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Manche Leute glauben, besonders gut zu sein und das Klima zu schützen, wenn sie in eine private Solar-Anlage investieren. Das glaube ich nicht. Für mich ist die Nutzung einer eigenen Solar-Anlage vor allem eine Frage der Wirtschaftlichkeit unter gegebenen Bedingungen. Durch staatliche Förderung kommt ein kleines Plus heraus. Hier möchte ich den Ablauf, Motive und Erfahrungen mit unserem privaten Projekt dokumentieren. Vielleich hilft es ja anderen bei der Entscheidungsfindung.

Wir hofften, mit einer eigenen Solaranlage auch mehr Unabhängigkeit vom Stromnetz zu erreichen und gegen Stromausfälle besser gewappnet zu sein. Dies haben wir nicht erreicht. Doch dazu unten mehr.

Unsere Anlage mit 9,875 kWp nahmen wir 11.2022 in Betrieb genommen. Sie besteht aus

• 25 Monokristallinen Modulen Trina Vertex S TSM-395DE09.08
• SMA-Wechselrichter STP8.0-3AV-40
• SMA Sunny HomeManager 2.0
• Installationsmaterial, Kabel und Montage

und kostete rund 16 000 Euro und wurde von der Firma Energie Ritter, Fernwald , geliefert und installiert. Wir sind sehr zufrieden. Von unserem Plan, auch eine Batterie mit zu installieren, wurde uns abgeraten, denn die (damaligen) Kosten waren mit über 8 000 Euro für 7,7 kWh hoch und konnten nicht auf eine Amortisation hoffen. Dennoch verfolgten wir das Thema weiter und dachten an eine spätere Installation.

Die Erträge in kWh lagen ohne Speicher im

Im Jahr 2025 unternahmen wir einen erneuten Versuch, ob sich eine Installation eines Batteriespeichers rechnen könnte. Trotz gesunkener Kosten lag die erforderliche Investition für eine in die SMA-Welt integrierten Speicher mit Wechselrichter und Montage noch immer bei rund 6 000 Euro und konnten noch nicht wirtschaftlich dargestellt werden.

Allerdings basierte die Idee auf der Annahme, dass die Integration der Anlage zu den SMA Komponenten passen müssten und darum kostengünstige Angebote nicht in frage kämen. Zudem dachte ich - ausgehend von der Versorgung mit Ersatzstrom - dass auch der Speicher alle drei Phasen unterstützen mussten. Denn wenn die Verbraucher z.B. an überwiegend an Phase 1 hingen, der Speicher an Phase 2, die Installation die Erwartungen nicht erfüllen könnte.

Notstrom und Ersatzstrom

Notstrom versorgt nur kritische Verbraucher mit Strom, so dass auch ein Blackout nicht zur privaten Katastrophe führt. Ersatzstrom würde weitgehend die gesamte Installation weiter versorgen. Beides funktioniert in der Praxis aber nur mit sehr hohem Aufwand.

Naiv wäre die Idee, dass die Solaranlage die Batterie auch im Ersatzstrom tagsüber auflädt und die Batterie die Versorgung in der Nacht übernimmt. Man spricht hier von einem Insel-System. Probleme gibt es dafür viele: Denn es reicht nicht aus, dass die Wechselrichter Schwarzstart-Fähig sind, also dass sie die 50 Herz erzeugen, auch wenn kein Taktgeber aus dem Netz diese steuert. Vor allem eine Netztrennung ist erforderlich, denn ansonsten könnten Spannungen würde ins Netz gesendet werden und mögliche Reparaturarbeiten gefährdet. Zudem würde die wertvolle Energie abfließen. Eine sichere Netztrennung wird entsprechend vom Netzbetreiber gefordert und ist entsprechend teuer mit Geräten und Installation.

Zudem ist der Leistungsbedarf eine Einfamilienhauses oft nicht passend für eine entsprechende Ersatzstrom-Versorgung: Die Leistung, die ein Batterie-System liefern kann, ist oft in der Größenordnung von 800 W bis 4 KW. Ein Ruhestrom durch Kühlschränke Licht, Computer und Fernseher liegt meist zwischen 200 und 400 W. Das wäre auch unproblematisch. Werden aber Kaffeemaschinen, Wasserkocher, Herde und Backöfen angeschaltet, kann dies das Angebot übersteigen. Auch können Elektromotoren, z.B. in Stabsaugern und Waschmaschinen, zu kurzzeitig hohen Anschaltströmen führen. All dies führt dann sofort zur Schutzabschaltung.

Es gibt Anbieter von Systemen mit integrierter Netztrennung und Inselsystemen, aber die hier verwendete Anlage würde dies nur mit umfangreichen Erweiterungen zulassen. Darum haben wir davon abstand genommen.

