Nulleinspeisung für Solaranlagen: Was ist das?

Nulleinspeisung ist ein Begriff, der im Zuge der erneuerbaren Energien beziehungsweise der Stromproduktion mit Solaranlagen häufig fällt. Wer überlegt, eine PV-Anlage anzuschaffen oder vielleicht sogar bereits über eine solche verfügt, der stolpert mit großer Wahrscheinlichkeit auch über den Begriff der Nulleinspeisung. Dabei geht es um eine Form der Energieeinspeisung beziehungsweise Nutzung. Zwar produzieren alle Solaranlagen grünen Strom, doch wie dieser genutzt und wem die Energie zur Verfügung gestellt wird, das unterscheidet sich von PV-Anlage zu PV-Anlage durchaus. Hier spielt einerseits die Größe der Solaranlage und der Zwecke eine entscheidende Rolle, andererseits aber auch, ob es sich um eine private oder gewerbliche PV-Anlage handelt.

Was macht die Betriebsform der Nulleinspeisung aus und kann diese Methode für auch für die eigene Solaranlage sinnvoll sein?

Um diese Frage zu beantworten, gilt es zunächst die Funktionsweise beziehungsweise Betriebsformen einer Solaranlage zu betrachten. Sobald eine PV-Anlage über das Sonnenlicht entsprechenden Solarstrom produziert, muss dieser verbraucht werden. Das geschieht entweder in dem die Energie direkt vor Ort, beispielsweise im eigenen Haushalt oder einer Fabrik genutzt wird, oder aber durch die Einspeisung in das öffentliche Stromnetz. Dann fließt sämtliche Solarenergie, die nicht direkt verbracht wird, ohne Umweg in das öffentliche Stromnetz und wird an anderer Stelle, zum Beispiel einem privaten Haushalt, Bürogebäude oder einer Gewerbeeinheit verbracht.

Im Gegenzug erhalten Betreiber einer Solaranlage dafür meist eine Vergütung. In der Regel handelt es sich um die Einspeisevergütung nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (kurz EEG). Darin ist festgelegt, wie viel Geld pro eingespeister Kilowattstunde der Betreiber erhält. Die selbst produzierte Solarenergie ist damit also nicht komplett verloren, sondern wird vergütet. Dennoch ist diese Nutzung mehrheitlich weniger rentabel, als der direkte Eigenverbrauch. Das liegt an der Tatsache, dass die aus dem Netz bezogene Energie deutlich teurer ist, als die selbst produzierte. Was allerdings hat Nulleinspeisung damit zu tun?

Bei der sogenannten Nulleinspeisung wird, wie der Name bereits verrät, null Energie in das öffentliche Stromnetz eingespeist. Damit ist die Nulleinspeisung also eine Betriebsform, bei der keine überschüssige Energie in das öffentliche Stromnetz eingespeist wird. Das wird in der Regel durch entsprechende Hardware verhindert, der Wechselrichter lässt es also gar nicht zu, dass Solarenergie eingespeist wird. Solaranlagen, die nach dem Prinzip der Nulleinspeisung betrieben werden, verfügen daher allerdings häufig über einen zusätzlichen Stromspeicher, um die Energie aufzufangen und zwischenzuspeichern.

Für private Haushalte lohnt sich die Betriebsform der Nulleinspeisung für Solaranlagen nicht. Zwar mag es Ausnahmen geben, in der sehr großen Mehrheit der Fälle funktioniert es aber so, dass ohnehin immer die maximal mögliche Energie direkt selbst verbraucht wird und nur überschüssiger Strom in das öffentliche Netz eingespeist wird.

Bei der Nulleinspeisung wird weiterhin auch der benötigte Strom direkt selbst verbraucht, die überschüssige Energie geht aber vollständig verloren, ohne zusätzliche Vergütung. Abhilfe schafft da nur ein Stromspeicher, doch der verursacht zusätzliche Kosten und stellt bei Solarsystem ohnehin meist den größten Kostenfaktor dar.

Wer eine Solaranlage mit Nulleinspeisung als Betriebsform in Erwägung zieht, kann dabei auf verschiedene Betriebsformen zurückgreifen beziehungsweise diese nutzen.

