Im ersten Teil Erfahrungsbericht Balkon-Solaranlage hatte ich ja beschrieben, wie wir die Balkon-Solaranlage, die bei uns eine Gartenhütten-Anlage ist, realisiert haben. Das Ergebnis hat uns positiv überrascht und damit kam der Wunsch mehr Energie von der Sonne zu bekommen. Das scheint übrigens üblich zu ein, dass man mehr möchte, wenn man mit PV mal angefangen hat.
Hintergrund der Überlegung
Wie im ersten Beitrag beschrieben haben wir einen hohen Eigenverbrauch. Das Energieangebot in den Wintermonaten ist aufgrund kürzerer Tageszeit und weniger Sonnenstunden geringer, gleichzeitig ist der Stromverbrauch höher z.B. durch Beleuchtung und die Heizungspumpen. PV*Sol wirft für Dez und Jan für die Balkonanlage nur 18 bzw. 24 kWh aus bei rund 480 kWh Verbrauch. Dagegen liegt man im Sommer lt. PV*Sol bei rund 20% Abdeckung des Verbrauchs.
Unabhängig von der wirtschaftlichen Betrachtung ist das Problem des Winterbetriebs im Rahmen des Tageslichts dadurch lösbar, dass man entsprechend die Anzahl der Module erhöht. Entgegen der Erwartung geben die Module auch bei trübem Wetter durchaus Leistung ab. Also lautete die Aufgabe für uns möglichst viele Module unterzubringen.
Standorte
Wie im ersten Beitrag angemerkt kommt bei unserer Situation mit dem Reihenendhaus mit zerklüftetem Dach und den Abstandsregeln der LBO eine konventionelle Dachanlage nicht in Betracht. Wir haben allerdings einen Geräteschuppen auf der Nordseite sowie eine Gartenhütte – auf der ist die Balkonanlage – sowie einen Brennholz-Unterstand, die zusammen Platz für sechs Module in den unterschiedlichsten Neigungen bieten.
Ferner ist das Grundstück auf der Südseite mit 1,80 m hohen Dichtzaunelementen eingefriedet. Dadurch kam die Idee auf, von innen die Elemente mit etwas Neigung an den Zaun zu hängen analog zum auf dem Markt erhältlichen Wandhalterungen. Unter Berücksichtigung des Schattenwurfs von Bäumen und Hecken haben wir dann letztlich Platz für 8 weitere Module definiert.
Deutschland und die Regulierung – ab auf die Insel?
Nun ist es leider so, dass man mehr als die 600W der Balkonanlage nicht genehmigungsfrei und ohne Elektriker bzw. Elektrofachkraft zu sein anschließen darf. Ein möglicher Ausweg wäre eine sog. Inselanlage, d.h. eine Anlage, die vom Netz getrennt ist und nur daran angeschaltete Verbraucher versorgt. Dabei ist allerdings i.d.R. eine Batterie notwendig, da die Sonneneinstrahlung sehr stark schwankt und sonst eine kontinuierliche Versorgung nicht möglich ist. Da Batterien mit hohen Strömen verbunden sind, was ein potenzielles Risiko darstellt, sowie die Lebensdauer beschränkt ist bzw. bei langer Lebensdauer die Kosten hoch sind, war uns mit dieser Lösung nicht ganz wohl.
Kleiner technischer Ausflug: die gängigen Solarmodule bringen Ihre maximale Leistung bei rund 40 V und 10 A. Übliche Wechselrichter sowohl für Dach- als auch Inselanlagen sind sog. Stringwechselrichter, bei denen mehrere Module in Reihe geschaltet sind. Dadurch bleibt der Strom gleich, die Spannung vervielfacht sich hingegen mit der Zahl der Module. Da wir hier am Zaun und damit im Handbereich sind wollten wir nicht über die Kleinspannung hinausgehen.
Die bei den Balkonanlagen verwendeten Wechselrichter sind hingegen i.d.R. Modulwechselrichter, bei denen jedes Modul einen eigenen Eingang hat und damit nur die Spannung und der Strom eines einzelnen Moduls anfällt. Ferner sind für jeweils ein oder zwei Module zusammen ein Optimierer bereits integriert, der die Module entsprechend regelt, damit eine optimale Leistung erreicht wird. Diese Modulwechelrichter kann man im Rahmen der zulässigen netzseitigen Leistung hintereinander schalten, wobei durch die 230V die Ströme dann überschaubar bleiben.
Für uns war damit klar, dass die Inselanlage nicht die angestrebte Lösung ist, sondern wir eine Lösung mit Modulwechselrichtern wollten, also eine voll netzgekoppelte Anlage.
