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Stromverbrauch und Einspeisung im Haushalt

Wenn man Strom(kosten) sparen möchte, ist der direkteste, effizienteste und umweltfreundlichste Ansatz natürlich, erst mal den Stromverbrauch zu senken. Stromfressende Geräte sollte man so weit wie möglich meiden. Kandidaten dafür sind vor Allem elektrische Heizungen (auch für Warmwasser) und alte und/oder unnötig große Kühlschränke und Gefriertruhen. Wer die Möglichkeit hat, erhitzt Wasser und kocht deutlich effizienter mit Gas. Zum Wäsche waschen genügt meist auch 30° (statt 40° oder höher). Fernseher und Computer müssen normalerweise nicht immer laufen. Geräte, die einen hohen Verbrauch im Bereitschaftsmodus haben, könnte man bei längerem Nichtgebrauch auch ganz abschalten. Man kann beispielsweise in einem 3-Personen-Haushalt durchaus auf unter 1500 kWh im Jahr kommen.

Erst der zweite Schritt zum Einsparen von Stromkosten ist dann eine geeignet dimensionierte PV-Anlage. Je mehr in Haushalt tagsüber verbraucht wird, desto größer der zu erwartende Einsparungseffekt durch eine Anlage ohne Stromspeicher. Denn diese Nutzungsart lohnt sich nur insoweit, wie man während der Sonnenscheindauer den erzeugten Strom direkt sinnvoll verbrauchen kann. Am einfachsten und am besten planbar geschieht das über ständig und mehr oder weniger gleichmäßig laufende Verbraucher wie Internetanschluss, Computerserver, Heizungspumpen, Lüftung, Kühlschränke, Klimaanlage und Geräte, die im Bereitschaftsmodus (engl. standby) sind. Darüber hinaus kann man gezielt diverse Haushaltsgeräte und Ladegeräte vorzugsweise dann betreiben, wenn hohe Sonneneinstrahlung vorhanden ist. Dazu bieten sich insbesondere Spülmaschinen, Waschmaschinen und das Laden von Batterien an, wobei die Akkus von E-Bikes oder E-Rollern von der Größenordnung und ihrem zeitlichen Nutzungsprofil besonders geeignet sind.

Überschüssigen Strom kann man über Klimaanlagen, modifizierte Kühlschränke und Power-to-Heat (P2H) ziemlich clever nutzen. Letzteres beinhaltet die Verwendung für eine elektrische Heizung, die verstärkte Nutzung einer Wärmepumpe (welche den Nutzeffekt sogar vervielfacht) oder das zusätzliche Aufheizen des Warmwasserbehälters einer normalen Heizanlage über einen PV-Heizstab oder der Einsatz eines gesonderten PV-Boilers. All dies führt zu weniger Verbrauch von fossilen Brennstoffen und kann je nach Größe der dafür nötigen Investition längerfristig Kosten sparen.

Bild: PV-Wasserboiler Ein PV-Heizstab funktioniert im Prinzip wie ein Tauchsieder und erfordert keine Wandlung des Stroms, hat also praktisch keine elektrischen Verluste, wenn er gleichstromseitig (DC-gekoppelt, ohne Wechselrichter) angeschlossen wird. Es kommt aber zu thermischen Verlusten in Abhängigkeit von der Wärmedämmung, wenn das darüber erwärmte Wasser nicht zeitnah verwendet wird. Auf jeden Fall muss sichergestellt werden, dass das Wasser im Boiler nicht überhitzt, falls zu viel PV-Energie vorhanden ist.
Natürlich setzt eine Nutzung von Solarstrom aus Überschuss voraus, dass der aktuelle sonstige Stromverbrauch gemessen wird (z.B. von my-PV), und in die Regelung (z.B. von Victron) eingeht. Beispielsweise beim AC Thor und beim MYPV AC ELWA 2 ist das der Fall, und beim deutlich weniger teuren ATON. Allerdings verwenden alle drei eine AC-Kopplung des Heizstabes, was Wechselrichter-Verluste mit sich bringt, aber wohl die Regelung vereinfacht und die Möglichkeit bietet, notfalls mit Netzstrom nachzuheizen. Diverse andere Heizstäbe und Solarboiler haben kein solches Energiemanagement, so dass dieses noch ergänzt werden müsste. Es fallen besonders für PV-Heizstäbe und PV-Boiler also zusätzlichen Montage- und Regelungs-Aufwände an, weshalb sie sich nur bei größeren PV-Anlagen lohnen.

