PV-Anlage für Eigenverbrauch planen: Optimale Auslegung

Der Eigenverbrauch ist der entscheidende Hebel für die Wirtschaftlichkeit einer Solaranlage. Jede Kilowattstunde Solarstrom, die Sie selbst verbrauchen, spart Ihnen den vollen Bezugstarif von typischerweise 25 bis 35 Rappen pro kWh. Eingespeister Strom wird dagegen nur mit 8 bis 15 Rappen pro kWh verguetet. Die Differenz zwischen Bezugstarif und Einspeiseverguetung ist der finanzielle Anreiz, den Eigenverbrauch zu maximieren. In diesem Artikel zeigen wir Ihnen, wie Sie Ihre Solaranlage optimal auf hohen Eigenverbrauch auslegen und welche Massnahmen den groessten Effekt haben.

Eigenverbrauch verstehen: Grundlagen und Kennzahlen

Um den Eigenverbrauch gezielt zu optimieren, muessen Sie zunaechst die relevanten Kennzahlen verstehen. Der Eigenverbrauchsanteil gibt an, welcher Prozentsatz des produzierten Solarstroms direkt im Haushalt verbraucht wird. Der Autarkiegrad gibt an, welcher Prozentsatz des gesamten Strombedarfs durch Solarstrom gedeckt wird. Beide Kennzahlen sind wichtig, haben aber unterschiedliche Auswirkungen auf die Planung.

Eine kleine Anlage hat typischerweise einen hohen Eigenverbrauchsanteil von 40 bis 60 Prozent, deckt aber nur einen kleinen Teil des Gesamtverbrauchs. Eine grosse Anlage hat einen niedrigeren Eigenverbrauchsanteil von 20 bis 30 Prozent, erreicht aber einen hoeheren Autarkiegrad. Die optimale Anlagengrösse liegt dort, wo der wirtschaftliche Nutzen einer zusaetzlichen Kilowattstunde Eigenverbrauch die Kosten des dafür erforderlichen zusaetzlichen Moduls übersteigt.

Ohne besondere Massnahmen liegt der Eigenverbrauchsanteil eines typischen Einfamilienhauses bei 25 bis 35 Prozent. Mit gezielter Lastverschiebung kann er auf 35 bis 50 Prozent gesteigert werden. Mit einem Batteriespeicher sind 60 bis 80 Prozent erreichbar. Und mit einer Kombination aus Speicher, Wärmepumpe und intelligentem Energiemanagement koennen sogar 80 bis 90 Prozent erreicht werden. Die Kosten und der Aufwand steigen mit jeder zusaetzlichen Massnahme, weshalb eine sorgfaeltige Kosten-Nutzen-Analyse für jede einzelne Stufe erforderlich ist.

Lastverschiebung: Der einfachste Weg zu mehr Eigenverbrauch

Die Lastverschiebung ist die einfachste und kostenguenstigste Methode, den Eigenverbrauch zu steigern. Das Prinzip ist simpel: Verlagern Sie den Betrieb von Grossverbrauchern in die Stunden, in denen Ihre Solaranlage Strom produziert. Waschmaschine, Geschirrspueler und Tumbler koennen gezielt mittags oder am fruehen Nachmittag betrieben werden, wenn die Solarproduktion am hoechsten ist.

Moderne Haushaltsgeraete mit Startzeitvorwahl machen die Lastverschiebung besonders einfach. Sie koennen die Waschmaschine am Morgen beladen und den Start auf die Mittagszeit programmieren. Der Geschirrspueler kann nach dem Fruehstueck befuellt und für den Start um 12 Uhr programmiert werden. Auch das Laden von Geräten wie Laptops, Tablets und Akkustaubsaugern kann bewusst in die Sonnenstunden gelegt werden.

Der Warmwasserboiler ist ein weiterer grosser Verbraucher, der hervorragend für die Lastverschiebung geeignet ist. Wenn Sie einen elektrischen Boiler haben, koennen Sie die Aufheizzeit von der Nacht auf die Mittagsstunden verlegen. Viele Boiler haben eine Zeitschaltuhr, die diese Umstellung erleichtert. Der Boiler speichert die Waerme und stellt das warme Wasser auch abends und am naechsten Morgen zur Verfuegung. Diese einfache Massnahme kann den Eigenverbrauch um 5 bis 10 Prozentpunkte steigern.

Batteriespeicher: Der grosse Hebel

Ein Batteriespeicher ist die wirksamste Einzelmassnahme zur Steigerung des Eigenverbrauchs. Er speichert überschuessigen Solarstrom waehrend des Tages und gibt ihn am Abend und in der Nacht wieder ab, wenn kein Solarstrom zur Verfuegung steht. Mit einem passend dimensionierten Speicher kann der Eigenverbrauchsanteil von typischen 30 Prozent auf 60 bis 80 Prozent gesteigert werden.

