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Experten-Ratgeber zum Eigenverbrauch von Solarstrom

Was ist Eigenverbrauch? Warum und wann lohnt es sich, selbst erzeugten Solarstrom selbst zu verbrauchen anstatt ihn ins öffentliche Netz einzuspeisen? Wie lässt sich der Eigenverbrauch erhöhen?

Lange Zeit galten Solarstrom-Anlagen (Photovoltaik-Anlagen, kurz: PV-Anlagen) vor allem deshalb als sinnvolle Investition, weil sich mit dem Solarstrom, den man ins öffentliche Stromnetz einspeiste, gut Geld verdienen ließ. Diese Zeiten sind vorbei. Die staatliche Einspeisevergütung ist spürbar gesunken. Da der selbst erzeugte Solarstrom jedoch inzwischen nur noch etwa die Hälfte von dem kostet, was man für Strom vom Stromversorger zahlen muss, lohnt sich sowohl die Eigenproduktion, sprich: die Installation einer Photovoltaik-Anlage, als auch der Eigenverbrauch. Unsere Energie-Experten erklären Ihnen hier, was Sie zum Eigenverbrauch wissen müssen, wie sie ihn wirtschaftlich und technisch erhöhen können und warum sich das Ganze für Sie lohnt.

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Eigenverbrauch kurz erklärt

Mit einer Solaranlage lässt sich an sonnigen Tagen der Eigenverbrauch eines Einfamilienhaushaltes vollständig decken. (Foto: energie-experten.org)
Mit einer Solaranlage lässt sich an sonnigen Tagen der Eigenverbrauch eines Einfamilienhaushaltes vollständig decken. (Foto: energie-experten.org)

Aus Eigentumsgesichtspunkten liegt bei Eigenverbrauch in der Regel eine Personenidentität vor, also wenn Anlagenbetreiber und Strombezieher identisch sind. Bei sogenanntem Direktverbrauch (Direktvermarktung) wird der Solarstrom hingegen in unmittelbarer räumlicher Nähe zur Solaranlage verbraucht (z. B. vom Nachbarn), ohne das öffentliche Stromnetz in Anspruch zu nehmen. Beim Direktverbrauch, zu denen auch Pacht- und Mietmodelle gezählt werden, besteht im Unterschied zum Eigenverbrauch keine Personenidentität zwischen PV-Anlagenbetreiber und dem Stromverbraucher.

Aus energietechnischer Sicht wird beim Eigenverbrauch der Strom, den eine Solarstromanlage auf dem Dach erzeugt, zunächst in die hauseigene Stromversorgungsanlage geführt. An das Hausnetz angeschlossene elektrische Geräte können ihn beziehen und direkt zur Deckung des Eigenbedarfs verbrauchen. Der Stromverbrauch des eigens produzierten Stroms heißt Eigenverbrauch. Er wird auch Selbstverbrauch genannt.

Liefert die Anlage mehr Strom als gleichzeitig verbraucht wird, fließt der überschüssige Strom in das öffentliche Netz. Liefert die Anlage weniger Strom, als der Haushalt benötigt, muss Strom aus dem öffentlichen Netz gezapft werden – zu den dafür üblichen Preisen (Zukauf).

Eigenverbrauch berechnen und abrechnen

Mit den Stromzählern (Einspeisezähler und PV-Zähler), die speziell angeordnet sein müssen, erfasst der Haushalt: 

  • die Strommenge, die selbst erzeugt wird (Eigenproduktion),
  • die Strommenge, die ins öffentliche Netz geführt wird (Einspeisung oder Netzeinspeisung)
  • und die Strommenge, die aus dem öffentlichen Netz bezogen wird (Stromkauf).

Der Eigenverbrauch lässt sich aus den gezählten Strommengen berechnen: Er ergibt sich aus der erzeugten Strommenge, die der PV-Zähler erfasst, minus der eingespeisten Strommenge, die der Einspeisezähler erfasst.

Ähnlich unkompliziert gestaltet sich auch die Abrechnung des Eigenverbrauchs mit dem Betreiber des Stromnetzes, an dem der Haushalt hängt. Der Verteilnetzbetreiber nutzt zum Erstellen einer Gutschriftanzeige die erwarteten Strommengen für Eigenverbrauch und Einspeisung und berechnet die Vergütung der Einspeisung inklusive des Eigenverbrauchs. Die Gutschriftanzeige wird als Basis für die Zahlungen der Abschläge an den PV-Anlagenbetreiber benutzt. Nach Ablauf des Zähljahres werden die Zählerwerte abgelesen und die getroffenen Annahmen gegebenenfalls nach oben oder unten korrigiert.