Strommessung

Einphasige Strommessung

Bild: Energiekosten-Messgerät in Steckdosenform Den Stromverbrauch von Elektrogeräten im Haushalt kann man recht einfach mit Strom-Messgeräten in Steckdosenform bestimmen. Diese messen nicht nur die momentan von angeschlossenen Verbrauchern beanspruchte Leistung in Watt, sondern bei längerer Verwendung auch die über die Zeit verbrauchte Energie (Strommenge) in kWh.
Man kann ein solches Gerät auch dafür nutzen, die Einspeisung seines Steckersolargeräts ins Hausnetz zu messen (wobei möglicherweise die Zahlen etwas zu gering dargestellt werden, weil anscheinend einige solcher Messgeräte die im Einspeise-Fall etwas erhöhte Spannung nicht berücksichtigen).
Ein Test smarter Steckdosen mit Messfunktion findet sich z.B. hier und bescheinigt übrigens dem Shelly Plug S eine ungenaue Messung, was auch für den Shelly 1PM gilt. Bei der neueren “Plus”-Generation des Plug S und 1PM wurde das behoben.

Bild: Shelly Plus 1PM Hier ein Artikel zur Messung der von einem Balkonkraftwerk gelieferten Strommenge mit Fokus auf Messsteckdosen. Technisch detaillierter ist dieser schöner Artikel mit Schwerpunkt auf einphasigen Shelly-Messgeräten wie dem Plus 1PM. Diese Geräte ermöglichen die detaillierte automatische Erfassung von Spannung, Strom, Wirkleistung etc. in Sekundenauflösung.
Zusammen mit einer Messung des nach außen ins Netz eingespeisten Gesamt-Strommenge lässt sich der Eigenverbrauch bestimmen.

Übrigens sollte man einige Shelly Mini-Varianten mit Vorsicht genießen, also besser nur mit einer passenden zusätzlichen Sicherung betreiben, weil sie keinen eingebauten Überstromschutz haben. Insbesondere der Shelly 1 Mini Gen3, welcher mit nur max. 8 A belastbar ist, könnte bei Überlast nicht nur kaputt gehen, sondern auch erst mal unentdeckt eine unkontrollierte Fehlschaltung herbeiführen.

Gesamt-Strommessung

Den Netto-Jahresverbrauch seines Haushalts erfährt man automatisch über die jährliche Stromabrechnung bzw. bestimmt ihn selbst durch die Differenz der Zählerstände im Jahresabstand.

Sowohl als Basis der Energieabrechnung für einen Haushalt als auch für die optimale Regelung eines Stromspeichers ist es nötig, den Gesamt-Leistungssaldo (in Summe über alle drei Phasen) zu bestimmen. Diese geschieht am Einspeisepunkt des Haushalts, also am Hauptverteiler eines Einfamilienhauses bzw. am Unterverteiler/Sicherungkasten einer Wohnung. Ein Stromzähler bestimmt daraus die verbrauchte (und teils auch eingespeiste) Energie durch zeitliche Integration des Gesamt-Leistungssaldos.