Die optimale Speichergrösse haengt vom Verbrauchsprofil und der Anlagengrösse ab. Als Faustregel gilt: Pro kWp installierter PV-Leistung sind etwa 1 bis 1,5 kWh Speicherkapazitaet sinnvoll. Für ein Einfamilienhaus mit einer 10-kWp-Anlage waere also ein Speicher von 10 bis 15 kWh empfehlenswert. Ein zu kleiner Speicher schoepft das Potenzial nicht aus, ein zu grosser Speicher wird nicht vollstaendig genutzt und verschlechtert die Wirtschaftlichkeit.

Die Wirtschaftlichkeit eines Batteriespeichers haengt von mehreren Faktoren ab: dem Strompreis, der Einspeiseverguetung, den Kosten des Speichers, der erreichbaren Zyklenzahl und der Lebensdauer. In der Schweiz ist ein Batteriespeicher bei den aktuellen Strompreisen und Speicherkosten in vielen Faellen bereits wirtschaftlich, insbesondere wenn die Differenz zwischen Bezugstarif und Einspeiseverguetung gross ist. Die Tendenz ist klar positiv, da die Speicherpreise sinken und die Strompreise tendenziell steigen.

Intelligentes Energiemanagement

Ein intelligentes Energiemanagement-System (EMS) koordiniert alle Energiefluesse im Haus und maximiert den Eigenverbrauch automatisch. Es steuert den Batteriespeicher, die Wärmepumpe, den Boiler, die Wallbox und weitere Verbraucher so, dass moeglichst viel Solarstrom direkt genutzt wird. Moderne EMS-Loesungen nutzen Wetterprognosen und lernen aus dem Verbrauchsverhalten, um vorausschauend zu planen.

Ein typisches Szenario: Am Morgen analysiert das EMS die Wetterprognose und erkennt, dass ein sonniger Tag bevorsteht. Es reduziert die Boilerheizung am Morgen, weil genuegend Solarstrom für die Mittagsaufheizung erwartet wird. Wenn die Solarproduktion am Mittag das Maximum erreicht, werden zuerst der Eigenverbrauch bedient, dann der Boiler aufgeheizt, dann der Speicher geladen und schliesslich das E-Auto geladen. Am Abend entlaedt das EMS den Speicher genau so, dass er bis zum naechsten Morgen reicht.

Die Kosten für ein intelligentes EMS liegen typischerweise bei 500 bis 2'000 Franken, je nach Funktionsumfang und Hersteller. Einige Wechselrichterhersteller bieten bereits integrierte EMS-Funktionen an, die im Preis des Wechselrichters enthalten sind. Der Mehrwert eines EMS zeigt sich besonders bei komplexen Systemen mit mehreren Verbrauchern und einem Speicher, wo die manuelle Steuerung kaum moeglich ist.

Ost-West-Anlagen für gleichmaessigere Produktion

Eine interessante Strategie zur Steigerung des Eigenverbrauchs ist die Aufteilung der Module auf Ost- und Westseite des Dachs. Waehrend eine reine Suedanlage die hoechste Gesamtproduktion erzielt, produziert eine Ost-West-Anlage gleichmaessiger über den Tag verteilt. Die Produktionsspitze am Mittag ist niedriger, dafür wird bereits am fruehen Morgen und noch am spaeten Nachmittag nennenswert Strom produziert.

Diese gleichmaessigere Produktion passt oft besser zum typischen Verbrauchsprofil eines Haushalts, der morgens und abends den hoechsten Verbrauch hat. Eine Ost-West-Anlage kann dadurch trotz eines geringeren Gesamtertrags von etwa 10 bis 15 Prozent weniger als eine reine Suedanlage einen hoeheren Eigenverbrauchsanteil erzielen. In Kombination mit einem Speicher kann die Differenz beim Eigenverbrauch sogar noch grösser ausfallen.

Ob eine Ost-West-Ausrichtung für Sie sinnvoll ist, haengt von Ihrer Dachgeometrie, Ihrem Verbrauchsprofil und der verfuegbaren Dachflaeche ab. Bei Satteldaechern mit Ost-West-Ausrichtung ist die Entscheidung einfach, da beide Dachhaelften genutzt werden koennen und die Gesamtflaeche grösser ist als bei einer reinen Suednutzung. Lassen Sie sich die verschiedenen Optionen von Ihrem Solarplaner durchrechnen und vergleichen Sie die Wirtschaftlichkeit.