Photovoltaik: Eigenverbrauch von Solarstrom

Photovoltaikanlagen rechnen sich hauptsächlich über Eigenverbrauch

Inhaltsangabe & Schnellnavigation:

• Was ist Eigenverbrauch?
• Einspeisevergütung oder Eigenverbrauch? Warum Eigenverbrauch rentabler ist
• Eigenverbrauch bei Photovoltaikanlagen mit und ohne Stromspeicher
• Wann sich Stromspeicher rechnen
• Praxisfragen zum Eigenverbrauch

Was ist Eigenverbrauch?

Photovoltaikanlagen erzeugen Strom aus der Sonneneinstrahlung. Nutzt man den Strom direkt oder zeitversetzt mit Hilfe eines Solarspeichers im eigenen Haushalt, gilt er als Eigenverbrauch. Liegt gerade kein Bedarf vor oder ist die Speicherkapazität erschöpft, speist die Solaranlage den Strom gegen eine Einspeisevergütung in das öffentliche Stromnetz ein.

Bis vor einigen Jahren war es ratsam, möglichst viel Solarstrom zu erzeugen und auch möglichst viel davon in das öffentliche Stromnetz einzuspeisen und so über die Einspeisevergütung seine Einnahmen zu erzielen. In der Zwischenzeit hat sich die Antwort auf die Frage "Einspeisevergütung oder Eigenverbrauch?" jedoch ins Gegenteil verkehrt: möchte man die Rendite einer Photovoltaikanlage verbessern, muss man seinen Eigenverbrauch optimieren.

Eigenverbrauch ist besser als Einspeisung - Der Vorteil des Eigenverbrauches von Solarstrom hat zwei Gründe:

• Die Einspeisevergütung fällt konstant
• Der Preis für Haushaltsstrom aus dem Netz steigt stetig

Das führt dazu, dass ein Fokus auf "Volleinspeisung" für deutlich weniger Einnahmen bei neuen Anlagen sorgt.

Abbildung 1 - Einspeisevergütung und durchschnittlicher Haushaltsstrompreis im Vergleich, Daten: BDEW, Fraunhofer ISE, Bundesnetzagentur, EEG. Klicken für größere Ansicht

Um zu verstehen, warum der Eigenverbrauch demgegenüber so attraktiv ist, benötigen wir zur Einschätzung noch die Stromgestehungskosten. Dieser Begriff bezeichnet, wie teuer es ist, eine Kilowattstunde Solarstrom (kWh) zu erzeugen. Diese Stromgestehungskosten beinhalten alle anfallen Kosten bei der Anschaffung der Anlage und im laufenden Betrieb.

Die Stromgestehungskosten für eine Photovoltaikanlage ohne Speicher mit einer Leistung von bis zu 10 Kilowatt Peak Leistung (kWp) liegen derzeit in Deutschland zwischen 7 und 12 Cent pro Kilowattstunde (Stand: Februar 2021). Die folgende Grafik zeigt die Spannbreite der Stromgestehungskosten für Photovoltaik mit dem Balken "PV Dach klein". Die Grafik ist von 2018, aber die Gestehungskosten bewegen sich noch im genannten Rahmen:

Abbildung 2 - Stromgestehungskosten, Grafik: Stromgestehungskosten Erneuerbare Energien, Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE

Das bedeutet, dass die Einspeisevergütung unter oder nahe bei den Stromgestehungskosten liegt und eine Volleinspeisung bei Neuanlagen somit kaum oder überhaupt nicht mehr wirtschaftlich ist. Eigenverbrauch wiederum ist relevant, weil der Anlagenbetreiber die Differenz zwischen den Stromgestehungskosten und dem Haushaltsstrompreis spart.

Ersparnisse durch den Eigenverbrauch von Solarstrom

Gehen wir von einer Photovoltaikanlage mit Stromgestehungskosten von 9 Cent/kWh aus und einem aktuellen Haushaltsstrompreis von 31,89 Cent/kWh (siehe Abbildung 1), so spart man pro Kilowattstunde Solarstrom, die man per Eigenverbrauch nutzt, 22,89 Cent pro Kilowattstunde.

Zur Einordnung: eine relativ kleine Photovoltaikanlage mit einer Leistung von 4kWp erzeugt pro Jahr im Schnitt 4.000 Kilowattstunden. Geht man von einer zwanzigjährigen Laufzeit aus, addieren sich die Summen entsprechend auf. Dazu kommt: dass der Strompreis fällt, erscheint eher unwahrscheinlich. Der Vorteil des Eigenverbrauches wird also mit der Laufzeit weiter zunehmen. Dazu werden Photovoltaikanlagen zunehmend günstiger, das heißt für Neukäufer von Anlagen: nicht nur der Strompreis steigt weiter an, auch die Gestehungskosten für den eigenen Solarstrom werden weiter sinken.