Besonders im Zusammenhang mit einer Konstanteinspeisung aus Batteriespeichern ist die Minimallast interessant, also der im Laufe der Zeit geringste Leistungsbezug (Verbrauch) im Haushalt. Dieser Wert wird gern (allerdings nicht ganz richtig) als Grundlast bezeichnet.
Die Minimallast lässt sich über den Haushalts-Stromzähler näherungsweise bestimmen, indem man die Differenz der Zählerstände über einen Zeitraum von mehreren Stunden, zu dem sonst keine Verbraucher eingeschaltet sind (z.B. nachts), durch die Zahl der Stunden teilt.
Elektronische Zähler geben meist auch einen LED-Blinkimpuls z.B. pro bezogener Wattstunde (Wh) ab - dann kann man die Maximalzeit in Sekunden zwischen zwei Impulsen nehmen und 3600s durch diesen Wert teilen.
Dabei sollten periodisch laufende Verbraucher wie Kühlschränke möglichst ausgeschaltet sein, weil sie sonst das Messergebnis nach oben verfälschen.
Genauer ist es, den Verlauf der aufgenommenen Leistung über mindestens einen Tag zu messen, wie im Folgenden beschrieben, und davon den Minimalwert zu nehmen.

Der jeweils aktuelle Gesamt-Leistungssaldo und der Haushalts-Stromverbrauch (ggf. abzüglich Erzeugung durch Photovoltaik) über die Zeit hinweg lässt sich auch kontinuierlich und automatisiert messen und übertragen. Das kann für eine Online-Ablesung und genauere Analyse des Verbrauchs interessant sein. Besonders wichtig ist es aber für die optimale lastabhängige Regelung der Ladung und/oder Entladung eines Stromspeichers.

Man kann sich die Verbrauchsdaten über den sog. „Volkszähler“, „powerfox poweropti“, Tibber Pulse o.ä. aus dem offiziellen Haushalts-Stromzähler übermitteln lassen — sofern ein digitaler Stromzähler verbaut ist und man Zugang zu diesem hat. Allerdings kann man den powerfox inzwischen nur noch über die Cloud verwenden, womit man höchstens alle 25 Sekunden Daten bekommt und die vermutlich auch noch deutlich verzögert, was ihn für eine lastbasierte Regelung ziemlich unbrauchbar macht.
Zur Verwendung der Tasmota-Software gibt es hier eine schöne Anleitung.

Bild: Shelly Pro 3EM mit Clips Bild: Shelly Pro 3EM Klappwandler

Alternativ kann man ein 3-Phasen-Energiemessgerät wie das Shelly 3EM verwenden (bzw. das etwas teurere, aber wohl genauere Shelly Pro 3EM) oder das my-PV WiFi Meter. So ein Messgerät wird in den Sicherungskasten bzw. Unterverteiler der Wohnung eingebaut, was aus Sicherheitsgründen durch Fachpersonal erfolgen sollte — jedenfalls muss man genau wissen, was man tut und was die einzelnen (Drehstrom- und Schutz-)Leitungen bedeuten.
Immerhin wird über die mitgelieferten praktischen Klapp-Stromwandler der Stromfluss gemessen, ohne dass die Leitungen dafür aufgetrennt werden müssen, im Gegensatz etwa zum Billigartikel Eastron SDM72D-M.

Die Datenanbindung erfolgt meist über WLAN, wobei das neuere Shelly Pro 3EM auch einen Bluetooth- und LAN-Anschluss hat, allerdings nicht mehr ein Relais.
Zum Shelly Pro 3EM und seiner Verknüpfung mit dem Zendure SolarFlow gibt es hier einen sehr schönen und recht fundierten Artikel, allerdings mit kommerzieller Verflechtung. Das meiste davon gilt auch für die nicht-Pro-Variante.

Details zum Shelly (Pro) 3EM

Die Einbau-Anleitung des Herstellers Allterco Robotics ist etwas unklar und teils unpassend: Obwohl es nicht so aussieht, muss der Neutralleiter (N) auf jeden Fall (auch zur Stromversorgung) angeschlossen werden, während die beim 3EM vorhandenen Anschlüsse I und O für die Relais-Schaltung eines externen Geräts optional sind. Und zumindest bei manchen 3EM muss der auf den Stromwandlern dargestellte Pfeil entgegen der Anleitung zum externen Netz zeigen, nicht zum Haushalt — bei richtiger Anbringung wird aus dem Netz bezogener Strom positiv dargestellt.