Wer lediglich eine Solaranlage mit Nulleinspeisung nutzt verbracht 100 Prozent der Solarenergie selbst. Zwar liegt der Eigenverbrauch konstant bei 100 Prozent, das bedeutet aber nicht, dass auch sämtlicher Energie verwertet wird. Für eine solche Solaranlage bedarf es einen Wechselrichter, der die die Produktion aus der PV-Anlage dynamisch an die Last beziehungsweise den Verbrauch anpasst. Die Solaranlage produziert dann nur so viel Energie, wie gerade beim Verbraucher benötigt wird. Der Wechselrichter verhindert damit also, dass überschüssige Energie vorhanden ist und in das Netz eingespeist werden könnte.

Anders als bei einer reinen Solaranlage kann eine PV-Anlage mit Speichersystem auch den überschüssigen Strom zwischen speichern. Dann berücksichtigt der Wechselrichter nicht nur die Last im (Haus-)Netz, sondern auch den Zustand des Batteriespeichers. Der Solarstrom fließt zunächst direkt zu den Verbrauchern, überschüssige Energie fließt dann in den Stromspeicher. Erst wenn auch das nicht mehr möglich ist, wird die PV-Anlage in ihrer Leistung gedrosselt beziehungsweise abgeriegelt. Auch hier verhindert der Wechselrichter also, dass überschüssiger Strom eingespeist werden könnte.

Auch wenn schon eine Solaranlage mit einer anderen Betriebsform vorhanden ist, lässt sich eine Nulleinspeisung nachträglich realisieren. Dazu ist zum einen ein Batteriespeicher mit entsprechendem Wechselrichter für die Batterie notwendig, und zum anderen ein sogenannter Schaltschütz. Letzterer sorgt dafür, dass die Leistung der Solaranlage reguliert und gesteuert werden kann. Bei diesem System sorgt der Wechselrichter an der Batterie für das Aufladen des Akkus im Nulleinspeisungs-Betrieb. Ist der Stromspeicher vollständig geladen, sorgt der zusätzliche Wechselrichter über den Schütz die weitere Energieerzeugung am Wechselrichter der bereits vorhandenen Solaranlage.

Von Vorteil ist die sogenannte Nulleinspeisung nur unter wenigen Voraussetzungen. Wer also einen solchen Betrieb der Solaranlage in Erwägung zieht, sollte zunächst die Gegebenheiten und auch die Wirtschaftlichkeit einer Solaranlage genau prüfen.

Vor allem bei gewerblich und landwirtschaftlich genutzten Gebäuden und Hallen mit einer sehr großen Dachfläche kann es schnell zu beachtlichen Leistungen kommen. Dann kann die Leistung einer Solaranlage problemlos zwischen 150 und 200 Kilowattpeak liegen. Das bedeutet aber auch, dass die Einspeiseleistung hier erheblich schwankt. Während bei schwachem Licht ausreichend Energie produziert wird, um alle Anlagen und Gerätschaften vor Ort zu versorgen, entsteht bei starker Sonneneinstrahlung eine erhebliche Energiespitze. In solchen Fällen kann der Netzbetreiber den betrieb der Solaranlage untersagen, vorausgesetzt die vorhandene Infrastruktur für die Energieversorgung ist nicht auf diese Leistung ausgelegt.

Betreibern solcher Anlagen bleiben jetzt nur zwei Möglichkeiten. Option A beschreibt eine deutlich kleinere Solaranlage, die zwar uneingeschränkt Energie einspeisen darf, dafür aber nicht im Ansatz das volle Potenzial der für Solar geeigneten Flächen ausnutzt und auch den Bedarf des Eigenverbrauchs nicht vollständig decken kann. Option B hingegen bezieht sich auf die Nulleinspeisung.

