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Mit dem fortschreitenden Ausbau dezentraler Photovoltaikanlagen fällt zunehmend überschüssiger PV-Strom an, der nicht direkt vor Ort verbraucht werden kann. Dieser überschüssige PV-Strom wird in das öffentliche Verteilnetz eingespeist. Immer wieder wird diskutiert, ob hohe Einspeisemengen die Stromnetze überlasten und das Risiko von Versorgungsstörungen erhöhen könnten.
Ein aktuelles Whitepaper des Wechselrichter- und Speichersystemherstellers E3/DC hat diese Fragestellung anhand umfangreicher Messdaten untersucht. Die Auswertung liefert interessante Einblicke in das Spannungsverhalten im Niederspannungsnetz, sollte jedoch im Zusammenhang mit ihrer Methodik und Datengrundlage betrachtet werden.
Für Verteilnetzbetreiber können solche Untersuchungen hilfreich sein, um die Auswirkungen von überschüssigem PV-Strom besser einzuschätzen und notwendige Netzausbaumaßnahmen gezielter zu planen.
Die Fragestellung: Wie wurde überschüssiger PV-Strom untersucht?
Grundlage der Untersuchung waren Spannungsmessungen an mehr als 110.000 Netzanschlusspunkten in Deutschland. Ziel war es zu analysieren, wie sich überschüssiger PV-Strom auf die Spannungsverhältnisse im Niederspannungsnetz auswirkt. Erfasst wurden Prosumer-Haushalte mit Photovoltaikanlagen über 10 kWp, die zusätzlich über einen Batteriespeicher verfügten. Die Ergebnisse beziehen sich daher auf diese spezifische Anlagenkonstellation und sind nicht ohne Weiteres auf alle Photovoltaikanlagen oder Verteilnetze übertragbar.
Die Messwerte wurden in 15-Minuten-Intervallen erfasst. Als Untersuchungszeitraum wählten die Autoren das verlängerte Pfingstwochenende 2026. Aufgrund hoher Solarerträge bei gleichzeitig vergleichsweise geringer Stromnachfrage gilt dieser Zeitraum als besonders anspruchsvolle Situation für das Stromnetz.
Untersucht wurden ausschließlich die Spannungsverhältnisse an den Netzanschlusspunkten. Die Studie analysierte keine direkten Leistungsflüsse einzelner Ortsnetztransformatoren oder Leitungen. Aussagen darüber, wohin überschüssiger PV-Strom im Detail fließt, lassen sich aus den Spannungsdaten daher nur indirekt ableiten.
Im Niederspannungsnetz beträgt die Nennspannung 230 Volt mit einer zulässigen Abweichung von ±10 Prozent. Wird die Spannung von 253 Volt überschritten, reduzieren Wechselrichter gemäß den geltenden Netzanschlussregeln ihre Einspeiseleistung beziehungsweise schalten sich zum Schutz des Netzes ab. Daher betrachtete die Untersuchung insbesondere den Anteil der Messpunkte mit Spannungen zwischen 243 und 253 Volt.
Wie wirkt sich überschüssiger PV-Strom auf das Verteilnetz aus?
Die Auswertung zeigt, dass überschüssiger PV-Strom bei hoher Einspeisung die Spannungen im Niederspannungsnetz erwartungsgemäß ansteigen lässt. Gleichzeitig deutet die Untersuchung darauf hin, dass überschüssiger PV-Strom an den untersuchten Standorten überwiegend innerhalb der zulässigen Spannungsbereiche verarbeitet werden konnte.
Der durchschnittliche Spannungswert aller gemessenen Netzanschlusspunkte erhöhte sich von rund 234 Volt am frühen Morgen auf etwa 238,5 Volt gegen Mittag. Bereits am Nachmittag sank der Mittelwert wieder auf ungefähr 235,5 Volt. Der durchschnittliche Spannungshub betrug damit rund 4,5 Volt.
Auch der Anteil der Messpunkte im oberen Spannungsbereich zwischen 243 und 253 Volt nahm zur Mittagszeit vorübergehend zu. Während morgens etwa fünf Prozent der Anschlüsse in diesem Bereich lagen, stieg der Anteil gegen Mittag auf rund 18 Prozent und sank anschließend wieder deutlich ab.
Die Autoren werten diese Ergebnisse als Hinweis darauf, dass selbst an einem Tag mit hoher Solarstromerzeugung und geringer Stromnachfrage die zulässigen Spannungsbereiche an den untersuchten Anschlüssen überwiegend eingehalten wurden.
Gibt es regionale Unterschiede bei überschüssigem PV-Strom?
Ein weiterer Schwerpunkt der Untersuchung war der Vergleich verschiedener Regionen Deutschlands. Besonders interessant ist die Frage, ob überschüssiger PV-Strom in Regionen mit einem hohen Photovoltaik-Ausbau häufiger zu erhöhten Spannungen führt.
Besonders betrachtet wurde Bayern, da dort überdurchschnittlich viele Photovoltaikanlagen installiert sind und ländliche Netzstrukturen häufig längere Leitungswege aufweisen.
Nach Angaben der Autoren zeigten die Spannungsverläufe in Bayern keine signifikanten Unterschiede gegenüber anderen Bundesländern. Innerhalb der untersuchten Messdaten ergaben sich somit keine Hinweise auf außergewöhnlich hohe Spannungsanstiege in Regionen mit besonders hoher Photovoltaik-Dichte.
Diese Ergebnisse beziehen sich jedoch ausschließlich auf die untersuchten Netzanschlusspunkte und erlauben keine allgemeingültigen Aussagen über alle Verteilnetze oder einzelne Netzabschnitte.
Fazit der Untersuchung
Die Auswertung von E3/DC zeigt, dass überschüssiger PV-Strom an den untersuchten Hausanschlüssen selbst während eines Zeitraums mit hoher PV-Erzeugung und geringer Stromnachfrage überwiegend nicht zu kritischen Spannungswerten führte. Die Messergebnisse liefern damit keine Hinweise auf flächendeckende Spannungsprobleme in den untersuchten Niederspannungsnetzen.
Gleichzeitig sollten die Ergebnisse im Zusammenhang mit der Methodik betrachtet werden. Die Untersuchung basiert auf Spannungsmessungen an Photovoltaikanlagen mit Batteriespeichern und erlaubt keine direkten Aussagen über tatsächliche Leistungsflüsse im Stromnetz oder die Belastung einzelner Ortsnetztransformatoren. Ebenso lassen sich daraus keine allgemeinen Aussagen über die Stabilität des gesamten Stromsystems oder das Risiko großflächiger Stromausfälle ableiten.
Insgesamt liefert die Untersuchung eine umfangreiche Datengrundlage aus der Praxis und zeigt, wie sich überschüssiger PV-Strom im Niederspannungsnetz unter hoher Einspeisung verhält. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass überschüssiger PV-Strom nicht zwangsläufig zu kritischen Spannungsverhältnissen führt. Für Netzbetreiber und die Energiewirtschaft stellen solche Messdaten eine wertvolle Ergänzung zu Simulationen dar und können dazu beitragen, den weiteren Ausbau der Photovoltaik besser zu bewerten. Gleichzeitig sollten die Resultate aufgrund der gewählten Methodik und der untersuchten Anlagenstruktur sachlich eingeordnet werden.