Bild: Shelly Smart Control App am 3EM Auf der Shelly Smart Control App, aber auch z.B. mit einem Browser, der mit dem lokalen HTTP-Zugang des Geräts bzw. mit der Shelly Cloud verbunden wird, kann man sich alle möglichen Daten über die angeschlossenen Phasen ausgeben lassen.

Obwohl die Shelly Online-Dokumentation deutlich besser ist als im Bereich Heimautomatisierung üblich, kann man sie nicht wirklich professionell nennen, sondern etwas chaotisch und unvollständig, weil man dort relevante Informationen schwer und teils gar nicht findet, und teilweise ist sie einfach irreführend oder zumindest veraltet.
So habe ich nur über einen Forums-Beitrag herausgefunden, dass der 3EM seit April 2022 keine über die drei Phasen aufsummierten Daten mehr speichert bzw. sie nicht mehr als CSV-Datei ausgibt, obwohl das in der — offenbar veralteten — Dokumentation anders behauptet wird. Man kann aber über ein Online-Downgrade auf Version 1.11.8 (dazu einfach in einem Browser http://lokale-IP-Adresse-des-3EM/ota?url=http://archive.shelly-support.eu/v1.11.8-3EM-fix/SHEM-3_build.zip eingeben und ca. 30 Sekunden warten) das frühere Verhalten wieder herstellen, wobei allerdings die bislang im Gerät gespeicherten Messdaten gelöscht werden. Danach bekommt man über das lokale Web-Interface (http://lokale-IP-Adresse-des-3EM/emeter/3/em_data.csv) wieder die über alle drei Phasen aufsummierte importierte und exportierte Energie.
Wobei man diese Art der Summierung auch selbst durchführen kann, indem man zeilenweise die jeweils drei entsprechenden Werte in den einzeln pro Phase exportierbaren CSV-Dateien zusammenzählt.

Auf welchem der diversen Shelly-Interfaces auch immer man Energiedaten bezieht, sie sind immer nur getrennt für jede einzelne der drei Phasen aufsummiert. Das hilft einem nicht, wenn man eigentlich an den Riemann-Summen des positiven und des negativen Leistungssaldos interessiert ist, also an der über die Zeit hinweg bezogenen und eingespeisten Energie, wie sie ein Zweirichtungszähler liefert.
Dabei hält sich in Online-Foren hartnäckig die etwas irreführende Aussage, der Shelly (Pro) 3EM könne nicht saldieren bzw. tue dies falsch. Dies ist in der Hinsicht unrichtig, dass dabei das Wort „saldieren“ mit der Zweiwege-Energie-Summation des Leistungssaldos verwechselt wird. Das Gerät und die Interfaces von Shelly können sehr wohl die momentane Leistung saldieren, aber die Riemann-Summenbildung (also Akkumulation der Leistungswerte über die Zeit) geschieht zwar auch getrennt nach Bezug und Einspeisung, aber leider nur getrennt für jede der drei Phasen.

Wenn man — wie es der Shelly (Pro) 3EM macht — bei Einspeisung auf einer Phase erst über eine gewisse Zeit die Werte phasenweise getrennt und nach der Richtung aufgeteilt aufsummiert und anschließend den Bezug auf den drei Phasen zusammenrechnet und ebenso die Einspeisung auf den drei Phasen, dann verschiebt sich das Ergebnis in Richtung weniger Energiebezug im Vergleich zur Zweiwegezählung, wo erst saldiert wird und daher öfter ein positiver Saldo entsteht, bevor aufgeteilt nach Richtung über die Zeit aufsummiert wird. Das Ergebnis wäre nur dann gleich, wenn es zwischen den Phasen keinen Ausgleich gibt, also zu jeder Zeit entweder auf der Phase, wo der Wechselrichter angeschlossen ist, mindestens so viel verbraucht wie eingespeist wird, so dass keine Einspeisung auf dieser Phase stattfindet, oder während der Einspeisung auf dieser Phase auf den anderen Phasen kein Verbrauch stattfindet.