Eine Solaranlage mit Nulleinspeisung sorgt jetzt dafür, dass die gesamte Fläche ausgenutzt werden kann und der Eigenbedarf komplett gedeckt werden kann. Überschüssige Energie kann außerdem gespeichert werden, sodass diese auch zu einem späteren Zeitpunkt zur Verfügung steht und weniger des teuren Netzstroms bezogen werden muss. Insgesamt ist damit also vor allem während Tageslicht vorhanden ist, ein vollständig autarker Betrieb möglich und nur in den Abend- beziehungsweise Nachtstunden muss ein sehr geringer Anteil an Strom vom Anbieter hinzugekauft werden. Die Solaranlage mit Nulleinspeisung ist damit aber trotzdem ein gewinnbringendes beziehungsweise kosteneinsparendes Vorhaben und rentiert sich damit langfristig.

Nulleinspeisung ist grundsätzlich erlaubt, wenn auch einige Voraussetzungen erfüllt werden müssen und sich ein solches Vorhaben auch nicht immer wirtschaftlich lohnt. Außerdem gibt die Clearingstelle EEG & KWKG einige Vorschriften und Regelungen vor. Diese sind im Votum 2019/7 festgehalten und für Betreiber einer Solaranlage mit Nulleinspeisung von Relevanz.

Ist es möglich eine Solaranlage mit Nulleinspeisung ohne Anmeldung zu betreiben? Nein, ein Betrieb ohne Anmeldung ist auch mit Nulleinspeisung nicht möglich! In Deutschland muss jede Solaranlage, unabhängig, ob Balkonkraftwerk mit einem Modul oder riesiger Solarpark im sogenannten Marktstammdatenregister der Bundesnetzagentur anmeldet und registriert sein. Gleiches gilt auch für Strom- und Batteriespeicher. Wer eine Solaranlage nicht anmeldet, riskiert Strafen und ein Bußgeld. Eine Solaranlage muss nicht sofort im Marktstammdatenregister gemeldet werden. Dieser Schritt muss einen Monat nach der Inbetriebnahme vollendet sein.

Außerdem muss auch eine Solaranlage mit Nulleinspeisung vor dem ersten Betrieb durch den Netzbetreiber geprüft und freigegeben werden. Daher ist es essentiell, nach abgeschlossener Planung alle relevanten Daten an den Netzbetreiber zu übermitteln, damit dieser das Vorhaben auf Netzkonformität prüfen kann. Erst mit einer Erlaubnis ist die Inbetriebnahme gestattet.

Nicht vergessen werden, sollte auch eine möglicherweise erforderliche Anmeldung bei den zuständigen Finanzbehörden. Je nach Größe und Nutzung unterliegt eine Solaranlage verschiedenen steuerlichen Bedingungen.

Nicht selten wird die Thematik rund um die Nulleinspeisung auch mit den Möglichkeiten einer autarken Stromversorgung verwechselt. Doch Nulleinspeisung und Autarkie ist nicht das Gleiche! Bei einer vollständigen Autarkie ist der Betreiber der Solaranlage völlig unabhängig von einer externen Stromversorgung und kann sämtliche Energie selbst produzieren. Ein Anschluss an das öffentliche Stromnetz ist dann zumindest in der Theorie nicht mehr zwingend erforderlich.

Diese beschriebene Autarkie ist allerdings nicht mit der Nulleinspeisung gleichzusetzen. Nulleinspeisung zielt schließlich darauf ab, dass überhaupt keine Energie aus der Solaranlage in das öffentliche Stromnetz fließen soll. Überschüssige Energie geht dadurch verloren, Autarkie ist damit nicht automatisch gegeben. Theoretisch ist es aber möglich, mit einem Speicher und Nulleinspeisung autark zu fungieren. Dann bedarf es aber einiger zusätzlicher Planungen und Berechnungen.

Außer der sogenannten Nulleinspeisung gibt es auch noch verschiedene weitere Betriebsformen für Solaranlagen. Diese unterscheiden sich in Ihrer die Art und Weise, wie mit dem erzeugten Strom umgegangen wird.

