Alle Rahmenbedingungen zur Nulleinspeisung bei Solaranlagen Nulleinspeisung von PV-Anlagen: Ist das 2024 erlaubt?

Nulleinspeisung - Das Wichtigste in Kürze

Nulleinspeisung beschreibt den Betrieb von Photovoltaik-Anlagen ohne Einspeisung von überschüssigem Strom ins öffentliche Stromnetz. 

• Vorteile: Unabhängigkeit von Netzbetreibern und Strompreisen.
• Nachteile: Höhere Investitionskosten, komplexere Installation und Wartung, sowie potenzielle Energieverluste.
• Voraussetzung: Damit Nulleinspeiseanlagen funktionieren, ist ein intelligenter Wechselrichter und Energiemanagementsystem notwendig. Ebenfalls wichtig ist die Wahl der richtigen Solaranlage - im folgenden kostenlosen Tool können Interessierte die passende PV-Anlage für ihren Bedarf ermitteln:

Was versteht man unter Nulleinspeisung?

Unter Nulleinspeisung versteht man den Betrieb einer Photovoltaikanlage, indem kein überschüssiger Strom ins öffentliche Netz eingespeist​ wird. Das heißt, der erzeugte Solarstrom wird entweder direkt im Haushalt verbraucht oder in einem Stromspeicher zwischengespeichert.

Ist Nulleinspeisung in Deutschland erlaubt?

Die Nulleinspeisung ist in Deutschland erlaubt. Allerdings müssen bestimmte technische Voraussetzungen erfüllt und die Anlage im Marktstammdatenregister registriert werden. Netzbetreiber können zusätzliche Anforderungen stellen.

Was sind die Voraussetzungen für eine Nulleinspeisung?

Die größte Herausforderung bei der Nulleinspeisung besteht in der Anpassung der PV-Leistung in Echtzeit an den Verbrauch. Dies erfordert schnelle Regelmechanismen und präzise Steuerungssysteme. Beispielsweise müssen Wechselrichter Lastsprünge schnell ausgleichen und die Produktion innerhalb weniger Sekunden anpassen.

Nulleinspeisungsanlagen müssen folgende Voraussetzungen erfüllen:

Intelligente Wechselrichter

Der Wechselrichter ist das Herzstück einer Solaranlage mit Nulleinspeisung. Er wandelt den von den PV-Modulen erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom um. Bei Nulleinspeisungsanlagen muss der Wechselrichter jedoch zusätzlich in der Lage sein, die Einspeisung ins öffentliche Netz zu verhindern. Dies geschieht durch spezielle Steuerungstechniken und Regelungsmechanismen.

Ein intelligenter Wechselrichter überwacht kontinuierlich den Energiefluss und passt die Produktion an den aktuellen Verbrauch und die Speicherkapazität an. Sobald der Batteriespeicher voll geladen ist und kein Strombedarf im Haushalt besteht, drosselt der Wechselrichter die Stromproduktion. Somit stellt es sicher, dass kein Strom ins Netz gelangt​.

Energiemanagementsystem

Ein Energiemanagementsystem (EMS) ist entscheidend für den effizienten Betrieb einer Nulleinspeisungsanlage. Das EMS koordiniert die Verteilung des erzeugten Stroms zwischen den verschiedenen Verbrauchern im Haushalt und dem Stromspeicher. Es überwacht den aktuellen Energiebedarf und stellt sicher, dass die erzeugte Energie optimal genutzt wird.

Das EMS kann auch Prognosedaten zur Planung des Energieverbrauchs nutzen und die Produktion im Voraus planen. Beispielsweise kann es in Zeiten niedriger Nachfrage die Stromerzeugung drosseln oder überschüssige Energie in Batteriespeichern speichern.

Stromspeicher

Ein zentrales Element der Nulleinspeisung ist das PV-Speichersystem. Dieses System speichert überschüssigen Strom, der nicht sofort verbraucht wird, für eine spätere Nutzung. Die Kapazität des Speichersystems hängt von der Größe der PV-Anlage und dem Energieverbrauch des Haushalts ab. Sie liegt zwischen 1- bis 1,5-mal der PV-Leistung, also 1 bis 1,5 kWh pro kWp. Sie sind mit intelligenten Steuerungssystemen ausgestattet, die das Laden und Entladen effektiv steuern.

Mess- und Regelungssysteme

Mess- und Steuerungssysteme verhindern die Einspeisung von Strom in das öffentliche Netz. Sie überwachen den Stromfluss in Echtzeit und passen die Produktion entsprechend an. Entscheidend ist der Zweirichtungszähler, der sowohl die Einspeisung als auch den Bezug von Strom misst. Selbst bei einer Null-Einspeisung ermöglicht der Zähler eine genaue Überwachung und Netzkonformität.