Hier ein einfaches Beispiel: Nehmen wir an, während einer Stunde liefert eine Balkonanlage konstant 500 W, und gleichzeitig hängt an der selben Phase ein Gerät, das konstant 200 W zieht, so dass im Unterverteiler auf dieser Phase 300 W Einspeisung ankommen. Gleichzeitig hängt an den beiden anderen Phasen in der ersten halben Stunde eine Last von konstant je 200 W, in der zweiten halben Stunde konstant je 100 W. Nachdem der Shelly (Pro) 3EM einzeln über die Phasen summiert/integriert, sind es über die Beispiel-Stunde für die erste Phase 0 Wh Bezug und 300 Wh Einspeisung, für die beiden anderen jeweils 150 Wh Bezug und 0 Wh Einspeisung. Er meldet also für die Stunde insgesamt 300 Wh Bezug und 300 Wh Einspeisung, was bei Nettomessung zu einer ausgeglichenen Energiebilanz (0 Wh) führt. Ein Zweiwegezähler hingegen saldiert zuerst, und nachdem per Phasensaldo in der ersten halben Stunde 100 W aus dem Netz gezogen und in der zweiten halben Stunde mit 100 W eingespeist wird, kommt er auf 50 Wh Bezug und 50 Wh Einspeisung für diese Stunde. Wegen fehlender Einspeisevergütung wird für 50 Wh abkassiert.

Ein weiteres Problem bei den auf dem Shelly (Pro) 3EM gespeicherten und über das einfache Shelly-Browser-Interface exportierbaren Daten ist ihre geringe zeitliche Detaillierung: Für den aktuellen Tag und den Vortag immerhin in Minutenauflösung, aber für die weiteren bis zu 365 Tage davor nur in 10-Minuten-Auflösung.
Um ein minutengenaues Haushalts-Lastprofil etwa für ein ganzes Jahr zu erhalten, kann man z.B. unter Linux einen sog. cron job einrichten, der die Datei täglich speichert. Wenn auf mindestens einer der gemessenen Phasen Stromerzeugung z.B. über ein Balkonkraftwerk stattfindet, muss man zur Bestimmung des Haushalts-Verbrauchs noch die über die jeweiligen Zeitabschnitte produzierte Energie dazuzählen, weil das Energiemessgerät nur die Differenz aus Verbrauch und Erzeugung erfasst.

Über das REST- und MQTT-Interface (z.B. über den HTTP-Endpunkt http://lokale-IP-Adresse-des-3EM/status) kann man sekündlich aktualisierte Statusdaten über das Gerät und die angeschlossenen Phasen beziehen (inklusive der saldierten aktuellen Gesamtleistung und dem bisherigen Netzbezug pro Phase und der bisherigen Einspeisung pro Phase) und weiterverarbeiten, etwa mit diesem Perl-Skript. Damit kann man auch parallel die Statusdaten eines Shelly Plus 1PM über den HTTP-Endpunkt http://lokale-IP-Adresse-des-1PM//rpc/Shelly.GetStatus) auslesen, der am Wechselrichter einer kleinen PV-Anlage (Balkonkraftwerk o.ä.) angeschlossen ist, und damit sowohl Verbrauch als auch Erzeugung protokollieren. Der Verbrauch wird als Riemann-Summe über die Last berechnet, welche sich als Summe aus Gesamt-Leistungssaldo und PV-Leistung ergibt. Der Eigenverbrauch wird als Riemann-Summe über das Minimum aus Last und PV-Leistung berechnet. Das Skript ist auch zur Bestimmung der importierten und exportierten Energie (wie mit einen Zweiwegezähler) und zur Erzeugung von Ertrags- und Lastprofilen geeignet.
Allerdings muss das Skript zur Protokollierung ständig laufen (wobei es eine gewisse Robustheit gegen zeitweise Hänger und Neustarts hat), und bei den HTTP-Verbindungen gibt es immer mal wieder Aussetzer von ein paar Sekunden, welche dann per Interpolation der Last und Erzeugungsleistung abgefangen werden.

