Kaskadenmessung: Geld sparen mit Kaskadenschaltung.

1. So funktioniert die Kaskadenmessung.

Es tut gut zu sehen, wie immer mehr Menschen die Energiewende einfach selbst in die Hand nehmen. Sie produzieren ihren eigenen Ökostrom mit Photovoltaikanlagen und nutzen klimafreundliche Schlüsseltechnologien wie Wärmepumpen und Elektroautos. Das Beste ist natürlich, beides miteinander zu kombinieren und die Wärmepumpe oder das Elektroauto mit dem eigenen PV-Strom zu versorgen – schließlich können beide Technologien den Stromverbrauch eines Haushalts verdoppeln.

PV-Strom senkt die Stromkosten.

Schon eine Wärmepumpe verbraucht im rund 4.000 bis 7.000 kWh im Jahr. Eine PV-Anlage am Haus kann die so steigenden Stromkosten durchaus abfedern. Erstens ist eine selbstgemachte Kilowattstunde (kWh) um ein Vielfaches günstiger als eine kWh aus dem Netz. Zweitens gibt es für den Strom, der nicht direkt verbraucht wird, immer noch eine Einspeisevergütung. 2024 bekommst du für eine eingespeiste Kilowattstunde rund 8 Cent. Allerdings ist es wirtschaftlicher, möglichst viel des Solarstroms selbst zu verbrauchen, statt ihn einzuspeisen. Eine weitere Möglichkeit, die Stromkosten für eine Wärmepumpe zu senken, ist der Wechsel zu einem Spezialtarif.

Eigenverbrauch plus Spezialtarif: Kaskadenmessung macht’s möglich.

Crazy Idea: Geht auch beides? Also, dass man den eigenen Ökostrom vom Dach nutzt, um damit den Haushalt und die Wärmepumpe mit Strom zu versorgen – aber in Zeiten, in denen nicht genügend Solarstrom vorhanden ist, einen Spezialtarif für die Wärmepumpe oder das Elektroauto nutzt? Es geht! Allerdings nur mit dem richtigen Messkonzept: der Kaskadenmessung, auch Kaskadenschaltung genannt.

So wird der Strom bei einer Wärmepumpe mit PV-Anlage normalerweise gemessen.

In der Praxis ist es bislang noch ein großes Entweder-Oder. Die Wärmepumpe wird entweder mit Solarstrom versorgt, wie der übrige Haushalt auch. Oder sie wird mit einem Spezialtarif beliefert. Die Trennung geht auf zwei unterschiedliche Messkonzepte zurück, die typischerweise dort zum Einsatz kommen, wo PV-Anlagen und größere Stromverbraucher genutzt werden.

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1. Messkonzept: Solarstrom ja, Spezialtarif nein.

Bei der ersten Möglichkeit werden die Wärmepumpe und der Haushalt mit Strom von der PV-Anlage und Strom aus dem Netz versorgt. In dieser Formation unterscheidet sich die Wärmepumpe messtechnisch nicht von einem anderen Haushaltsgerät wie etwa einer Spülmaschine. Das macht den Bezug eines Spezialtarifs unmöglich.

2. Messkonzept: Spezialtarif ja, Solarstrom nein. 

Bei der zweiten Möglichkeit wird der Strom für die Wärmepumpe aus dem Netz bezogen und separat über einen eigenen Zähler gemessen. Bei diesem Messkonzept ist es nicht möglich, die Wärmepumpe mit PV-Strom zu versorgen. Dafür kann der Haushalt einen Spezialtarif für die Wärmepumpe, die Ladestation oder Nachtspeicherheizung bestellen.

3. Neu! Kaskadenschaltung: Solarstrom und Spezialtarif in einem.

Die Kaskadenschaltung verbindet beide Messkonzepte. Sie macht es möglich, eine Wärmepumpe oder eine Ladestation sowohl mit einem Spezialtarif, als auch mit PV-Strom zu versorgen. Die Voraussetzung dafür ist, dass etwa die Wärmepumpe an einem eigenen Zähler „hängt“. Dieser Zähler wird mit dem anderen Zähler für Haushalt und PV-Anlage hintereinandergeschaltet. Deshalb wird die Kaskadenschaltung manchmal auch Reihenschaltung genannt. In der Praxis ist der Wechselprozess zur Stromversorgung einer Kaskadenschaltung aufgrund des komplexeren Mess-Aufbaus manchmal etwas länger.

Download: Kaskadenschaltung von PV-Anlage und Wärmepumpe (PDF)

Download: Kaskadenschaltung von PV-Anlage und Elektroauto (PDF)

Der erste Zähler (Z1) ist ein Zwei-Richtungszähler. Er misst den Strom, der aus dem Netz bezogen wird – und den Strom, den die PV-Anlage ins Netz einspeist. Dieser Zähler ist mit einem zweiten Zähler (Z2) verbunden, der den Strombedarf des Haushalts misst. Indem der dort gemessene Bedarf von dem mit Z1 gemessenen Netzbezug abgezogen wird, erhält man den Strombedarf der Wärmepumpe oder der Ladestation. Diese Verbrauchsstelle ist zusätzlich mit einem Rundsteuerempfänger ausgerüstet, mit dem der Netzbetreiber die Messung der Wärmepumpe oder der Ladestation unterbrechen kann. Das ist nichts Schlimmes, sondern der Grund, warum dein Spezialtarif am Ende des Tages günstiger ist – wie wir im nächsten Punkt erklären.