Was sind die Vorteile der Nulleinspeisung?

Die Nulleinspeisung bei Photovoltaikanlagen bietet eine Reihe von Vorteilen, die besonders für Nutzer attraktiv sind, die eine hohe Unabhängigkeit vom öffentlichen Stromnetz und von Stromversorgern anstreben. Hier sind die wichtigsten Vorteile ausführlich erläutert:

• Unabhängigkeit von Stromversorgern: Ein wesentlicher Vorteil der Nulleinspeisung ist die erhöhte Unabhängigkeit von Stromversorgern und den schwankenden Strompreisen. Da der erzeugte Strom ausschließlich für den Eigenverbrauch genutzt wird, sind Betreiber von PV-Anlagen mit Nulleinspeisung unabhängig von externen Stromlieferungen und den damit verbundenen Kosten. Dies führt zu einer besseren Planbarkeit der Energiekosten
• Maximierung des Eigenverbrauchs: Nulleinspeisung ermöglicht es den Betreibern, den selbst erzeugten Strom vollständig zu nutzen. Dies kann besonders kosteneffektiv sein, da der selbst erzeugte Strom in der Regel günstiger ist als der Bezug von Strom aus dem öffentlichen Netz.
• Keine Netzentgelte und Einspeisevergütungen: Bei der Nulleinspeisung entfallen die Netzentgelte, die normalerweise für die Nutzung des öffentlichen Stromnetzes anfallen. Zudem müssen sich Betreiber nicht mit den oft komplexen und schwankenden Einspeisevergütungen auseinandersetzen, die für die Einspeisung von überschüssigem Strom ins Netz gezahlt werden. Dies vereinfacht die Abrechnung und reduziert administrative Aufwände​.
• Umweltschutz und Nachhaltigkeit: Nulleinspeisungsanlagen tragen zur Reduktion des CO2-Fußabdrucks bei, indem sie den Haushalt mit sauberer, erneuerbarer Energie versorgen. Dies unterstützt die globalen Bemühungen zur Bekämpfung des Klimawandels und fördert eine nachhaltige Energiezukunft​.
• Technische Flexibilität und Anpassungsfähigkeit: Moderne PV-Anlagen mit Nulleinspeisung sind mit fortschrittlichen Technologien wie intelligenten Wechselrichtern und Energiemanagementsystemen ausgestattet, die eine hohe Flexibilität und Anpassungsfähigkeit bieten. Diese Systeme können schnell auf Veränderungen im Energiebedarf reagieren und die Stromproduktion entsprechend anpassen. Somit gewährleisten sie  eine optimale Nutzung der verfügbaren Ressourcen.

Was sind die Nachteile der Nulleinspeisung?

Trotz der vielen Vorteile gibt es auch einige Nachteile und Herausforderungen bei der Nulleinspeisung von PV-Anlagen. Diese Aspekte sollten bei der Planung und Umsetzung solcher Systeme sorgfältig berücksichtigt werden.

• Höhere Investitionskosten: Die Anschaffungskosten für eine PV-Anlage mit Nulleinspeisung sind in der Regel höher als für herkömmliche Systeme. Dies liegt hauptsächlich daran, dass zusätzliche Komponenten wie Batteriespeicher und intelligente Wechselrichter benötigt werden. Der Einbau eines Speichersystems kann die Gesamtkosten erheblich erhöhen, was die Amortisationszeit der Anlage verlängert​.
• Komplexität und technischer Aufwand: Der Betrieb einer PV-Anlage mit Nulleinspeisung erfordert ein ausgeklügeltes Zusammenspiel verschiedener technischer Komponenten. Dies macht die Planung, Installation und Wartung komplexer als bei einfachen Einspeiseanlagen. Betreiber müssen sich mit der Funktionsweise von Energiemanagementsystemen, intelligenten Wechselrichtern und Batteriespeichern auskennen und sicherstellen, dass alle Systeme reibungslos zusammenarbeiten
• Regelmäßige Wartung und Pflege: Nulleinspeiseanlagen erfordern regelmäßige Wartung und Pflege. Dies kann zu zusätzlichen Kosten und Aufwand führen. Insbesondere die Lebensdauer von Batterien ist begrenzt und kann durch intensive Nutzung weiter verkürzt werden, was langfristig zu weiteren Investitionen führt.
• Energieverlust durch Drosselung: Da überschüssiger Strom nicht ins Netz eingespeist wird, muss die PV-Anlage bei vollem Speicher die Produktion drosseln. Dies führt zu einem Energieverlust, da die PV-Anlage nicht immer mit maximaler Effizienz arbeiten kann. Dies ist besonders in Zeiten hoher Sonneneinstrahlung und geringem Verbrauch nachteilhaft.
• Einschränkungen bei der Skalierung: Für Betreiber, die ihre PV-Anlage erweitern möchten, kann die Nulleinspeisung zusätzliche Herausforderungen mit sich bringen. Größere Anlagen erfordern entsprechend größere und teurere Speichersysteme. Dies kann die Kosten und Komplexität der Anlage weiter erhöhen und die Wirtschaftlichkeit beeinträchtigen
• Abhängigkeit von der Technologie: Die Funktionsfähigkeit einer Nulleinspeisungsanlage ist stark von der Zuverlässigkeit und Effizienz der eingesetzten Technologie abhängig. Technische Probleme, Ausfälle oder ineffiziente Komponenten können die Leistungsfähigkeit der Anlage beeinträchtigen und zu unerwarteten Kosten und Energieverlusten führen. Zudem ist die schnelle Weiterentwicklung der Technologie ein zweischneidiges Schwert: Während neue Innovationen Vorteile bieten können, kann die bestehende Anlage schnell veraltet sein​.

