Einspeisebegrenzung

Weil die Zuleitung zu meinem Haus max 30 kW zulässt, ich aber meine PV-Anlage trotzdem vergrössern möchte, muss ich die Einspeiseleistung auf 30 kW begrenzen. Ich habe Module in allen Himmelsrichtungen und Neigungen, so dass ich selbst bei 45 kWp nie auf die 30 kW komme, in der Praxis, aber das muss theoretisch garantiert werden können.
Hätte ich nur einen WR, könnte das dort gemacht werden. Weil ich aber verschiedene kleinere WR habe (warum auch immer) suche ich einen Weg, die Einspeisung insgesamt auf 30 kW zu begrenzen. Wer hat einen einfach umsetzbaren und bezahlbaren Vorschlag?

Spontan fällt mir das Eltako Stromrelais ein: Z.B. STROMRELAIS AR12DX-230V. Doch mit max. 32 A können darüber nicht alle WR gleichzeitig geführt werden.
So müsstest du vielleicht für jeden WR ein eigenes installieren…
Andere Möglichkeiten sehe ich mit einem Zähler, welcher zwar die Gesamtleistung messen und ausgeben kann, aber auch dazu müsstest du z.B. Schütze zum „Lastabwurf“ beistellen…
Ich könnte mir auch vorstellen, dass dein Stromversorger den Zweirichtungszähler so konfigurieren kann, dass er ein Signal ausgibt, wenn deine Einspeiseleistung (abzüglich Eigenverbrauch) die 30 kW übersteigt.
einstein0

Salü Peter,
danke für deine nicht wirklich hilfreiche Antwort;"
1.Vorschlag „so müsstest du vielleicht“ bitte technische Antworten ohne wenn und aber und vielleicht, und wenn ich für jeden WR ein eigenes Relais installiert habe, bin ich wieder gleichweit wie zuvor, ich habe immer noch nicht die Kontrolle über die gesamte Einspeisemenge
2. Vorschlag: aber auch dazu müsstest du z.B. ja, aber, was muss ich jetzt und was ist das Resultat?
3. Vorschlag: ich könnte mir auch etwas vorstellen, aber das nützt nichts… und wenn das Signal klingelt muss ich den Keller runter und die überflüssigen Elektronen anhalten.

Sorry, dass ich deine „Bemühungen“ so unfreundlich erwidere, aber ev. wäre es z.B. vielleicht besser, man würde schweigen, wenn man vielleicht eventuell angenommen doch nichts weiss, was zur KLärung des Problems hilfreich ist.

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Nanu, dann warten wir doch mal ab, ob andere User mit deinen spärlichen Angaben so locker vom Hocker eine Patentlösung anbieten. Wir wissen ja nicht einmal, wer welche Limite fordert und ob du überhaupt etwas von Strom verstehst, oder ein emeritierter Geographielehrer bist…
einstein0

Gut, dass du dich wehrst, Peter einstein0,
wenn die Zuleitung zum Haus nicht mehr als 30 kW zulässt, ist doch egal, wer die Limite fordert. Vom Strom verstehe ich nicht sehr viel, aber immerhin habe ich eine lange Leitung (und als Kompensation einen Kurzen in den Hosen, aber das lassen wir jetzt bleiben). Zu meiner Herkunft, ich bin ein exilierter Appenzeller. Hoffende Grüsse aus der Ostschweiz und nochmals besten Dank für deinen heroischen Einsatz

Solarteure haben doch tools welche peak Leistung berechnen können wenn man alles genau eingibt (Dachneigung, Belegung etc). Reicht das nicht?