Messtechnik einer Eigenverbrauchs-PV-Anlage (Grafik: energie-experten.org)
Messtechnik einer Eigenverbrauchs-PV-Anlage (Grafik: energie-experten.org)

Eigenverbrauch spart Stromkosten

Mit einer Solarstrom-Anlage auf dem Dach haben Sie die Wahl: Sie können den selbst erzeugten Strom selbst nutzen. Oder Sie kaufen Ihren Strom nach wie vor vom Stromanbieter. Unterm Strich sparen Sie mit dem Eigenverbrauch jede Menge Stromkosten: Denn der Strom von einem Stromlieferanten kostet derzeit mit rund 25 Cent pro Kilowattstunde (kWh) gut das Doppelte des mit Hilfe der Photovoltaik-Anlage auf dem Dach selbst erzeugten Stroms, dessen Kosten mittlerweile bei 11 bis 13 Cent/kWh liegen. Die Ersparnis ergibt sich aus der einfachen Subtraktion: 25 Cent minus 13 Cent ist gleich 12 Cent, die man mit jeder verbrauchten kWh gegenüber dem Stromkauf spart.

Die Ersparnis durch Eigenverbrauch wird sich künftig noch erhöhen. Denn die Strompreise steigen weiter. Und die Preise für Photovoltaik-Hardware sinken ebenfalls stetig.

Wichtig: Bei Solaranlagen über 10 kWp Leistung muss auf den selbst verbrauchten Strom die verringerte EEG-Umlage an den Übertragungsnetzbetreiber bezahlt werden. Ab 2016 sind es 35 Prozent, ab 2017 40 Prozent. (EEG 2014, § 61). Für kleinere Anlagen unter 10 kWp fällt bislang keine EEG-Umlage an. Der rechtliche Fortbestand der verringerten EEG-Umlage ist auf Dauer jedoch fraglich. Es ist denkbar, dass der Eigenverbrauch mit einer höheren EEG-Umlage belegt wird und damit wirtschaftlich weniger attraktiv wird.

Eigenverbrauch von Strom vs. Stromautarkie

Der Begriff Eigenverbrauch ist nicht mit Stromautarkie gleichzusetzen, obwohl das in der Praxis fälschlicherweise häufiger geschieht. Denn beide Begriffe betrachten den Stromverbrauch aus unterschiedlicher Perspektive: Der Eigenverbrauch meint anteilig den Strom des selbst erzeugten Stroms, der selbst zur Deckung des Eigenbedarfs verbraucht wird. Wer dagegen fragt, wie hoch ist der Anteil am eigenen Verbrauch, den ich mit selbst erzeugtem Strom zu decken vermag, fragt nach der Autarkie.

Da das Motiv für den Betrieb einer PV-Anlage häufig die Senkung der Stromkosten ist die sich wiederum aus einem Weniger an Zukauf ergibt, weil selbst ein Mehr an Strom erzeugt und verbraucht wurde, ist der Stromautarkiegrad des Haushalts ein wichtiges Kriterium für den Kauf und / oder Betrieb einer Anlage.

Anschaulicher macht es folgende Gegenüberstellung: Wer zu 100 Prozent autark wirtschaftet, braucht keinen Strom mehr aus dem öffentlichen Netz dazu zu kaufen, um seinen Haushalt zu versorgen. Wer seinen Strom komplett selbst verbraucht (100 Prozent Eigenverbrauch), speist keinen überschüssigen Strom ins Netz ein.

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Maßnahmen zur Optimierung des Eigenverbrauchs

Der Datenlogger MaxWeb XPN visualisiert u.a. alle Leistungsdaten und stellt sowohl den Eigenverbrauch als auch den eingesparten Strom grafisch dar. (Foto: SolarMax-Gruppe)
Der Datenlogger MaxWeb XPN visualisiert u.a. alle Leistungsdaten und stellt sowohl den Eigenverbrauch als auch den eingesparten Strom grafisch dar. (Foto: SolarMax-Gruppe)

Es liegt in der Natur der Solarstromanlage, dass sie besonders hohe Erträge erwirtschaftet, wenn die Sonne hoch am Himmel steht: um die Mittagszeit also. Nicht für alle Haushalte fällt die höchst produktive Phase jedoch nicht mit dem Höchstmaß an Selbstverbrauch zusammen. Frühmorgens und vor allem abends besteht vielen Stromverbrauchern der höchste Strombedarf, wenn sie sich früh für den Tag startklar machen und wenn sie sich nach getaner Arbeit abends um Haushalt und Abendessen, Hobbies und mehr kümmern. Nur zwischen 25 und 30 Prozent liegt der Anteil des Eigenverbrauchs deshalb in einem herkömmlichen Haushalt, der seinen Strombedarf noch nicht auf einen möglichst hohen Eigenverbrauch ausgerichtet hat.