Was kosten Nulleinspeisungsanlagen?

Die Gesamtkosten für eine Nulleinspeisungs-PV-Anlage betragen etwa 20.000 bis 40.000 Euro. Der Preis der Photovoltaikanlage selbst beläuft sich auf 10.000 bis 20.000 Euro. Der Stromspeicher kostet zwischen 6.000 und 15.000 Euro. Für die Montage zahlt man bis zu 5.000 Euro​.

Werden PV-Anlagen mit Nulleinspeisung gefördert?

PV-Anlagen speisen zwar keinen überschüssigen Strom ins Netz, besitzen aber trotzdem ein Netzanschluss. Damit erfüllen sie die Voraussetzung für den Kredit Nr.270 der KfW. Das KfW-Programm "Erneuerbare Energien – Standard (270)" bietet Kredite bis zu 50 Millionen Euro mit Zinssätzen zwischen 4,75% und 11,54%. Die Laufzeiten betragen 5 bis 30 Jahre, mit bis zu 5 tilgungsfreien Anlaufjahren. Vierteljährliche Tilgungen sind vorgesehen, außerplanmäßige Tilgungen gegen Vorfälligkeitsentschädigung möglich​. 

Ist die Anmeldung von Solaranlagen mit Nulleinspeisung erforderlich?

Solaranlagen mit Nulleinspeisung sind in Deutschland meldepflichtig. PV-Betreiber müssen ihre Anlage im Marktstammdatenregister der Bundesnetzagentur registrieren. Zudem ist eine Meldung beim örtlichen Netzbetreiber notwendig, auch wenn kein Strom ins Netz eingespeist wird. Dies dient der Transparenz und Netzsicherheit. Technische Anforderungen wie der Einsatz intelligenter Wechselrichter und Zweirichtungszähler müssen erfüllt werden​.

Wann ist eine Nulleinspeisung sinnvoll?

Nulleinspeisung ist besonders vorteilhaft, wenn große Dachflächen, wie bei gewerblichen oder landwirtschaftlichen Gebäuden, vollständig genutzt werden sollen, ohne das Netz zu überlasten. Bei starker Sonneneinstrahlung entstehen Energiespitzen, die das Netz nicht aufnehmen kann. Hier ermöglicht die Nulleinspeisung, dass überschüssige Energie gespeichert und später verwendet wird, was die Unabhängigkeit vom Netzstrom erhöht.

Für Einfamilienhäuser lohnt sich die Nulleinspeisung aktuell nicht. Es bieten sich aber andere Alternativen für den Betrieb einer PV-Anlage.

Welche Alternativen gibt es zur Nulleinspeisung?

Alternativen zur Nulleinspeisung sind:

• Überschusseinspeisung: Bei der Überschusseinspeisung wird der erzeugte Solarstrom zuerst für den Eigenverbrauch genutzt. Überschüssiger Strom, der nicht sofort verbraucht wird, wird ins öffentliche Netz eingespeist und vergütet.
• Volleinspeisung: Bei der Volleinspeisung wird der gesamte erzeugte Solarstrom ins öffentliche Netz eingespeist. Der Betreiber erhält eine Vergütung für den gesamten produzierten Strom.

Im Folgenden bieten wir einen umfassenden Überblick aller Betriebsarten.