Ja, Michael, das gibt es, aber leider reicht das den Verantwortlichen bis heute nicht.
Wenn die Wechselrichter insgesamt in der Lage wären, 42 kW zu leisten, dann zählt diese Zahl! d.h. hätte ich nur einen Wechselrichter, was aber bei 8 verschiedenen Dachflächen mit verschiedenen Neigungen und Himmelsrichtungen, und erst noch im Laufe der Zeit entstanden, sonst hätte man mit Optimierern arbeiten können und alles zusammenhängen, so könnte ich den WR begrenzen resp. eben den kleineren nehmen. Aber nun soll zB. der OST-West WR 15 kW haben bei 25 kWp auf dem Dach, der Süddach steile 12, der Nord-Süd-Ost-West noch dazukommende 13.5, so gibt das 40.5 kW. Auf den Dächern bekomme ich aber maximal 28 kW. Diese Angaben reichen dem EW nicht, denn die WR könnten zusammen eben 40.5 kW einspeisen, darum suche ich einen Begrenzer, der in der Summe die 3, vielleicht 4 WR, auf max. 30 kW begrenzt.

Ok das ist leider mühsam wenn man bei den „Behörden“ auf sture Köpfe trifft. Ich befürchte dann weiss ich auch keine Lösung.
Was heisst „bezahlbar“? Zuleitung vergrössern kostet wie viel?

Die WR können hart begrenzt werden…also die Summe aller WR = 30kVA…Dies Wird direkt auf den WR parametriert…
Besser wäre es eine dynamische Limite. Also Produktion minus Verbrauch <30kVA…dazu braucht es aber weitere Hardware…Solarlog, Solarmanager etc…melde mich mal nächste Woche…

Danke, bin gespannt, 3 WR von unterschiedlichen Herstellern blocken? Habe noch einen anderen Tipp bekommen, den ich verfolge: Strom Messung nach Hauseingang aber vor den Wechselrichtern, diese Messung mit dem 3.WR verbinden, so dass die ersten beiden voll ins Netz einspeisen können und nur der dritte für die Obergrenze von 30 kW sorgt. Bei WR 1 noch den potentialfreien Kontakt aktivieren, z.B. bei mehr als 10 KW den Heizstab mit 6 kW füttern, da gibt es dann nicht nur theoretisch sondern praktisch abgesichert nie mehr als die erlaubten 30 kW, Danke für die Mühe, bin trotzdem auf deine weiteren Ausführungen gespannt.

Also die „Behörden“ müssen logischerweise von der WR- AC Nennleistung ausgehen…Sie können ja nicht Schätzungen für jede PVA erstellen… Sie fragen die X Millionen Verbraucher ja auch nicht wie hoch der geschätzte max Verbrauch sein wird… Das ganze Behörden Bashing geht mir hier auf den Zeiger… die machen das nicht immer Gut, aber hier gibt es nicht zu meckern…

WR können auf eine bestimmt Leistung limitiert werden. Das bedeutet du gibst deinen (Beispiel) 15kW WR vor nur 66% umzusetzen (also 10kVA). Dies kannst du (Installateur!) direkt auf dem WR einstellen. in deinem Fall natürlich für beiu allen. Diese Methode wird vom EVU auch akzeptiert falls der Installateur dies beglaubigt. Nachteil: Es ist möglich das die WR limitieren obwohl die Leitung aufgrund des Eigenverbrauches die 30kW Netzleistung nicht erreicht.
Also theoretisch sind 40kW möglich, die WR setzen 30kW um und auf der Leitung hast du nur 20kW weil du noch 10kW verbrauchst.

Viele Hersteller bieten von sich aus eine dynamische Abriegelung. Dazu wir der Hersteller Smart Meter (200-500 CHF) eingesetzt und der Plattform nur noch eine Einspeiselimit vorgegeben. Also die WR setzen maximal 30kVA + Eigenverbrauch um. Solaredge und Fronius als Beispiel können das ohne Probleme, ob der SmartMeter nur den Verbrauch oder saldierend eingesetet wird ist egal.