Bei der sogenannten Volleinspeisung wird der gesamte mit einer Solaranlage erzeugte Solarstrom direkt in das öffentliche Stromnetz eingespeist. Der Betreiber der Anlage erhält für diese Einspeisung eine feste Vergütung entsprechend dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG). Diese Betriebsform war besonders in den Anfangszeiten der Solarförderung sehr beliebt, da sie eine sichere und sehr gut planbare Einnahmequelle bot. Heute ist die Volleinspeisung aber immer unrentabler. Das liegt unter anderem an den negativen Strompreisen zu Spitzenzeiten.

Diese Variante ist bei den meisten privaten Solaranlagen im Einsatz: Bei der Überschusseinspeisung wird der erzeugte Strom zunächst selbst genutzt, um den Eigenbedarf zu decken. Nur der Überschuss, der über den Eigenverbrauch hinausgeht, wird dann in das Netz abgegeben. So profitiert man sowohl von der eigenen Einsparung durch den nicht bezogenen Netzstrom als auch von der Einspeisevergütung für den eingespeisten Strom.

Balkonkraftwerke, auch als Mini-Solaranlagen oder Stecker-Solar-Geräte bekannt, sind immer weiter verbreitet und bieten eine unkomplizierte Möglichkeit, Solarenergie direkt im eigenen Haushalt zu nutzen. Mit einem bis vier Solarmodulen sind die Anlagen schnell montiert und installiert und können den Strom direkt in jede Haushaltssteckdose über den Schuko-Anschluss einspeisen. Doch ist es auch möglich, ein Balkonkraftwerk so zu betreiben, dass keine Energie ins öffentliche Stromnetz eingespeist wird?

Ja, das geht. Jedes Balkonkraftwerk kann in der Theorie mit einem Wechselrichter ausgestattet werden, der eine Nulleinspeisung ermöglicht. Das bedeutet, dass der erzeugte Strom ausschließlich für den Eigenverbrauch genutzt wird, ohne dass Überschussstrom ins öffentliche Netz gelangt. Hierfür wird eine intelligente Regulierung der Stromproduktion benötigt, die sich am aktuellen Energiebedarf des Haushalts orientiert.

Allerdings ist eine solche Nutzung meist mit zusätzlichem Aufwand verbunden und aufgrund der geringen Leistung von Balkonkraftwerken wird ohnehin der meiste Strom direkt selbst verbraucht. Bei Balkonkraftwerken wird nur wenige Energie in das öffentliche Stromnetz abgegeben. Aufgrund dessen, dass hier ohnehin keine Vergütung ausgezahlt wird, sind diese Geräte also auf einen möglichst hohen Eigenverbrauch ausgelegt.

Stattdessen lohnt es sich viel mehr, einen Balkonkraftwerk-Speicher anzuschaffen. Dieser Batteriespeicher sichert überschüssige Energie, statt diese in das Stromnetz abzugeben und ermöglicht so eine Nutzung zu späterem Zeitpunkt. Auch sind die Kosten hier in der Regel überschaubar und gut kalkulierbar. Ein Speicher für das Balkonkraftwerk erhöht außerdem ebenfalls die Autarkie und die Quote des Eigenverbrauchs. Dadurch muss weniger Strom aus dem Netz bezogen werden und die Stromkosten werden langfristig reduziert.

Für die Mehrheit aller privaten Solaranlagen lohnt sich ein Betrieb nach der Nulleinspeisung nicht. Stattdessen sollte der Verbrauch so gut wie möglich auf die Produktion der PV-Anlage abgestimmt werden, um möglichst viel Energie selbst zu verbrauchen und den Eigenverbrauch zu maximieren. Neben der Optimierung des Verbrauchs ist außerdem auch ein zusätzlicher Batteriespeicher eine gute Möglichkeit, den Strombedarf besser zu decken und überschüssige Energie zu speichern. Dieser lässt sich auch bei bereits vorhandenen Solaranlagen nachrüsten. Für Balkonkraftwerke ist ein Batteriespeicher ebenfalls eine gute Möglichkeit zur Eigenverbrauchsoptimierung. Eine Nulleinspeisung lohnt sich aber auch für die kompakten Balkonkraftwerke nicht, wenn auch diese in der Theorie mit einem neuen Wechselrichter ohne zu großen Aufwand technisch umsetzbar ist.