Unterschiede zwischen den Jahreszeiten nicht ausreichend berücksichtigt. Zudem sollte die zeitliche Auflösung der Messung bei einer Sekunde, mindestens aber bei einer Minute liegen. Und für die genaue Planung sind zusätzlich zu den Lastprofilen dann auch noch Einstrahlungsprofile notwendig. Kleinere Unternehmen und Installateure sind bei der Planung von Eigenverbrauchssystemen also auf Alternativen angewiesen.

Alternativen zur Berechnung des Eigenverbrauchs

Eine unkomplizierte Alternative zur Planung von Eigenverbrauchssystemen bieten Auslegungsprogramme. Unsere Software Sunny Design beispielsweise berücksichtigt den natürlichen Eigenverbrauch und in der nächsten Version auch die Integration eines Zwischenspeichers bei der Bestimmung der Eigenverbrauchsquote. Für die Berechnung werden dem angegebenen Jahresstromverbrauch entsprechend typische Lastprofile verwendet, die auf realen Messungen basieren. So kann der Eigenverbrauch relativ genau abgeschätzt werden. Einige Hersteller – vor allem Hersteller von Speichersystemen – bieten auch Online-Auslegungstools an. Um die Glaubwürdigkeit von Aussagen besser einschätzen zu können, sollte man sich über die Genauigkeit und die Herkunft der verwendeten Lastprofile sowie deren zeitliche Auflösung jedoch näher informieren.

Erste Abschätzung leicht gemacht

Die einfachste Möglichkeit, eine erste Abschätzung der Eigenverbrauchsquote zu erhalten, bietet das hier abgebildete Diagramm. Für die Erstellung haben wir über 100 unterschiedliche Systeme mit hoch aufgelösten Einstrahlungs- und Verbrauchsprofilen über ein Jahr simuliert. Das hierfür verwendete Simulationsmodell wurde vorher mit den Ergebnissen verschiedener realer Feldtestanlagen überprüft, optimiert und validiert.

Für die Bestimmung der Eigenverbrauchsquote werden zunächst die X- und Y-Achse mit dem Jahresstromverbrauch multipliziert. Anschließend kann für die geplante PV-Anlagengröße und Batteriegröße direkt die erzielbare Eigenverbrauchsquote abgelesen werden. Die Ergebnisse sind repräsentativ für Haushalte mit einem Stromverbrauch zwischen 2.500 und 7.000 kWh im Jahr.

Welche Erfahrungen haben Sie zu dem Thema gesammelt? Wir freuen uns über Ihre Kommentare!