Nun zu dir… du hast mehrerer verschiedene WR Hersteller? Da braucht es eine externe Logik die im Prinzip das selbe macht. Also die einzelnen WR und ein kompatibler Smartmeter auswertet und gegebenenfalls die WR herunterreguliert. Der Solarlog oder der SolarManager können dies (wohl noch anderer Systeme da bin ich aber nicht Fit). Dies wird auch von den meisten EVU akzeptiert. Müssen sie aber eigentlich nicht da der Fehlerfall nicht abgesichert ist. Die Systeme sind dort auch bekannt so das es eigentlich i. O. sein müsste.

Das mit dem Heizstab ist eine gute Lösung. Anstelle des Kontaktes würde ich aber wiederum zu einem Solarmanager oder Solarlog raten. Dies aufgrund zwei Punkte die das Ganze sowieso in Frage stellen.

  1. Der Heizstab nur Ein und Ausschalten macht wenig Sinn. Bis die Limite erreicht wird verlierst du alles was darunter ist. Eine aktive Regelung ist da deutlich effektiver. Es ist ja keine KEV Anlage? Dazu gibt es als Beispiel den Ohm Pilot von Fronius oder der Elwa-E oder AC- Thor von MyPV. Diese Regeln zwischen 0 und 100% stufenlos nach. Dies ergibt eine viel besseren Eigenverbrauchsfaktor. Aber das hat nicht mit dem Thema gemein, denn =>
  2. Ich würde mich wundern wenn das EVU dies so wie beschreiben akzeptieren will/darf. Da würde mehr als ein Auge zugedrückt werden. Das ist im Prinzip das selbe wie anzugeben bei Sonnenschein einfach das Licht einzuschalten und den Kühlschrank offen zu lassen damit die Netzleistung nicht überschritten wird. Der Heizstab macht so oder so Sinn um den Eigenverbrauch zu erhöhen. Aber limitiert hast du damit noch nichts. Was ist wenn die max Temp erreicht wird? Da gibt es sehr wohl theoretisch (praktisch ist egal, interessiert niemand) mehr als die erlaubten 30kVA.

Der beste wenn wohl nicht günstigste Weg führt über eine dynamische Abriegelung. Da wirst du nicht darum kommen wenn die harte Limitierung keine Option ist.

Beispiel vom Solarlog

Vielen herzlichen Dank, Felistar,
da mit dem Heizstab habe ich mich wohl zuwenig präszise ausgedrückt, denke aber, die Diskussion in der Öffentlichkeit macht hier keinen grossen Sinn. Darf ich wieder auf dich zukommen, wenn ich weiter bin?

Welchen Typ von Smartmeter (SM) hat der Verteilnetzbetreiber (VNB) an diesem Netzanschluss eingebaut?

Gemäss StromVV 2017 sowie Revision 2020 muss ein vom VNB eingebautes Smartmeter eine lokale Kundenschnittstelle „CII“ anbieten, über die der Eigentümer der Daten die momentan gemessenen Werte auslesen kann.

Diese CII kann den Einbau eines überflüssigen, zusätzlichen privaten Einspeisezählers hinter dem Smartmeter des EVU vermeiden und damit mehrere hundert CHF Kosten einsparen.


Für SM der Marke ELSTER hat die GEAG seit mehreren Monaten einen durchaus tauglichen und kostengünstigen (<100 CHF) dsmr2wifi Adapter im Einsatz. An der CII Buchse einstecken, über ein Web-UI konfigurieren und die Energiedaten mit 0.5 Hz z.B. via MQTT oder HTTP in einem lokalen IP Netz weiter verarbeiten (z.B Visualisierung mit Grafana oder Laststeuerung mit kosteneffizienten Aktoren von Shelly). Dazu ist keine Installation durch einen Elektriker erforderlich, was erhebliche Kosten einspart.


Falls einer oder mehrere der 3 Wechselrichter die Fähigkeit haben, ihre Produktionsleistung auf Grund einer externen Messgrösse dynamisch zu reduzieren scheint die technische Lösung relativ einfach. Häufig ist diese Steuerung über eine Modbus-TCP Schnittstelle möglich.

