Photovoltaik hatte im ersten Halbjahr 2011 einen Anteil von über 3,5 Prozent an der erzeugten Strommenge in Deutschland. Dieser Anteil steigt rasant und könnte Auswirkungen auf die Netzstabilität haben. Eine Gemeinschaftsinitiative aus Netzbetreibern und Solarbranche empfiehlt daher die teilweise Nachrüstung von Solarstromanlagen, um die sogenannte 50,2-Hertz-Problematik zu lösen.
Bis zur Einführung einer Übergangsregelung im April 2011 mussten sich Stromerzeuger wie z. B. Solarstromanlagen am Niederspannungsnetz beim Überschreiten einer Netzfrequenz von 50,2 Hertz vom öffentlichen Netz trennen. Ein Erreichen dieses Werts im Normalbetrieb (50,0 Hertz) kam bisher nicht vor und gilt als wenig wahrscheinlich. In jeder Sekunde muss ein Gleichgewicht zwischen Erzeugung und Verbrauch sichergestellt werden. Würde allerdings der seltene Fall einer Überfrequenz mit der heute installierten Photovoltaik-Leistung an sonnigen Tagen während hoher Einspeisung aus Solarstrom-Anlagen eintreten, ginge deren zu diesem Zeitpunkt eingespeiste Leistung schlagartig verloren.
Um dies zu vermeiden, wurden nun die Vorschriften vom Forum Netztechnik/Netzbetrieb im Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V. (VDE/FNN) für Neuanlagen angepasst und seit Mai 2011 von den Netzbetreibern und der Industrie für Solarwechselrichter freiwillig vorzeitig umgesetzt. So sollen in Zukunft Probleme bei der Frequenzhaltung im europäischen Netz vermieden werden. Die Regeln betreffen alle dezentralen Stromerzeuger, darunter auch die Photovoltaik. Ziel ist die "sanfte" Trennung der Anlagen vom Netz in Momenten mit Überfrequenz, die allerdings extrem selten auftreten. Die Leistungsreduktion erfolgt zwischen 50,2 Hertz und 51,5 Hertz.
Da die hohe Zahl der bereits installierten Anlagen einen großen Einfluss auf die Netzstabilität im deutschen und europäischen Stromnetz hat, wurde eine Regelung zur Nachrüstung erforderlich. Die Nachrüstung wird in Deutschland für alle nach dem 1.9.2005 in Betrieb genommenen Photovoltaikanlagen mit mehr als 10 kWp Spitzenleistung empfohlen. Sie soll zwischen 2012 und 2014 an rund 315.000 mittleren bis großen Solarstromanlagen technisch umgesetzt werden, die am Niederspannungsnetz angeschlossen sind. Kleine Aufdachanlagen auf Einfamilienhäusern wären demnach von der Nachrüstpflicht nicht betroffen.
Die nachzurüstenden Solarwechselrichter wurden zwar stets nach den aktuellen Vorschriften installiert und eingestellt, die notwendige Weiterentwicklung der Abschaltbedingungen macht aber den Eingriff in den Bestand erforderlich. Die Nachrüstempfehlung stellt die nach Meinung der Experten einfachste und günstigste Lösung dar. Es handelt sich daher in den weit überwiegenden Fällen um ein Software-Update oder um eine Änderung von Parameter-Einstellungen im Solarwechselrichter durch den Installateur.
Wie konventionelle Kraftwerke werden dann die Wechselrichter die eingespeiste Leistung bei steigender Frequenz absenken. Sollten ältere Wechselrichter eine solche frequenzabhängige Wirkleistungsreduktion nicht unterstützen, werden die Abschaltfrequenzen der Anlagen so gestreut, dass in Summe praktisch dasselbe Verhalten erzielt wird. Auch die systemverträgliche Wiederzuschaltung an das Netz nach Normalisierung der Frequenz ist Teil der empfohlenen Lösungsansätze.