Notstrom kann auch durch Generatoren und spezielle Ausgänge aus Batteriesystemen bereit gestellt werden, erfordert dann aber einen speziellen Anschluss der kritischen Geräte. Diese Option behalten wir uns offen, sehen aber einen eingeschränkten Nutzen bei Stromausfällen, die sich hoffentlich nicht ereignen werden.

Kostenoptimierung durch Speichernutzung

Die Vergütung für eingespeisten Solarstrom liegt bei uns bei 8,2 ct/kWh. Für aus dem Netz bezogenen Strom kalkuliere ich rund 30 ct. Da ein erheblicher Teil des Bedarfes zu Abend-Und Nachtzeiten liegt der Selbstversorgungsgrad oft bei unter 50 %, auch wenn reichlich Solarstrom vorhanden ist. Auch in verbrauchsarmen Zeiten könnten mit Heimspeichern über 3 kWh eingespeist werden, die mit der Differenz von 22 ct mit Speichern geleistet werden könnten. Selten aber liegt das Optimierungspotential bei über 1 Euro pro Tag. Im Winter ist der Solarertrag weniger und kann nicht diese Potentiale liefern. Also dürfte selten ein Nutzen von über 300 Euro/Jahr zu erzielen sein.

Über den dicken Daumen sollte man für einen Batteriespeicher nicht mehr als 3 000 Euro investieren.

Allerdings gibt es hierfür durchaus Lösungen, die diese Bedingungen erfüllen.

Technischer Hintergrund Batteriespeicher: Nulleinspeisung

Die Befürchtung, dass durch den 3 phasigen Drehstrom ein einphasiger Speicher nicht optimal eingesetzt werden kann, sind nicht zutreffend, denn die Zähler saldieren den Verbrauch, bzw. die Einspeisung über alle drei Phasen. Ein einphasige Batteriespeicher nutzt also auch vollumfänglich bei einer 3-phasigen Netzanbindung.

Das Ziel eines Batteriespeichers ist, dass der selbst-produzierte Solarstrom möglichst in den Speicher und nicht ins Netz fließt. Ebenso sollte bei Batterieentladung möglichst kein Strom in das Netz abfließen, sondern im Haus verbraucht werden. Das nennt sich 'Nulleinspeisung'.

Natürlich wird, sobald der Speicher voll ist und der Eigenbedarf befriedigt ist, Strom in das Netz eigespeist.

Bei sogenannten Balkonkraftwerken ist die besonders relevant, denn dort gibt es keine Vergütung für eingespeisten Strom. Balkonkraftwerke sind auch in der Leistung zumeist auf 800 W begrenzt, haben aber ein geringes Investitionsvolumen und zumeist eine Integration mit einem Batteriespeicher, der auch Notstrom ermöglicht. Dies liegt in unserem Fall jedoch nicht vor.

Um Nulleinspeisung zu erreichen ist eine Messeinrichtung erforderlich, die die Einspeisung misst und eine entsprechende Steuereinrichtung an der Batterie / Wechselrichter entsprechend programmiert. Fehlt ein entsprechender integrierter Sensor, kann ersatzweise manuell, bzw. über eine Zeitsteuerung durchaus ein annähernde Steuerung erreicht werden, die allerdings nicht optimal sein kann.

Smart Meter Messungen

Intelligente Strommesseinrichtungen werden Smart Meter genannt. Es gibt auch solche Einrichtungen, die nicht nur die Messwerte für den hausinternen Bedarf verwertet, sondern an das Elektroversorgungsunternehmen und die Bundesnetzagentur meldet und ggf. auch Fern-Abschaltungen durchführen kann. Letzteres wird der Betreiber sicher nicht wollen, sind aber bei größeren Anlagen verpflichtend vorgeschrieben, um Netzüberlastungen zu verhindern.

Auch werden derartige Smart Meter eingesetzt, um variable Stromtarife zu nutzen. In diesem Fall wird der Preis in Abbildung von der Strombörse stündlich nach Angebot und Nachfrage gesetzt und mit den gemessenen Werten im Haus verrechnet. Derartige Messeinrichtungen bedienen aber nicht notwendig Steuerungen des Netzbetreibers

Hier sprechen wir im weiteren nur von Smart Metern, die ausschließlich im Haus zur Steuerung der Batterie genutzt werden.

In unserem Fall erfüllt zunächst der SMA Sunny HomeManager zunächst die Funktion des Smart Meter und liefert so Informationen über die aktuelle Solarproduktion und den Verbrauch. In eine voll integrierten Lösung mit SMA Komponenten würde dieser auch die Steuerinformationen für den Batteriespeicher liefern und so die Nulleinspeisung ermöglichen. Allerdings ist die SMA-Welt in sich geschlossen und nicht für Drittkomponenten nutzbar. Ein integrierte Speicher mit entsprechenden Komponenten und Installation würde aber rund 6 000 Euro kosten und damit den Rahmen der Wirtschaftlichkeit sprengen.

