Zweirichtungszähler – Stromzähler für PV-Anlagen

Photovoltaikanlage und sonniger Himmel zur Erzeugung von Solarstrom
Bildquelle: iStock

Unternehmen, die auf erneuerbare Energien setzen und eine Photovoltaikanlage – kurz PV-Anlage – betreiben, speisen selbst erzeugten Strom in das Stromnetz ein und können gleichermaßen Strom aus dem öffentlichen Netz beziehen. Um erzeugten und eingespeisten Strom zu messen, gibt es unterschiedliche Zähler.

Alternativ kann auch direkt ein Zweirichtungszähler genutzt werden, um den Strom von beiden Seiten zu messen. Welcher Stromzähler welche Aufgabe hat, wie ein Zweirichtungszähler funktioniert und wann sich Eigenverbrauch und Einspeisung lohnen, erklärt dieser Artikel.

Stromzähler Photovoltaik: Diese Zähler gibt es

Um jeglichen produzierten, eingespeisten oder bezogenen Strom zu messen, gibt es in Photovoltaikanlagen verschiedene Stromzähler mit unterschiedlichen Aufgaben:

  • Der Ertragszähler misst den gesamten Strom, der in der Photovoltaikanlage produziert wird. Der selbst erzeugte Strom kann ohne finanzielle Abgaben genutzt und muss nicht zwingend gemessen werden, sofern die maximale Leistung der Photovoltaikanlage 10 kWp nicht übersteigt.
  • Der Einspeisezähler hingegen misst vom produzierten Strom nur den Anteil, der in das öffentliche Stromnetz eingespeist wird. Je nach Höhe der Einspeisung, wird dies entsprechend vergütet. Der Gesetzgeber legt die Höhe der Einspeisevergütung nach dem Monat der Inbetriebnahme der Photovoltaikanlage fest. Berechnet wird der Betrag in Cent pro Kilowattstunde.
  • Der Bezugszähler kommt dann zum Einsatz, wenn Strom aus dem Stromnetz bezogen wird und misst die Menge, die der jeweilige Haushalt bezieht.

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Was ist ein Zweirichtungszähler?

Ein Zweirichtungszähler kombiniert die Messungen des Einspeise- und Bezugszählers. Es handelt sich zwar nur um einen Zähler, die Werte werden jedoch immer noch getrennt voneinander ermittelt. Da die Bundesnetzagentur vorschreibt, dass jeglicher Strom, ob eingespeist oder bezogen, genau gemessen werden muss, zählt ein Zählwerk die Einspeisungen in das öffentliche Stromnetz und das andere den bezogenen Strom.

Durch die Kombination von zwei Zählern, ist der Zweirichtungszähler platzsparender. Die Wartung übernimmt der Stromanbieter und oft besteht die Möglichkeit den Zähler aus der Ferne ablesen zu lassen. Während der Nutzung ist eine Gebühr für die Vermietung des Zählers zu zahlen, was zur Folge hat, dass ein Zweirichtungszähler dauerhaft teurer ist als zwei einzelne Zähler.

Gut zu wissen: In einigen Ländern gibt es das sogenannte Net Metering. Dabei misst der Zweirichtungszähler den Strom vorwärts und rückwärts und verrechnet die Energiemengen direkt miteinander. In Deutschland gibt es diese Form bisher nicht, stattdessen kommt ein saldierender Zähler bevorzugt zum Einsatz.

Phasenproblem: Ferraris-Zähler als Lösung für drei Phasen Wechselstrom

Mit einer Photovoltaikanlage wird Gleichstrom produziert, der für den Eigenverbrauch und die Einspeisung erst in Wechselstrom umgewandelt werden muss. In jeder Photovoltaikanlage ist daher ein Wechselrichter verbaut, der den Strom umwandelt.

Die nächste Herausforderung ist das sogenannte „Phasenproblem“.  Das Stromnetz in Deutschland besteht aus drei Phasen. Verbraucher sind in der Regel an allen drei Phasen angeschlossen, die Photovoltaikanlage speist nur einphasig ein. Der Einspeisezähler zählt in diesem Fall die Phase des eingespeisten Stroms, der Bezugszähler die Phase des verbrauchten Stroms. Sind diese Phasen nicht identisch, kann der produzierte Strom nicht direkt verwendet werden und wird daher erst eingespeist und anschließend aus dem öffentlichen Stromnetz bezogen – und beide Zähler zählen.

Saldierende Zähler, wie der Ferraris-Zähler, können den Strom über mehrere Phasen hinweg messen und aufsummieren. Dadurch werden die verschiedenen Phasen nicht weiter berücksichtigt und fallen dem Anlagenbetreiber auch nicht negativ auf. Da heutzutage nur noch wenig Ferraris-Zählern im Umlauf sind, wird auf digitale Zähler gesetzt, bei denen der Ferraris-Modus eingestellt ist. So wird sichergestellt, dass der eigens produzierten Strom maximal genutzt werden kann.