Neuere Wechselrichter (z.B. Solaredge) bieten auch die Einstellung, die Produktionsleistung auf einen voreingestellten Wert zurück zu fahren, falls der externe dynamische Messwert zur Leistungsreduktion ausfallen sollte. Dies sollte eigentlich den Sorgen des VNB entgegen halten können.


Die wirkliche Herausforderung liegt darin, den VNB von den Vorteilen einer solchen Lösung auch für den VNB selbst zu überzeugen. VNB sehen in PVA häufig nur Risiken und erkennen deren Potenzial zur Mitwirkung für eine gute Netzqualität noch kaum.

Mit einer guten Dokumentation des Konzepts, Hinweisen zu den vielen relevanten Publikationen, etwas Zeit und Geduld sowie direkten Gesprächen mit dem VNB konnte die GEAG auch schon solche bestehende Hürden überwinden und eine Sondervereinbarung mit dem VNB abschliessen.

Die Problematik des Netzanschluss von PVA und das Potenzial der statischen Einspeisebegrenzung durch dynamische Produktionsbegrenzung wird auf der Website von Lars Huber pv2grid.ch ausführlich aufgezeigt.

Wenn dies von allen VNB problemlos akzeptiert werden würde, kämen wir bereits einen grossen Schritt weiter mit der Effizienzsteigerung unserer lokalen Verteilnetze durch erheblich höhere Auslastung (Vollaststunden).

Die GEAG ist allerdings 2019 zur Ansicht gelangt, dass eine dynamische Einspeisebegrenzung noch sehr viel mehr volkswirtschaftliches Potenzial aufweist um unnötige Netzausbauten zu vermeiden. Dabei wird als Indikator für die Netzauslastung die Spannung am Netzanschluss durch den Wechselrichter beobachtet und die Einspeiseleistung erst dann durch Abregelung der Produktionsleistung reduziert, wenn die Spannung die tolerierten Grenzen von +/- 10% der Normspannung zu überschreiten droht.

Diese P(U) Funktion ist heute bei neueren Wechselrichtern bereits standardmässig vorhanden zusammen mit den in den Schweizer Netzanschlussbedingungen bereits heute geforderten Q(U) Funktion.

In Österreich wird seit Mitte 2019 vom Regulator e-Control in den „Technische und Organisatorische Regeln für Betreiber und Benutzer von Netzen (TOR)“ in Abschnitt D TOR Erzeuger Typ A unter Ziffer 5.3.6 „Spannungsgeführte Wirkleistungsabregelung“ gefordert, dass die Wirkleistung ab 110% Netzspannung linear abgeregelt wird, so dass bei 112% Netzspannung die Einspeiseleistung Null erreicht.

Unsere Nachbarn scheinen der Schweiz mehr als eine Nasenlänge voraus zu sein. Dies ist nicht erstaunlich, weil bereits 2014 die TU Graz am 13. Symposium der Energieinnovationen in einer viel beachteten Publikation von Christoph Winter von Fronius morePV2grid diese sinnvole Perspektive durch Simulationen und Feldmessungen vorgeschlagen hat.

Durch den Einsatz einer dynamischen Einspeisebegrenzung lässt sich viel Netzausbau einsparen und viel mehr PV Leistung durch die bestehenden Verteilnetze transportieren, ohne dass dabei eine Netzüberlastung auftritt und mit nur sehr seltenen und geringen Einbussen der PV-Einspeisung. Auch mit den zunehmenden Dichte von EV Ladestationen und den damit einhergehenden schnellen Laständerungen von mehreren 10 kW im lokalen Verrteilnetz, können Wechselrichter sehr schnell auf dadurch verursachte Spannungsänderungen im Netz mit einer netzdienlichen Blindleistungs- oder Wirkleistungskorrektur reagieren.