Bevor wir aber zu den alternativen kostengünstigeren Speichersystemen kommen, sollen die Möglichkeiten von Smart Metern gezeigt werden, die von Drittsystemen verwendet werden können.

Es gibt grundsätzlich zwei Methoden, Strommessungen im Haus vorzunehmen:

• Installation und Feldmessung am Stromleiter
• Nutzung des vorhandenen Stromzähler und der standardisierten Infrarot-Schnittstelle.

Smart Meter mit Feldmessung am Stromleiter

Direkte Messgeräte werden in den Zählerkasten zwischen dem Zähler und den Haussicherungen eingebaut. Dazu wird um die 3-phasigen Hauptleitungen jeweils eine Messsonde gelegt, die in einem Messgerät ausgewertet wir, welches ähnlich einer Sicherung in den Zählerschrank eingebaut wird.

Mehrere Anbieter liefern derartige Geräte, im Besonderen die Firma Shelly scheint sich als Standard-Anbieter mit mehreren Modellen etabliert zu haben. Abgesehen davon, dass die Installation knifflig sein kann, ist sie auch nur durch zugelassene Elektriker erlaubt. Ein Beispiel einer derartigen Installation zeigt dieses Video.

Die Kosten der Geräte liegen je nach Hersteller und Modell zwischen 60 und 100 Euro - aber das Problem sind die Kosten für die Installation und Verfügbarkeit eines Elektrikers. Das versucht man zu vermeiden.

Leseköpfe an der IR Schnittstelle des Zählers

Ohne aufwendige Installation durch einen Elektriker verspricht die Nutzung der IR Schnittstelle an modernen Zähler. Fast überall werden heutzutage elektronische Zähler von den Netzbetreibern eingesetzt. Auch wenn es ein beachtliche Vielzahl von Stromzähler-Anbietern und Modellen gibt, so folgen alle weitgehend Standards, die eine Nutzung jener standardisierten Infrarot-Schnittstelle ermöglichen. Dazu wird ein Lesekopf mit einem Magnet auf dem Zähler aufgesetzt. Dieser verbindet sich mit dem WLAN zur Übersicht an Computer, Mobilphone-App und Batteriespeichersystem.

Die Vorteile liegen auf der Hand: Man benötigt keinen Elektriker und die Messung kann sich nicht unterscheiden zwischen der privaten Messung und der offiziellen Messung des Netzbetreibers.

Es gibt auch hier eine Vielzahl von Anbietern. Weit verbreitet ist der everHome EcoTracker ab etwa 70 Euro. Für mich wäre auch der Marstek CT003 - ab 79 Euro - interessant, denn er passt besonders zu dem von mir erworbenen Speicher.

Entschieden habe ich mich allerdings für einen BitShake SMR Air der nicht nur preisgünstiger ist (rund 40 Euro), sondern mehr technische Offenheit verspricht. Allerdings ist die Integration in meinen Batteriespeicher damit aufwendiger. Der Support ist allerdings überraschend gut.

Zähler-Installation an der IR-Schnittstelle

• Smart-Meter Reader an einen USB-C Anschlusskabel anschließen
• WLAN konfigurieren
• Mit Magnet am Zähler befestigen

... fertig - so würde man es sich wünschen, aber da gibt es noch einige Hürden. Denn die Infrarot-Schnittstelle des Zählers ist zunächst deaktiviert. Um diese nutzen zu können, benötigt man

1. eine PIN. Diese erhält man bei dem Netzbetreiber unter Angabe der Zählernummer. Dies erhält man wenige Tage später mit der Post.
2. Eingabe der PIN: Einige Zähler haben einen Taster, mit der man ähnlich einem Morsecode diese PIN eingeben kann. Mein Zähler Landis + Gyr E320 hat nur einen sogenannten optischen Taster. Das heißt, man muss mit Lichtimpulsen diese Pin eingeben. Die Wahl der Taschenlampe und das richtige Timing - Impulsdauer und Pausen - sind jedoch äußerst kritisch und frustrierend. Nach unzähligen Versuchen war ich mehrfach so weit, das Unterfangen aufzugeben. Schließlich fand ich die App StromPIN im PlayStore von Android. Diese rettet Nerven und ist hervorragend: Man gibt nur die Pin ein und die Lampe des Smartphones blinkt im korrekten Rhythmus.
3. Meist reicht das aber noch nicht, denn dann wird erst der einfache Datensatz geliefert, ohne Nachkomma-Stellen und ohne Power-Messung. Um den erforderlichen erweiterten Datensatz zu bekommen, muss man die Einstellung des Zählers für Inf auf On und Pin auf Off stellen. Dazu gibt es von BitShake eine gute Anleitung.