Der Elektriker macht mit
Ich habe dann beim Elektriker – der normalerweise keine Solaranlagen macht - angefragt, ob er uns zwei weitere Einspeisedosen setzen würde, die entsprechende Zuführung im Zählerschrank verkabeln und dann die Anlage anmelden würde. Wir haben wegen Herbsturlaub mehrere Wochen gewartet, aber dann kam die Zusage, dass das möglich wäre.
Im Anschluss habe ich dann beim VNB die Anschlussanfrage gestellt, wonach ich mit Formblättern zugeschüttet wurde, die alle auszufüllen waren. U.a. war auch noch ein Lageplan zu zeichnen.
Die 70%-Grenze
Da ich für den Überschuss auch noch Einspeisevergütung bekommen kann muss die Anlage auf 70% der maximalen Leistung gedrosselt werden, da es in D ja zu viel PV-Strom gibt. Das stellte zunächst ein großes Problem dar, da es diese Funktion in unserem vorhanden Modulwechselrichter nicht gab. Mehr per Zufall bin ich dann über die Suchmaschine auf eine Anleitung gestoßen, dass bei Hoymiles-Wechselrichtern zusammen mit einer Management-Einheit sowohl eine statische als auch eine dynamische Regelung möglich ist. Statisch heißt, dass die gedrosselte Leistung in jedem WR fest eingestellt wird. Dynamisch bedeutet, dass am Ausgang zum Netz laufend gemessen wird, welche Leistung eingespeist wird und danach die Wechselrichter geregelt werden. Dies bringt einen Zusatzertrag, da der Eigenverbrauch der möglichen Leistung zugeschlagen wird, hätte weitere Hardware sowie eine Umverkabelung des Zählerschranks bedeutet weswegen wir die statische Variante nutzen.
Wir haben dann einen Lieferanten gefunden (PVundSO aus Elze), der zum einen sich mit dem Thema auskannte, uns beraten und die Funktionalität bestätigen konnte und uns dann auch die Möglichkeit eines Zugangs angeboten hat, damit wir diese Drosselung auch administrieren können.
Produktauswahl
Durch die 70%-Grenze waren wir auf Hoymiles als Wechselrichter festgelegt. Da wir aufgrund der Abstandsregeln der LBO an einer Stelle Module mit Glasrückseite brauchten hat uns PVundSO bifaziale Module von JA Solar angeboten. Diese haben den Vorteil, dass sie auch an der Rückseite bei Lichteinfall Strom erzeugen, lt.Datenblatt mit 70 Prozent der Leistung auf der Frontseite. Wir haben diese dann als Pakete zusammen mit dem Montagematerial für die Dächer dort bestellt.
Die Realisierung
Durch die bifazialen Module haben wir dann die Planung noch mal geändert. Wir haben bei insgesamt 6 Zaunfeldern den oberen Teil der Dichtzaunelemente entfernt und dafür die Module eingebaut und haben damit einen „Solarzaun“ gebaut.
Die Realisierung erfolgte Zug um Zug ab Mitte November bis Mitte Dezember, was wettermäßig nicht optimal war und sich entsprechend lange hinzog.
Kurz vor Weihnachten installierte der Elektriker die beiden fehlenden Einspeisedosen, hat sich meine Arbeit angeschaut und dann die von mir vorbereitete Dokumentation an den VNB weitergeleitet. Da anscheinend hier noch niemand so eine Anlage gebaut hat war der Meister vom VNB sehr interessiert an all dem, was wir so gemacht hatten. Wir haben ein sehr nettes Gespräch geführt, es gab keine Beanstandungen und nun dürfen wir ganz offiziell Strom erzeugen.
Hat es sich gelohnt?
Jein. Die optimale Rendite war aber auch nicht das Ziel. Wir haben rund 5.000 € aufgewendet und werden lt. PV*Sol jährlich etwa 350 € durch Eigenverbrauch sparen und -sofern wir es abrechnen werden – noch ca. 150 € Einspeisevergütung erhalten. Ohne kalkulatorische Verzinsung könnten wir also in etwa 10 Jahren den Einsatz zurückhaben.
Unser Ziel war es ohne Speicher möglichst viel unseres Bedarfes selbst erzeugen zu können. Das funktioniert soweit erkennbar ganz gut. Selbst bei trübem Himmel im Januar bringen die Module noch 10-20 Watt pro Stück, so dass auch dann ein Beitrag geleistet wird, allerdings sind die Tage halt kurz.
Wie in einem anderen Post schon geschrieben haben wir u.a. zur Erweiterung des Eigenverbrauchs eine Wärmepumpe bestellt, die hoffentlich im Februar kommt. Hier erwarten wir zumindest in der Übergangszeit einen deutlichen Beitrag. Heute kam mittags die Sonne heraus, so dass wir über 1 kW Überschuss hatten. Der wäre dann eben in die Wärmepumpe gegangen.