Wie erhöhe ich meinen Eigenverbrauch?

Dazu benötigt man vor allem genug Abnehmer zur richtigen Zeit. Als Abnehmer kommen als elektrischen Geräte im Haushalt infrage: Fernseher, Backofen, Waschmaschine und so weiter. Findige Zeitgenossen koppeln möglichst viele Verbraucher mit der Photovoltaikanlage: so kann man zum Beispiel mit einer Wärmepumpe mit Photovoltaik auch seine Heizung (teilweise) mit Solarstrom betreiben und kann so gleichzeitig den Eigenverbrauch maximieren („Power-to-Heat“) oder mit einer Wallbox das Elektroauto laden.

Neben den Abnehmern selbst ist auch die Zeit ein entscheidender Faktor - wenn die Geräte eher spät abends laufen, während die Photovoltaikanlage keinen Strom mehr bereitstellt, muss der Strom aus dem Netz bezogen werden. Hier sollte man dazu übergehen, die Stromverbraucher eher zur Mittagszeit laufen zu lassen, zum Beispiel durch eine Zeitschaltung oder einen übergreifenden Energiemanager. Zusätzlich bietet sich die Installation oder die Nachrüstung eines Solarstromspeichers an.

Eigenverbrauch bei Photovoltaikanlagen mit und ohne Speicher

Eigenverbrauch berechnen bei einer Photovoltaikanlage ohne Speicher: Ohne Solarspeicher ist die Eigenverbrauchsquote eher gering - sie bewegt sich in einer Spanne zwischen 15 und 30 Prozent. Das liegt daran, dass der Solarstrom direkt verbraucht werden muss, sobald er anfällt, da keine Möglichkeit zum Zwischenspeichern vorhanden ist. Da eine Photovoltaikanlage hauptsächlich in den Mittagsstunden Strom erzeugt, während der Bedarf an Strom im Haushalt meist am niedrigsten ausfällt, speist die Anlage viele Kilowattstunden ins öffentliche Stromnetz ein.

Abbildung 3: PV Eigenverbrauch im Tagesverlauf ohne Stromspeicher |Grafik: © EnergieAgentur.NRW

Mit Stromspeicher sieht die Sachlage deutlich besser aus:

Abbildung 4: PV Eigenverbrauch im Tagesverlauf mit Stromspeicher |Grafik: © EnergieAgentur.NRW

Zusätzlich zum vorliegenden Eigenverbrauch nutzt die Solaranlage die sonnige Mittagszeit und befüllt den Solarspeicher. Dieser gibt seine Leistung ab, sobald die Anlage keinen Strom mehr bereitstellt. So fällt der Strombezug aus dem Netz (der graue Bereich in den Grafiken) sichtbar geringer aus und der Eigenverbrauch steigt.

Stromspeicher verdoppeln den Eigenverbrauch

Zur Illustration haben wir einige Eigenverbrauchsanteile mit dem Unabhängigkeitsrechner der Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin abgefragt.

Wir gehen dabei von der Regel aus, dass ein Solarspeicher eine Speicherkapazität haben sollte, die der Leistung der Anlage entspricht, also einem Verhältnis von 1 kWp Leistung: 1 kWh Kapazität.

Ein Mehr an Speicherkapazität kann noch gewisse Vorteile bringen, aber fällt der Speicher zu groß aus, rechnen sich die Mehrkosten für den größeren Speicher nicht mehr. Die HTW Berlin empfiehlt:

( aus "Haushaltsstrom, Wärmepumpe und Elektroauto: Autarkie und Eigenverbrauch einfach simulieren", PDF)

Man kann davon ausgehen, dass man mit einem Stromspeicher seine Eigenverbrauchsquote durchaus verdoppelt.

Was bedeuten Eigenverbrauch und Autarkie? Eigenverbrauch bezeichnet den Anteil des Solarstroms, den man im eigenen Haushalt verwendet. Demgegenüber verwendet man Autarkie, um darzustellen, wie viel Prozent des im Haushalt verwendeten Stromes die Photovoltaikanlage bereitstellt.

So könnten Sie beispielsweise 100 Prozent ihres Solarstromes selbst verbrauchen (eher unrealistisch bzw. nicht unbedingt wirtschaftlich) aber trotzdem noch Strom aus dem Netz beziehen müssen. Das ergäbe einen vollständigen Eigenverbrauch, aber eine geringere Autarkie. Andersherum könnte es sein, dass die Anlage so gigantisch ausfällt, dass der Strombedarf des Haushaltes komplett gedeckt wird, aber immer noch Überschüsse in das öffentliche Netz eingespeist werden. Auch diese Variante ist besonders realistisch oder gar zu empfehlen - entspräche dann vollständiger Autarkie, stünde aber auch für einen geringeren Eigenverbrauch.