An der Swisssolar PV Tagung im März 2020 gab es eine Präsentation von Peter Cuony der Groupe-E zum Thema „Netzintegration Photovoltaik & Peak-Shaving“, die einmal mehr eindrücklich den ökonomischen Wert einer kombinierten Q(U) + P(U) Regelung durch Wechselrichter am Beispiel des Verteilnetz von Payerne für das Jahr 2035 prognostiziert.

Während sich für 2035 mit Q(U) das Spannungsproblem an 43% der Hausanschlüsse bereits auf 14% reduzieren lässt, ermöglicht die zusätzliche Abregelung P(U) das Spannungsproblem bei nur geringen Produktionsverlusten von ca 2.5% ganz zu eliminieren.

Ein FAZIT der Autors dieser Studie:

Eine intelligente Parametrierungen der Wechselrichtern kann einen grossen Teil der Photovoltaik-Problematik lösen.

Auch das mehrjährige BFE-Projekt der ZHAW „CEVSol – Kosteneffektive Smart-Grid-Lösungen für die Integration erneuerbarer Stromquellen in Niederspannungsnetze“ kam in seinem Schlussbericht Ende 2019 im Prinzip zu ähnlichen Ergebnissen.

Allerdings wird durch die Schweizer VNB entgegen unserem AT Nachbarn noch immer ein unnötiger „Swiss Finish“ gepflegt und das nach EN 50160 tolerierte Spannungsband von +/-10% der Normspannung nicht dynamisch ausgeschöpft. Das wird sich jedoch in Zukunft mit hoher Wahrscheinlichkeit noch ändern müssen. Wir sollten nicht in ineffiziente Netzausbauten investieren, wenn mit heute bereits verfügbarer dynamischer Steuerung durch die Wechselrichter viele Mio CHF eingespart werden können.

Postulat: Erst die Verteilnetze bis zu Ihren Kapazitätsgrenzen auslasten, jedoch dynamische Einspeisebegrenzungen für wenige Minuten pro Jahr durch Einsatz der kostenlose verfügbaren, autonomen Funktionen der Wechselrichter akzeptieren.

Weitere Infos dazu gibts auch hier.

ich bin am Verstehen, habe die Elster AS3000 mit der Semax AM 103, soweit sogut, was heisst jetzt aber „GEAG“ (hat einen Adapter im Einsatz…)?

Hoi Xaver

Die Wechselrichter müssen ja seit einiger zeit einen potentialfreien Eingang haben mit dem sie vom EW ferngesteuert abgeschalten werden können. Du weisst dass er Fall nie auftritt, also könntest du eine Messung direkt nach dem Zähler vom EW anbringen und diesen auslesen und mittels einer Elektronik einen oder mehrere Wechselrichter abwerfen. Mein Wechselrichter aus Taiwan bringt solche dinge bereits mit. Ev findet sich jemand der dir einen Arduino Programmiert oder ev gibt es auch eine nette Software die auf einem Raspi läuft und dir sonst noch nützliche Daten liefert. ich würde mir das hier mal ansehen: https://solaranzeige.de/phpBB3/solaranzeige.php

ich bin gespannt wie dein netzbetreiber das ganze überprüfen will. kannst ihn ja mal beten 2 oder 3 Sonnen aufzubauen ,-)

btw: Ersetze doch einen Wechselrichter durch einen Hybrid 10k: https://www.mppsolar.com/v3/mpi-hybrid-series-2/
dann kannst du das machen und wenn alles durch ist kannst du dir ja noch überlegen einen 48V Speicher anzuschliessen. Die sind erstaunlich günstig geworden. Ich hoffe dass du das ganze in 2-3 Monaten bei mir anschauen kannst. Der WR liegt schon hier. Modbuszähler inkl.

gruss
siegi

vielen herzlichen Dank, komme doch gerne das GAnze mal anschauen
Gruss
Xaver