Dabei ließe sich der Eigenverbrauch durchaus noch steigern und damit der Anteil des teuren Haushaltsstroms aus haushaltsfremder Produktion senken. Das spart bares Geld.

Verhaltensmaßnahmen zur Erhöhung des Eigenverbrauchs: Stromverbrauch bedarfsgerecht managen

Dank moderner Technik ist es möglich, den Betrieb stromfressender Haushaltsgeräte wie Waschmaschine, Geschirrspüler & Co. so zeitlich zu programmieren, dass er in die Mittagsstunden fällt. Geräte ohne Zeitvorwahl kann man mit externen Zeitschaltuhren steuern.

Die von Menschenhand geplante Zeitschaltung hat jedoch ihre Grenzen: Schon eine spontane Staubsaugerrunde kann den Eigenverbrauch des Haushalts zusätzlich so sehr steigern, dass die von der PV-Anlage gelieferte Strommenge nicht reicht, um den Staubsauger und die per Zeitschaltung zeitgleich gestartete Waschmaschine zu versorgen. Automatisch wird der zusätzlich benötigte und teurere Strom aus dem öffentlichen Netz bezogen.

Anders ist die Situation, wenn man statt der einfachen Zeitschaltung ein sogenanntes Energie-Management-System in den Haushalt integriert. Das intelligente Steuerungssystem plant den Betrieb der Haushaltsgeräte und berücksichtigt dabei die Stromlieferung seitens der PV-Anlage ebenso wie den gerätespezifischen Verbrauch. Wer nun fürchtet, dass ein solches Energiemanagement-System nur mit hochwertigen Geräten der modernsten Generation funktioniert, und deshalb auch sämtliche alte oder günstig erworbene Haushaltsgeräte austauschen muss, der sei beruhigt: Viele ältere und preiswerte Geräte kann man mit speziellen Zwischensteckern ansteuern. Die Zwischenstecker steuern die Geräte und messen deren tatsächlichen Verbrauch, so dass das System ihn anschließend berücksichtigen kann und so quasi stetig an Intelligenz dazugewinnt.

Selbst erzeugten Strom zwischenspeichern

Noch mehr Steigerung des Eigenverbrauchs erreicht man, wenn man den überschüssigen Strom nicht ins öffentliche Netz einspeist, sondern im Haushalt zwischenlagert, um ihn zeitversetzt zu nutzen. Dazu braucht man einen geeigneten Stromspeicher.

Das kann zum Beispiel ein sogenannter Batterie-Speicher sein. Der ist derzeit in der Anschaffung noch recht teuer, aber hilft im Falle eines Netzausfalls auch mal, diesen zu überbrücken. Gut zu wissen: Stromspeicher werden derzeit gefördert.

Tabelle: Beispielhafte Darstellung des Eigenverbrauchs von Solarstrom mit Hilfe eines PV-Stromspeichers
Tageszeit Stromerzeugung Ladekapazität Eigenverbrauch
7:00 Uhr morgens Die PV-Anlage produziert keinen Strom. Im Stromspeicher sind noch geringe Restkapazitäten vorhanden. Die Restkapazitäten werden komplett entleert und zusätzlich Strom aus dem Netz bezogen
10:00 Uhr vormittags Die Sonne scheint. Die PV-Anlage produziert Strom. Die überschüssige Energie wird im Stromspeicher gespeichert. Der Speicher ist nun Dreiviertel voll. Der Strombedarf des Haushalts kann nun komplett über den direkten Verbrauch der produzierten Energie gedeckt werden.
13:00 Uhr mittags Die Sonne scheint und die Stromproduktion erreicht ihr Maximum. Auch der Strombedarf ist am höchsten und der Speicher ist nun nur noch halb voll. Der gesamt Strombedarf kann durch die Solaranlage und den Strom aus dem Stromspeicher gedeckt werden.
16:00 Uhr nachmittags Die Stromproduktion lässt langsam nach. Da der Stromverbrauch nachmittags stark zurückgegangen ist, konnte der Speicher voll aufgeladen werden. Der Stromverbrauch kann wieder vollständig ohne Fremdbezug gedeckt werden.
19:00 Uhr abends Die Sonneneinstarhlung lässt weiter nach und es wird nur noch wenig Strom produziert. Der Speicher wird nun angezapft und leert sich bis auf die Hälfte der Ladekapazität. Die Familie verbraucht nun wieder sehr viel Strom. Hier kommt nun auch Strom aus dem Netz zum Einsatz.
21:00 Uhr nachts Es wird kein Strom mehr erzeugt. Der Speicher leert sich nun weiter auf ein Drittel des Ladezustands Es wird nur noch vergleichsweise wenig Strom verbraucht. Der Eigenverbrauch kann nun durch den Stromspeicher gedeckt werden.

