In einer Photovoltaikanlage (PV-Anlage) wird der erzeugte Strom primär zur Versorgung von Verbrauchern genutzt. Übersteigt die Stromerzeugung den Bedarf, fließt überschüssiger Strom zurück ins Netz und erzeugt einen Rückstrom. Netzvorschriften schränken unerlaubte Rückspeisungen in der Regel ein, und unautorisierte Stromeinspeisungen können zu Strafen führen. Für PV-Projekte, die zur Eigenversorgung ohne Netzeinspeisung ausgelegt sind, ist ein Rückstromschutz entscheidend für eine nachhaltige Energieunabhängigkeit.
Was ist ein Rückflussverhinderer?
In einer Photovoltaikanlage erzeugen die Solarmodule Gleichstrom (DC), der von einem Wechselrichter in Wechselstrom (AC) umgewandelt wird, um die lokalen Verbraucher zu versorgen. Übersteigt die Stromerzeugung den Verbrauch, fließt der Überschussstrom zurück ins Netz (Rückspeisung). Systeme mit Rückspeisungsschutz können die Leistung des Wechselrichters so anpassen, dass der erzeugte Strom vollständig von den lokalen Verbrauchern verbraucht wird und somit kein überschüssiger Strom ins Netz gelangt.
Warum einen Rückflussverhinderer einbauen?
Zu den Hauptgründen für den Einbau von Rückflussverhinderern gehören:
1. Einschränkungen der Netzrichtlinien:In einigen Regionen verbieten Netzbeschränkungen oder -richtlinien die Einspeisung von Strom in das Netz. Unerlaubte Rückspeisung kann zu Strafen führen.
2. Einschränkungen beim Netzanschluss:Das Stromnetz setzt strenge Grenzen für die eingespeiste Strommenge. Eine unkontrollierte Überschreitung dieser Grenzen kann die Netzstabilität gefährden.
3. Prinzip des Selbstverbrauchs:Bei PV-Anlagen zur Eigenversorgung steht die lokale Verbrauchsmenge im Vordergrund. Überschüssiger Strom muss mittels Rückflussverhinderern daran gehindert werden, ins Netz einzuspeisen.
Funktionsprinzip der Rückflussverhinderung
Rückflussverhinderer bestehen typischerweise aus einem Rückflusszähler und einem Stromwandler (CT), die in der Hauptleitung installiert sind. Diese Komponenten messen Leistung und Stromfluss in Echtzeit. Wird ein Rückstrom erkannt, übermittelt der Zähler die Rückflussdaten per RS485-Schnittstelle an den Wechselrichter. Dieser reagiert innerhalb von Sekunden und reduziert seine Ausgangsleistung, um den Rückfluss ins Netz nahezu auf null zu reduzieren.
Anti-Rückfluss-Lösungen
Für verschiedene Anwendungsfälle stehen unterschiedliche Konfigurationen zur Verfügung:
1. Einphasen-Rückflussverhinderungssystemlösung
• Erforderliche Ausrüstung: netzgekoppelter Wechselrichter, Rückflussverhinderer und Kommunikationskabel.
• Geeignet für kleine Photovoltaikanlagen im Wohnbereich.
2. Dreiphasen-Rückflussverhinderungssystemlösung
• Bei Niedrigleistungs-Wohnsystemen können DC-Rückflussverhinderer direkt an die AC-Ausgangsklemmen des Wechselrichters angeschlossen werden.
Bei Hochleistungssystemen erfassen Stromwandler den Strom am Netzanschlusspunkt. Das Ausgangssignal des Stromwandlers wird skaliert und dem Rückflussverhinderer zur präzisen Leistungsmessung zugeführt.
3. Lösung für ein Rückflussverhinderungssystem mit mehreren Wechselrichtern
• Mehrere Wechselrichter sind über Kommunikationsschnittstellen mit einem Datenlogger verbunden.
• Diese Lösung eignet sich ideal für großflächige Installationen und bietet eine höhere Kapazität und robustere Funktionalität.
Zusammenfassung
Rückflussverhinderer erfüllen die Anforderungen der Netzanschlussregelungen für nicht netzgekoppelte Anlagen in bestimmten Regionen. Sie verbessern die Netzstabilität, erhöhen die Systemsicherheit, optimieren die Energieeffizienz und passen sich an sich entwickelnde Technologien und Richtlinien an. Durch den Einsatz maßgeschneiderter Rückflussverhinderer können PV-Projekte die Einhaltung von Vorschriften, die Zuverlässigkeit und die Wirtschaftlichkeit sicherstellen.
