Heute beschäftigen wir uns in unserem EcoFlow-Blog mal wieder mit einem Thema, von dem viele Solar-Laien und auch viele Solaranlagenbesitzer wahrscheinlich noch nie gehört haben: der Blindleistung einer PV-Anlage. Wichtig ist hier: Dieses Thema spielt bei jeder PV-Anlage eine Rolle, ist aber grundsätzlich erst einmal – anders als der Name vermuten lässt – nichts Schlimmes. Dennoch hat sie sowohl bei großen Anlagen als auch bei Balkonkraftwerken einen Einfluss auf die Gesamtleistung – weshalb jeder Solaranlagenbesitzer die Blindleistung kennen sollte.
Was ist die Blindleistung eines PV-Anlage und wie kann ich sie berechnen?
Tatsächlich ist für das Verständnis von Blindleistung ein grobes elektrisches Vorwissen notwendig. Wir versuchen es an dieser Stelle einmal mit einer laiengerechten Erklärung: Blindleistung ist der Anteil der elektrischen Leistung, der in einem Wechselstromnetz zwischen Stromquelle und Verbraucher hin- und herfließt, ohne in nutzbare Energie umgewandelt zu werden.
Wie kommt diese Blindleistung zustande?
Sie entsteht durch eine Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung, insbesondere bei Geräten mit Spulen oder Kondensatoren, die magnetische oder elektrische Felder aufbauen – also in fast jedem Wechselstromkreis.
Die Grafik zeigt, dass Strom und Spannung nicht exakt gleich verlaufen, sondern etwas verschoben – das ist die Phasenverschiebung. Würden die Kurven direkt übereinander liegen, würden 100 % des Stroms für Verbraucher genutzt. Der Unterschied zwischen den beiden Linien zeigt aber, dass der Strom der Spannung ein wenig hinterherläuft – hier pendelt also Strom zwischen Verbraucher und Netz hin und her, ohne direkt nutzbar zu sein.
Ist Blindleistung ein Problem?
Obwohl Blindleistung nicht direkt genutzt werden kann, ist sie notwendig für den Betrieb vieler elektrischer Geräte. Außerdem sorgt sie für einen Spannungsausgleich und hält so das Stromnetz stabil.
Zu viel Blindleistung kann allerdings problematisch werden, da sie das Stromnetz bzw. Leitungen und Transformatoren zusätzlich beansprucht, ohne zur tatsächlichen Energieversorgung beizutragen. Das ist zwar eher für die Netzbetreiber ein Problem, sorgt aber dafür, dass große Unternehmen mit einem hohen Anteil an Blindleistung Kompensationen leisten müssen.
Als Privatperson kann es bei Ihrer PV-Anlage zu Problemen kommen, da der Wechselrichter immer einen Teil seiner Kapazität für Blindleistung verschwendet. Eine reduzierte Einspeiseleistung durch Transportverluste kann die Folge sein. Daher ist es wichtig, Blindleistung zu kontrollieren und, wenn möglich, auszugleichen.
Wie kann man die Blindleistung bei einer PV-Anlage berechnen?
Nach den obigen Ausführungen stellt sich natürlich die Frage: Gibt es eine Möglichkeit, die Blindleistung meiner PV-Anlage zu berechnen? Hier ist zunächst die Berechnung mithilfe einer Formel möglich.
Zur Berechnung der Blindleistung einer PV-Anlage benötigt man:
- Die Wirkleistung P der PV-Anlage.
- Den Leistungsfaktor cos (φ), den der Netzbetreiber vorgibt.
- Die Formel Q= P x tanφ, wobei Q dann der Blindleistung entspricht.
Seit einigen Jahren können Netzbetreiber von Solaranlagenbesitzer verlangen, einen Verschiebungsfaktor für Blindleistungseinspeisung einzuspeisen. Der Netzbetreiber gibt vor, wie viel Blindleistung nötig ist, meistens liegt der Faktor bei 0,95. Grundlage hierfür ist die Mittelspannungsrichtlinie von 2010. Da immer mehr Solaranlagen ans Netz gehen, ist die Regelung der Blindleistung dieser Anlagen ein wichtiger organisatorischer Schritt zur Energiewende.
Blindleistungskompensation: Wie kann man die Blindleistung bei einer PV-Anlage kontrollieren und senken?
Am einfachsten können Sie die Blindleistung kontrollieren, indem Sie auf einen modernen Wechselrichter mit Blindleistungsregelung setzen. Diese Geräte können die von den Solarpanels erzeugte Energie nicht nur in Wechselstrom umwandeln, sondern auch den Verschiebungsfaktor bei der Einspeisung berücksichtigen. Der Leistungsfaktor lässt sich an dem entsprechenden Gerät einstellen, sodass er den Vorgaben des Netzbetreibers entspricht.
Bei einem praktischen Allroundsystem wie z. B. dem EcoFlow PowerOcean ist eine Überwachung per App jederzeit möglich. Stellen Sie fest, dass die Blindleistung zu hoch ist, können Sie die Einstellungen des Wechselrichters ganz einfach digital anpassen. Wird dabei festgestellt, dass die Blindleistung stark schwankt, kann es notwendig sein, den Netzanschluss zu kontrollieren.
Muss ich mich als Solaranlagenbesitzer mit dem Thema Blindleistung zwingend auseinandersetzen?
Tatsächlich ist die Blindleistung bei typischen Solaranlagen bis 30 kWp kein besonders großes Thema. Wenn überhaupt, werden Ihre Installateure die Blindleistung beim Anschluss gemäß den Vorgaben des Netzbetreibers einstellen. Bei größeren Anlagen ist es allerdings zwingend nötig, dass die Wechselrichter blindleistungsfähig sind. Besitzen Sie also ein Eigenheim mit einer Solaranlage, besteht erst einmal kein Handlungsbedarf. Anders sieht es aus, wenn Sie zum Beispiel eine große Freiflächenanlage betreiben.
Wie sieht es mit der Blindleistung von Balkonkraftwerken aus? Macht der Netzbetreiber hier Vorgaben?
Balkonkraftwerke sind zu klein, als dass der Faktor Blindleistung hier ins Gewicht fallen oder kontrolliert werden würde. Als Balkonkraftwerkbesitzer können Sie das Thema Blindleistung also ruhig stiefmütterlich behandeln. Mit Vorgaben vom Netzbetreiber müssen Sie hier nicht rechnen.
Fazit
Blindleistung ist ein komplexes Thema, das Betreiber großer Solaranlagen zwingend im Hinterkopf haben müssen. Dabei ist es besonders wichtig, dass die Vorgaben des Netzbetreibers eingehalten wird und die Blindleistung regelmäßig kontrolliert wird, da es sonst zu hohen Übertragungsverlusten kommen kann. Blindleistung ist nicht per se schlecht, sondern notwendig für den Betrieb vieler elektrischer Geräte. Wenn Sie nur eine kleine PV-Anlage besitzen, ist das Thema für Sie eher nicht relevant.