Power to heat-Anwendungen

Die Warmwasser-Wärmepumpe WWK electronic von Stiebel Eltron kann im Zusammenspiel mit einem Energiemanagementsystem wie dem Sunny Home Manager von SMA ideal für die Steigerung des Eigenverbrauchs eingesetzt werden. (Foto: Stiebel Eltron)
Die Warmwasser-Wärmepumpe WWK electronic von Stiebel Eltron kann im Zusammenspiel mit einem Energiemanagementsystem wie dem Sunny Home Manager von SMA ideal für die Steigerung des Eigenverbrauchs eingesetzt werden. (Foto: Stiebel Eltron)

Auch die eigentlich schon längst als unhaltbar deklarierten Nachtspeicherheizungen bekommen vor dem Hintergrund einer möglichen Eigenverbrauchserhöhung eine neue Rolle, so dass sie plötzlich wieder als haltbar gelten: Sie erzeugen aus Strom Wärme. Eine Rechnung, die mit teurem Haushaltsstrom aus dem Netz nicht mehr aufgeht. Mit eigens produziertem PV-Solarstrom dagegen rechnet sich auch ein Stromvielfraß wie eine Nachtspeicherheizung.

Eine bessere Alternative stellt hierzu die Wärmepumpe dar. Sie wandelt den selbst erzeugten Strom wesentlich effizienter um und auch die produzierte Wärme lässt sich je nach Größe des Puferspeichers länger und auch verlustfreier Speichern als in einer Nachtspeicherheizung. Wer die Wärmepumpe zur Steigerung des Eigenverbrauchs einsetzen will, der sollte auf das SG Ready-Label ("Smart Grid Ready") achten, welches anzeigt, ob eine Wärmepumpe auch digital im Kontext einer PV-Anlage gesteuert werden kann.

Der Eigenverbrauch lässt sich auch steigern, indem man zusätzliche Verbraucher in den Haushalt holt. Wobei es auf eine strategische Auswahl derselben ankommt: Zum Beispiel kann eine strombetriebene Infrarotheizung eine sinnvolle Ergänzung zu einer PV-Anlage sein. Die Montage der Infrarotheizung ist unkompliziert und vergleichsweise günstig. Außerdem ist sie wartungsarm und dank des Eigenverbrauchs fallen die Betriebskosten gering aus.

Eigenverbrauchsorientierte Wechselrichter integrieren

Der Wechselrichter gilt als Herzstück der PV-Anlage: Er wandelt den Gleichstrom in Wechselstrom beziehungsweise 3-phasigen Drehstrom / Starkstrom um. Sein Wirkungsgrad beeinflusst direkt den Output der Anlage – und damit die Menge Strom, die eigens verbraucht werden kann. Mittlerweile hat der Markt Wechselrichter im Angebot, die speziell auf kleinere Anlagen zugeschnitten sind, deren größter Anteil des erzeugten Stroms in den Eigenverbrauch fließen soll. Laut Herstellern sollen die modernen Wechselrichter in der Lage sein, den Eigenverbrauchsanteil kleinerer Anlagen zu erhöhen.

Betreiber können den Eigenverbrauch ihres hauseigenen Solarstroms deutlich erhöhen, indem mit überschüssigem Solarstrom Warmwasser aufbereitet wird. Das Energiemanagementsystem „Sunny Home Manager“, in das sich die AC ELWA-E von my-PV problemlos integrieren lässt, ermöglicht individuelle Auslegungen. So kann der Warmwasserspeicher als alleiniger Speicher oder zusätzlich zu einem Batteriespeicher genutzt werden. (Grafik: SMA Solar Technology AG / my-PV GmbH)
Betreiber können den Eigenverbrauch ihres hauseigenen Solarstroms deutlich erhöhen, indem mit überschüssigem Solarstrom Warmwasser aufbereitet wird. Das Energiemanagementsystem „Sunny Home Manager“, in das sich die AC ELWA-E von my-PV problemlos integrieren lässt, ermöglicht individuelle Auslegungen. So kann der Warmwasserspeicher als alleiniger Speicher oder zusätzlich zu einem Batteriespeicher genutzt werden. (Grafik: SMA Solar Technology AG / my-PV GmbH)