Rechnet sich ein Stromspeicher für Eigenverbrauch?

Für ein klares "Ja" ist es noch zu früh. Speicher können sich rechnen - hier kommt es stark auf die Speicherpreise, die aktuelle Förderkulisse, die Stromgestehungskosten und die Anlagenauslegung an. Kurz zusammengefasst: derzeit liegen die Preise für Stromspeicher bei 1.100 Euro pro Kilowattstunde Speicherkapazität (Journal of Energy Storage Volume 33, January 2021).

Um bei den derzeitigen Haushaltsstrompreisen ein Plus zu machen, müssten die Speicherpreise im Schnitt noch unter 800 Euro fallen (und/oder die Haushaltsstrompreise noch etwas anziehen). Mit einer Stromspeicher Förderung sind solche Preisregionen allerdings durchaus schon machbar. Und von weiter steigenden Strompreisen ist durchaus auszugehen.

Wer es genau betrachten möchte, muss wieder auf die Stromgestehungskosten schauen. Diese beinhalten alle Kosten einer PV-Anlage. Da ein Speicher durchaus hohe vier- bis knapp fünfstellige Beträge kosten kann, muss man diese Kosten auf die Gestehungskosten aufschlagen. Laut Fraunhofer ISE schwanken die Gestehungskosten mit Stromspeicher zwischen 16,34 bis 47,34 Cent pro Kilowattstunde Speicherkapazität. Damit sich ein Stromspeicher rechnet, müssen die Stromgestehungskosten unter dem Preis für Haushaltsstrom liegen - derzeit 31,89 Cent pro Kilowattstunde. Detaillierte Informationen zur Wirtschaftlichkeitsberechnung finden Sie in unserem Artikel zu den Preisen für Stromspeicher.

Praxisfragen rund um den Eigenverbrauch

Sollte man Stromspeicher nachrüsten, um den Eigenverbrauch zu erhöhen? Technisch betrachtet ist es meist kein Problem, einen Solarspeicher nachträglich mit einer bestehenden Photovoltaikanlage zu verbinden.

Ob sich das rechnet, hängt davon ab, wann die Anlage in Betrieb genommen worden ist. So ist die Einspeisevergütung bis ungefähr 2014 noch vergleichsweise hoch ausgefallen. Im Januar 2014 gab es zum Beispiel noch 13,68 Cent/kWh. Das läge noch über den Stromgestehungskosten und somit würde eine Volleinspeisung Gewinn abwerfen ohne dass man zusätzliche Investitionen tätigen müsste. Da ein Stromspeicher sich vor allem über die Differenz zwischen Stromgestehungskosten und Haushaltsstrompreis rentiert ist eine hohe Einspeisevergütung aus vergangenen Jahren in diesem Fall attraktiver. Nicht umsonst wurden Photovoltaikanlagen bis vor einigen Jahren hauptsächlich zur Volleinspeisung ausgelegt.

Je niedriger die Einspeisevergütung liegt, desto wirtschaftlicher ist die Nachrüstung eines Stromspeichers.

Muss ich die EEG-Umlage auf meinen Eigenverbrauch zahlen? Im Prinzip muss jeder Endverbraucher die EEG-Umlage für jede Kilowattstunde Strom bezahlen - dazu zählt auch der Solarstrom aus der eigenen PV-Anlage. Betreiber von Photovoltaikanlagen unter einer Leistung von 30 kWp sind allerdings von der Pflicht zur EEG-Umlage auf den Eigenverbrauch befreit.

Wie messe ich meinen Eigenverbrauch? Den Eigenverbrauch können Sie leicht selbst ermitteln: Ihre Stromzähler ermitteln die erzeugten Strommengen ebenso wie den Strombezug und die Netzeinspeisung. Um den Eigenverbrauch festzustellen müssen Sie nur die eingespeiste Strommenge von der erzeugten Strommenge abziehen. Viele neuere Anlagen und Energiemanager stellen den Eigenverbrauch allerdings bereits automatisch dar und lassen sich auch per App abfragen.

Erhöhen Stromclouds den Eigenverbrauch? Inzwischen tummeln sich viele Anbieter auf dem Markt, die damit werben, einen Stromspeicher mit einer Stromcloud zu ergänzen oder gar zu ersetzen und den Eigenverbrauch so zu optimieren. Während das Konzept interessant ist, sind die Konditionen derzeit noch schwierig zu überblicken und zu vergleichen. Mehr Details lesen Sie in unserem Artikel zu Stromclouds.