Eine etwas einfacher nutzbare und robustere Alternative ist die Verwendung der Hausautomatisierungs-Software Home Assistant, welche z.B. auf einem Mikrocontroller oder einem Heimserver ständig laufen kann. Die Konfiguration mit YAML und Programmierung mit einer eingeschränkten Variante von Python ist allerdings extrem mühsam, besonders die Fehlersuche (Debugging). Man kann alle möglichen Sensordaten maximal im Sekundentakt auslesen und über sog. File Notifications z.B. als CSV-Datei abspeichern, etwa wie in dieser YAML-Konfiguration definiert. Diese Konfiguration bietet ebenfalls

die sekundenweise Protokollierung der wichtigsten Leistungsdaten: Bilanz am Unterverteiler pro Phase und saldierte Last, sowie ggf. PV-Leistung, Speicher-Lade- und Entladeleistung
die Erzeugung eines minutenweisen Ertrags- und Lastprofils
die Bestimmung und stundenweise Protokollierung der verbrauchten und ggf. erzeugten Energie inklusive des dabei erzielten PV-Eigenverbrauchs, der Gesamt-Energiebilanz, sowie der importierten und exportierten Energie, wie sie auch von einen Zweiwegezähler geliefert wird. Bei Verwendung eines Batteriespeichers kann auch die gespeicherte und entladene Energie protokolliert werden sowie der Ladezustand jeweils zum Ende der vollen Stunde.

Es gibt eine web(REST)/MQTT-API-Dokumentation für den 3EM, den Pro 3EM und ähnliche Produkte, wo auch einigermaßen das Format und die Bedeutung der vom Gerät gelieferten CSV-Daten beschrieben ist. Man findet aber keine klaren Hersteller-Informationen, wie und in welcher zeitlichen Auflösung die z.B. über /status gelieferten phasenweisen Energiedaten total und total_returned intern akkumuliert werden, nämlich phasenweise getrennt für positive und negative Werte und wohl im Sekundentakt.
Eine sehr fundierte Frage zur genauen Bedeutung der gelieferten Werte wurde (bezogen auf den Pro 3EM) im Shelly-Nutzerforum gestellt. verbunden mit dem Wunsch sehr vieler Nutzer, die Aufsummierung wie in einem Zweiwegezähler (wie sie in Deutschland und einigen anderen Ländern leider statt der Nettomessung üblich ist) zu unterstützen.

Die Shelly-Nutzer werden bzgl. einer zeitlichen Zweiwege-Akkumulation des Leistungssaldos von Allterco Robotics seit Jahren hingehalten, so dass man weiterhin auf Software-Basteleien angewiesen ist. Dazu gibt es verschiedenste Ansätze.

Ein Saldieren und anschließendes zeitliches Akkumulieren der Energiewere aus den oben erwähnten direkt exportierten CSV-Dateien liefert bei vorhandener Netzeinspeisung selbst dann falsche Resultate, wenn es in Minutenauflösung geschieht.
Ein Shelly Script wie dieses, welches auch im Smarthome-Forum auf Deutsch diskutiert wurde und direkt auf dem Gerät alle 0,5 Sekunden die saldierte Leistung getrennt für Import und Export akkumuliert, ist bislang die beste und genaueste Lösung. Auf dem älteren Shelly 3EM werden solche Skripten aber leider nicht unterstützt, so dass man das dort nur mit einer custom firmware realisieren könnte.
Direkte Abfrage des Geräts im Sekundentakt über MQTT oder HTTP und Aufbereitung der Leistungs-Daten wie etwa mit dem o.g. Perl-Skript. Die Genauigkeit dieser und der folgenden Lösung dürfte für die meisten Anwendungen ausreichen.
Indirekte Abfrage des Geräts im Sekundentakt über Home Assistant, welcher zur Aufbereitung der Daten geeignet konfiguriert wird, wie etwa mit der o.g. YAML-Konfiguration, welche teils durch einen Eintrag im HA-Forum inspiriert ist.