Photovoltaik: Eigenverbrauch von selbst erzeugtem Strom

Je nach Größe der Photovoltaikanlage und Verbrauch des Unternehmens, kann es sein, dass der produzierte Strom nicht vollständig verbraucht wird. Mithilfe eines Stromspeichers kann nicht benötigter Strom gespeichert werden und steht bereit, wenn durch das Wetter weniger Strom erzeugt wurde oder dieser zu unterschiedlichen Tageszeiten benötigt wird. Die Größe des Stromspeichers ist individuell, sollte jedoch nicht volle 100 Prozent des Eigenbedarfs decken können, um Energieverschwendung zu vermeiden.

Photovoltaik für Unternehmen lohnt sich. Ist die Anlage erst installiert, haben Unternehmen Kalkulationssicherheit. Große Photovoltaikanlagen sind pro installierte Kilowattstunde günstiger und decken einen höheren Anteil des Strombedarfs. Mit einem saldierenden Zähler ist so die Absicherung gegen steigende Strompreise vermehrt gewährleistet.

Photovoltaik: Eigenverbrauch berechnen

Um den Eigenverbrauch des selbst produzierten Stroms zu berechnen, muss lediglich der Zählerstand des Einspeisezählers vom Zählerstand des Ertragszählers subtrahiert werden. Der Ertragszähler gibt an, wie viel Strom in der Photovoltaikanlage produziert wurde. Alles, was an Strom nicht bereits genutzt wurde, wird in das öffentliche Stromnetz eingespeist und ist somit vom Einspeisezähler erfasst worden.

Zweirichtungszähler ablesen: Mechanische oder elektronische Stromzähler

Da es verschiedene Zweirichtungszähler gibt, werden diese auch unterschiedlich abgelesen.

  • Der mechanische Zähler hat zwei unterschiedliche Stromzähler, die mit Bezug und Einspeisung gekennzeichnet sind. Der Zählerstand dreht sich immer weiter und ist dementsprechend einfach abzulesen.
  • Elektronische Stromzähler zeigen oft nur eine Zahl an. In der Regel wechselt die Anzeige zwischen den Zählerständen von Stromeinspeisung und Strombezug.

Gut zu wissen: Mechanische Zähler, wie Ferraris-Zähler, können nicht aus der Ferne abgelesen werden. Digitale Stromzähler mit der Einbindung in ein Smart-Meter-Gateway hingegen schon. Durch die Einbindung werden die Zähler zu intelligenten Messsystemen, die Zugriffsrechte verwalten, Messwerte verarbeiten und automatisch an mehrere Berechtigte übertragen können. An ein Smart-Meter-Gateway können auch mehrere Stromzähler angeschlossen werden.

Photovoltaik: Einspeisung oder Eigenverbrauch?

Strom produzieren und ins öffentliche Stromnetz einspeisen: Wer mit seiner Photovoltaikanlage nicht genutzten Strom weiterleitet, bekommt nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz, kurz EEG, eine Einspeisevergütung. Das liegt vor allem daran, dass der Gesetzgeber erneuerbare Energien fördern möchte. Dadurch erhalten alle Anlagenbesitzer, neben der Möglichkeit der Vergütung, auch die Möglichkeit ungenutzten Strom ins öffentliche Netz einzuspeisen. Die Einspeisevergütung wird über 20 Jahre gezahlt und bietet somit eine Planungssicherheit.

Den eigens erzeugten Strom zu nutzen, lohnt sich dennoch mehr, als ihn ins öffentliche Netz einzuspeisen. Der Grund dafür ist einfach: Selbst erzeugter Strom einer Solaranlage ist günstiger, als Strom aus dem Stromnetz zu beziehen, da beim Eigenverbrauch weniger Steuern und Umlagen anfallen. Auch die Einspeisevergütung sinkt über die Jahre und im Gegenzug werden Photovoltaik-Module immer günstiger, wodurch die Kosten für selbsterzeugten Strom sinken und der Nutzen steigt.

Einspeisevergütung 2021 für Photovoltaikanlagen

Abhängig von der Menge neu installierter Photovoltaikanlagen, variiert auch die Einspeisevergütung. Die Zahlen werden der Bundesnetzagentur gemeldet, welche diese veröffentlicht und dementsprechend die Sätze für Förderungen anpasst. Dadurch, dass die Anzahl von Photovoltaikanlagen stetig steigt, sinkt im gleichen Zuge die Einspeisevergütung. Seit dem 1. Juli 2021 liegt diese für Anlagen bis 10 Kilowattpeak bei 7,47 Cent pro Kilowattstunde, für größere Anlagen ist die Vergütung noch geringer.

Da immer mehr Unternehmen auf Stromerzeugung durch Photovoltaikanlagen setzen, treten Herausforderungen, wie die Dezentralisierung der Energiequellen sowie die wetterbedingt schwankende Stromerzeugung bzw. -einspeisung, vermehrt auf. Durch die Digitalisierung der Energiewende kann dem entgegengewirkt werden. Die Integration intelligenter Messsysteme spielt dabei eine wesentliche Rolle.

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