2. Warum die Kaskadenmessung die Stromkosten senkt.

Möchtest du einen Spezialtarif bestellen, muss die Wärmepumpe (oder Ladestation) beim Netzbetreiber als steuerbare Verbrauchseinrichtung angemeldet sein. Davon profitieren beide Seiten: Der Netzbetreiber sorgt mit der Steuerung, also der möglichen Unterbrechung des Zählers, für eine bessere Auslastung der Stromnetze. Damit das klappt, kommt auf den Wärmepumpenzähler ein Rundsteuerempfänger, mit dem der Netzbetreiber die Stromzufuhr – zeitlich begrenzt natürlich – kappen kann. Der Netzbetreiber fordert im Gegenzug für diesen Zähler ein reduziertes Netzentgelt. Das Netzentgelt ist eine wichtige Komponente des Strompreises. Sobald dein Stromverbraucher als steuerbare Verbrauchseinrichtung angemeldet ist, kann dir ein Stromanbieter wie Polarstern einen Spezialtarif anbieten.

Warum es unrelevant ist, wenn die Stromversorgung mal unterbrochen wird.

Wann die Stromzufuhr zu deiner Wärmepumpe unterbrochen wird, bestimmt der zuständige Netzbetreiber. Dein Komfort leidet nicht darunter. Weil eine Wärmepumpe den Wärmespeicher zeitversetzt zum Heizen der Räume aufwärmen kann, merkst du eine kurzzeitige Unterbrechung in der Stromzufuhr der Wärmepumpe nicht einmal. Auch dein Auto hängt in der Regel zum Laden länger am Stromnetz, oft über Nacht, so dass du auch hier eine kurzzeitige Unterbrechung der Stromzufuhr gar nicht spürst. Wichtig: Strom für deine Haushaltsgeräte und Lampen hast du immer. Die Unterbrechungen beziehen sich nur auf die Wärmepumpe oder das Elektroauto.

3. Für wen sich die Kaskadenmessung lohnt.

Die Kaskadenmessung ist für alle Haushalte interessant, die schon eine PV-Anlage nutzen und eine Wärmepumpe oder Ladestation besitzen oder sich zulegen möchten. Wer bislang den PV-Strom sowohl für den Haushalt, als auch für die Wärmepumpe genutzt hat, benötigt für die Wärmepumpe einen neuen Zähler samt Rundsteuerempfänger. In dieser Situation kann die Installation aufwendiger und mit höheren Kosten verbunden sein. Sind bereits zwei Zähler im Haushalt eingebaut und einer davon ist explizit für die Wärmepumpe bestimmt, ist der Aufwand, die Zähler hintereinander zu schalten, wesentlich geringer. Die Installationskosten fallen dann entsprechend niedriger aus. Ob die Kaskadenschaltung wirtschaftlich ist, hängt unter anderem ab von:

• dem Stromverbrauch der Wärmepumpe oder der Ladestation.
• den Strompreisen
• der Größe der PV-Anlage
• der Höhe der Einspeisevergütung (EEG-Vergütung).

Pauschal kann man sagen, dass sich die Kaskadenschaltung umso mehr lohnt, je höher der Stromverbrauch der Wärmepumpe oder der Ladestation ist. Bei einem hohen Netzbezug ist ein Spezialtarif natürlich sinnvoll. Ist ein zweiter Zähler noch nicht vorhanden, müssen die Mehrkosten durch den Zählereinbau und -betrieb von der Ersparnis durch den Spezialtarif und dem eigenen Solarstrom reingespült werden.

4. Was du bei der Kaskadenmessung beachten solltest.

Eine Hürde bei der Umsetzung ist, dass viele Netzbetreiber die Kaskadenmessung noch nicht standardisiert anbieten. Manche machen’s, manche nicht. Oft ist dabei gar nicht die Genehmigung das Problem, sondern unklare Zuständigkeiten zwischen Netzbetreibern und Installateur:innen bei der Umsetzung. Dadurch kann der Wechsel zur Stromversorgung einer Kaskadenmessung manchmal etwas länger dauern.

Der Netzbetreiber ist dein erster Ansprechpartner.

Wenn du dich also für die Kaskadenmessung interessierst, solltest du als erstes auf der Website deines Netzbetreibers nachsehen, welche Messkonzepte er standardmäßig anbietet. Egal ob du dazu etwas findest oder nicht – kontaktiere ihn. Denn am Ende hilfst du mit deiner Nachfrage mit, ein standardisiertes Angebot zu schaffen. Den Namen deines Netzbetreibers findest du übrigens auf deiner letzten Stromrechnung.

Der beste Zeitpunkt, um über eine Kaskadenmessung nachzudenken.

Sprich am besten deinen Energieversorger und deinen Netzbetreiber darauf an, ob sich die Kaskadenmessung in deinem Fall lohnt. Auch weil es immer auf den Einzelfall ankommt. Der Stromverbrauch wird immer individueller, weil es eben für jeden Haushalt eine beste Energiewende-Lösung gibt. Wir helfen dir, sie zu finden.