Stromzähler und Rücklaufsperre

Für den selbst erzeugten und gleichzeitig verbrauchten Strom spart man sich die Verbrauchskosten, weil der Stromzähler nur die Differenz berücksichtigt (jedenfalls solange sie positiv ist) und entsprechend langsamer läuft. Es wird also nur der aus dem Netz bezogene Anteil des Verbrauchs berechnet.

Übrigens ist es egal, auf welcher Drehstrom-Phase (L1, L2 oder L3) ein Steckersolargerät angeschlossen wird und auf welcher Phase die möglicherweise gleichzeitig verwendeten Verbraucher angeschlossen sind, weil (fast) alle Stromzähler phasensaldierend arbeiten, d.h. sie bilden die Gesamtsumme über alle drei Drehstrom-Leitungen aus dem Verbrauch und der Erzeugung, welche dabei umgekehrtes Vorzeichen hat. Das hat erst mal noch nichts damit zu tun, wie der Zähler mit dem Fall umgeht, dass mehr Solarstrom produziert als in dem Moment im Haushalt verbraucht wird, dass also der Saldo negativ ist.

Bild: Symbol für Rücklaufsperre im Stromzähler Von gewonnenen Strom fließt der Anteil, der nicht aktuell im Haushalt verbraucht (oder gespeichert) wird, automatisch ins allgemeine Stromnetz. Die in Deutschland inzwischen meist verbauten Stromzähler simulieren allerdings für die Abrechnung eine Rücklaufsperre, was man an dem entsprechenden Symbol auf dem Gehäuse erkennen kann. Das bedeutet, dass ein negativer Saldo bei der Summierung für die Abrechnung nicht berücksichtigt wird — überschüssigen ins externe Netz eingespeisten Strom verschenkt man damit praktisch an den Verteilnetzbetreiber.

Bild: Zweirichtungszähler mit Pfeilen Ein Zweirichtungszähler, auch Zweiwegezähler genannt, differenziert die Menge des eingespeisten Stroms (mit negativem Leistungssaldo) vom Netzbezug (mit positivem Leistungssaldo), was durch ein Symbol mit Pfeilen in zwei Richtungen dargestellt wird. Die Gesamtsumme (auch über ggf. verschiedene Tarifierungen hinweg) des Energie-Bezugs wird dabei in einem Register mit der OBIS-Kennzahl 1.8.0 gespeichert und die Gesamtsumme der Einspeisung in einem anderen Register mit Kennzahl 2.8.0.
Das eröffnet die Möglichkeit der Einspeisevergütung (mit Einspeisetarif). Eine angemeldete und vergütete Überschusseinspeisung ist möglich, aber zumindest in Deutschland mit Bürokratie und Kosten verbunden (einmalig Anmeldung und ggf. Zählertausch für etwa 100€; jährlich Abrechnung, Steuererklärung, und Messstellengebühr meist 20€) und bringt wenig — die Einspeisevergütung ist staatlich festgelegt, seit Anfang 2023 beträgt sie 8,2 ct/kWh, — sehr mager im Vergleich zu den Marktpreisen für den Strombezug.

Bild: Ferrariszähler Die (meisten) klassischen Ferrariszähler mit mechanischer Drehscheibe laufen einfach rückwärts, wenn mehr Strom erzeugt als verbraucht wird. Das damit verbundene Abrechnungsmodell heißt Nettomessung (engl. net metering), weil hier direkt der (über den Abrechnungszeitraum kumulierte) Saldo verrechnet wird. Damit kann man überschüssigen Strom praktisch „unter der Hand verkaufen“, und zwar zu dem gleichen Preis, den man auch für Strombezug bezahlen muss. Das ist in vielen Ländern (z.B. in den Niederlanden, Italien und USA) offiziell so geregelt, während es in Deutschland im Allgemeinen nicht erlaubt ist.