Elektromobile als Verbraucher und Speicher

Eine weitere Steigerung des Eigenverbrauchs kann durch das Aufladen von Elektromobilen erfolgen. Diese Lösungen sind bereits in einigen modernen Energiesparhäusern etabliert. Das Prinzip ist relativ einfach: An einer Ladestation im Außenbereich können Bewohner ihr Elektroauto, -Roller oder -Fahrrad ganz unkompliziert dann auftanken, wenn viel Solarstrom produziert wird. Die Elektromobile können dann sogar als Speicher dienen. Wenn sie nicht benutzt werden und im Haus viel Strom benötigt wird, werden ihre Batterien wieder entladen und speisen zusätzlich Strom in den Hausstromkreis ein.

Berechnung der Wirtschaftlichkeit des Eigenverbrauchs von PV-Strom

Bestimmung einer wirtschaftlichen Verbrauchsabfolge

Um die Wirtschaftlichkeit eines Eigenverbrauchs zu berechnen, sollte man logisch nach der Wertschöpfung vorgehen. Wird also eine kWh PV-Strom erzeugt, so wird diese primär im Haushalt selbst verbraucht. Wird mehr erzeugt, so wird diese kWh zunächst in einer evtl. vorhandenen Solarbatterie zwischengespeichert. Ist der Batteriespeicher voll bzw. keiner vorhanden, so wird aus Sicht der Wirtschaftlichkeit der Solarstrom für Wärmeanwendungen genutzt.

Im Falle einer Wärmepumpe wird der Solarstrom zum Antrieb des Kompressors genutzt und die Wärme dann verbraucht bzw. zwischengespeichert. Wird z. B. eine Gasheizung eingesetzt, so wird der PV-Strom für die Beladung eines Wärmespeichers über einen Heizstab eingesetzt. Weitere Möglichkeiten sind die direkte elektrische Solarstromnutzung für Nachtspeicher oder Infrarotheizungen.

Erst wenn diese Eigenverbrauchsoptionen ausgeschöpft sind, wird der Solarstrom ins Netz eingespeist. Mit dieser Eigenverbrauchsabfolge kann nun für alle 8.760 Stunden eines Jahres der Bedarf mit der Erzeugung verglichen und somit der Anteil des Eigenverbrauchs sowohl für die direkte Stromnutzung als auch für die Nutzung des Stroms im Wärmesystem berechnet werden.

Mögliche Abfolge des Eigenverbrauchs nach Wirtschaftlichkeit (Grafik: energie-experten.org)
Mögliche Abfolge des Eigenverbrauchs nach Wirtschaftlichkeit (Grafik: energie-experten.org)

Erfassung der Kosten und Erlöse

Danach sollten für die zur Optimierung des Eigenverbrauchs notwendigen Anschaffungskosten eines Stromspeichers und/ oder die notwendigen Kosten zur Anpassung des Wärmesystems entsprechend der Nutzungsdauer erfasst und in die Wirtschaftlichkeitsberechnung dynamisch mit einbezogen werden. Die Investitionskosten für das eigentliche Heizungssystem werden in der Renditenberechnung jedoch nicht berücksichtigt, da dieses grundsätzlich als sowieso notwendig erachtet wird.

Dann erfolgt die Erfassung der Betriebskosten der PV-Anlage, des Speichers und des Wärmesystems. Sie müssen überdies die Zusatzkosten für die Wartung und Pflege, sowohl für das Photovoltaik und Speichersystem als auch für den Wärmespeicher enthalten.

Letztendlich müssen diesen Kosten den Erlösen des Photovoltaik-Eigenverbrauch-Systems gegenübergestellt werden. Hierzu werden die unterschiedlichen Erlösarten durch den Eigenverbrauch näher differenziert. Solarstrom, der direkt verbraucht oder im Speicher zwischengespeichert und zu einem späteren Zeitpunkt verbraucht wird, können mit den Strombezugskosten (Arbeitspreis) je genutzter Kilowattstunde (kWh) angesetzt werden.

Wird der Solarstrom durch eine Wärmepumpe verbraucht, verdrängt er den Strombezug der Wärmepumpe und wird daher mit den Kosten des Wärmepumpenstromtarifs angesetzt. Wird der überschüssige Photovoltaikstrom per Heizstab dem Wärmespeicher zugeführt, ist bei Wärmepumpen wiederum der Wärmepumpentarif anzusetzen oder im Falle einer z. B. Gasheizung der Arbeitspreis für Gas pro kWh.

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"Experten-Ratgeber zum Eigenverbrauch von Solarstrom" wurde am 07.02.2017 das letzte Mal aktualisiert.