Anfang 2023 sprach sich der VDE dafür aus, dass bei PV-Anlagen bis 800 W die Zähler künftig „auch rückwärtslaufen dürfen“. Nach den Solar-Plänen des dt. BMWK vom 10.03.2023 wollte man allerdings nicht so weit gehen, sondern nur „rückwärtsdrehende Zähler vorübergehend dulden, bis Zähler getauscht ist“. Es wurde daraufhin eine Stellungnahme eingereicht mit dem Ziel, das noch zu ändern:

Dass nicht […] einfach Nettomessung gemacht wird, hemmt doch sehr den Ausbau privater Solaranlagen, weil sich diese daher allein durch den Eigenverbrauch (also vermiedenen Netzbezug) amortisieren müssen, was besonders für den sehr großen Teil der Bevölkerung schwer möglich ist, der tagsüber daheim wenig Eigenverbrauch hat. Dass überschüssiger PV-Strom an den Verteilnetzbetreiber verschenkt wird, ist ein Ärgernis für die meisten Interessenten und Anlagenbetreiber und verleitet diejenigen, die sich technisch besser auskennen, sich zumindest Gedanken über Stromspeicher mit aufladbaren Batterien zu machen, welche jedenfalls für Steckersolaranlagen schon regelungstechnisch unverhältnismäßig aufwendig sowie ökonomisch und ökologisch unsinnig bis kontraproduktiv sind.

Daher zum Ziel der schnelleren und noch wesentlich weiteren Verbreitung kleiner privater PV-Anlagen unser Plädoyer, für Anlagen bis zur Bagatellgrenze von 800 VA die Nettomessung einzuführen.

Um das umzusetzen müssten auch keine bestehenden Zähler getauscht werden, denn alte (Ferraris-)Zähler können meist ohnehin rückwärts laufen, und auch bei allen modernen Zweirichtungszählern inklusive Smart-Metering-Geräten kann man zur Abrechnung nach dem Nettomessungs-Prinzip einfach die Differenz aus Netzbezug und Einspeisung bilden.

Die sich dadurch ergebende Reduktion der Umlagen und Entgelte aus dem Strompreis sollte für Staat und Netzbetreiber nicht ins Gewicht fallen, weil die Änderung nur die Nettoeinspeisung betrifft und durch die Bagatellgrenze gedeckelt wird.

Durch den Wegfall der Rücklaufsperre für Steckersolargeräte entfällt für private Interessenten ein erhebliches psychologisches und ökonomisches Hindernis beim Einstieg in diese zukunftsweisende Technik, die der breiten Bevölkerung ermöglicht, ihren persönlichen Beitrag zu Ökologie und Klimaschutz im Zusammenhang mit der Energiewende zu leisten.

Inzwischen wurde allerdings klar, dass dieser Vorstoß nicht erfolgreich war. In einer Zusammenfassung der Ergebnisse des zweiten Photovoltaik-Gipfels des BMWK am 5.5.2023 steht u.A.:

Rückwärtsdrehende Zähler dulden: Wer ein Balkonkraftwerk anschließt, muss das an einem Zähler mit Rücklaufsperre tun, sodass bei mehr Stromproduktion als -verbrauch der Zähler nicht rückwärts drehen kann. Künftig will das Bundeswirtschaftsministerium ausdrücklich auch den Betrieb an rückwärtsdrehenden Ferraris-Zählern erlauben, und zwar übergangsweise – bis ein Zweirichtungszähler installiert wird. Dies soll legal möglich machen, dass Menschen nicht auf den Zählerwechsel warten müssen, bevor sie ihr Balkonkraftwerk anschließen. Die Legalisierung des dauerhaften Betriebs von Balkonkraftwerken an solchen Zählern ist aber “nicht geplant”.

In dem finalisierten Photovoltaik-Strategie-Dokument heißt es darüber hinaus:

Ein dauerhafter Betrieb der Balkon-PV-Anlage hinter rückwärtsdrehenden Zählern sowie eine Ausweitung dieser Regelung auf leistungsstärkere PV-Anlagen ist nicht geplant und wäre auch nicht sachgerecht.