Überschüssiger Strom? Was wir bei zu viel Solarstrom im Netz tun können und müssen.

Beim Ausbau der Solarenergie brummt der Motor. 2024 war ein Rekordjahr für den Photovoltaik-Zubau. Laut Statistik der Bundesnetzagentur gingen 2024 mehr als eine Million Solaranlagen mit einer installierten Leistung von rund 16 GW ans Netz – so viele wie noch nie. Zwei Drittel des Zubaus bei der Solarenergie entfielen auf PV-Anlagen am Gebäude, auf Hausdächern und Fassaden.

Noch im Jahr 2015 lag der Anteil der Solarkraft an der deutschen Stromerzeugung in den Sommermonaten Juni bis August bei rund 11 %. In den Sommermonaten 2024 lag der Photovoltaik-Anteil durchweg schon bei rund 28 %. Auch in den übrigen Monaten trägt die Solarenergie inzwischen wesentlich zum deutschen Strommix und zur Versorgungssicherheit bei.

Nicht nur die Zahl der PV-Dachanlagen ist gestiegen, die Balkonkraftwerke haben sich im Jahr 2024 sogar mehr als verdoppelt. Zum Jahresende waren davon mehr als 780.000 im Marktstammdatenregister der Bundesnetzagentur gemeldet. Zusammen kommen alle Balkonkraftwerke auf eine installierte Leistung von knapp 0,7 Gigawatt (Stand: Januar 2025). Der enorme Ausbau der Solarenergie hat an manchen Tagen aber auch eine Schattenseite: zu viel überschüssiger Strom aus erneuerbaren Energien. Anders gesagt: Es wird viel mehr Strom erzeugt, als zeitgleich benötigt wird.

Auswirkungen und Folgen von zu viel erneuerbarem Strom im Netz.

Überschüssiger Strom ist ein Problem. Aber was genau versteht man darunter und was passiert, wenn zu viel Strom erzeugt wird? Wie bei Wind ist die Stromerzeugung gerade von erneuerbaren Energien wie Solarkraft schwankend. An einigen Tagen, besonders im Winter, gibt es beispielsweise auch mal kaum Solarstrom, an langen sonnigen Sommertagen hingegen produzieren die Millionen PV-Anlagen deutschlandweit so viel Strom, dass die Menge gar nicht vollständig genutzt werden kann. Das ist zum Beispiel öfter an Sommer-Wochenenden der Fall, wenn der Stromverbrauch geringer ist als unter der Woche.

Negative Strompreise an der Börse.

Ist mehr Strom im Netz als benötigt wird, sinken die Preise. Die Bundesnetzagentur hat ermittelt, dass es im Schaltjahr 2024 in 457 von 8.784 Stunden negative Börsenstrompreise gab. 2023 waren es noch 301 von 8.760 Stunden. Die Stunden mit negativen Strompreisen nehmen seit einigen Jahren stetig zu.

Direkt von niedrigen Strompreisen profitieren Stromgroßverbraucher in Industrie oder Gewerbe, deren Strompreise mit den Strombörsenpreisen oft direkt gekoppelt sind. Privatkund:innen sind von negativen Börsenpreisen meist nur indirekt betroffen, weil ihre Verträge auf einem langfristigen Stromeinkauf basieren. Inzwischen gibt es aber auch für sie flexible und dynamische Stromtarife, bei denen die Preisschwankungen stärker durchschlagen – im Positiven wie im Negativen.

Redispatch: Abregeln von Kraftwerken bei drohenden Netzengpässen.

Die Netzinfrastruktur, sprich die Stromleitungen und das Stromnetz in Deutschland müssen ausgebaut werden, um den vielen erneuerbaren Strom transportieren zu können. Aktuell ist unser Stromnetz noch nicht gut auf die Volatilität der erneuerbaren Energieträger wie Wind und Sonne vorbereitet, sodass zweitweise Netzengpässe drohen. Das heißt, gibt es viel Wind und Sonne, kann das Stromnetz stellenweise überlastet sein und es braucht ein Engpassmanagement. Eine der wichtigsten Maßnahmen ist dabei der Redispatch, bei dem große Kraftwerke gesteuert und nach Bedarf gedrosselt oder hochgefahren werden. Kraftwerksbetreiber können zu einer Verschiebung ihrer Stromproduktion durch die Übertragungsnetzbetreiber angewiesen werden, um so Netzengpässe zu vermeiden. Aber nicht nur das: Auch private Haushalte mit neu installierten Wärmepumpen und Wallboxen werden inzwischen für ihr netzdienliches Verhalten (§14a EnWG) belohnt in Form von finanziellen Anreizen.

Zunahme der Strompreisvolatilität.

Stark schwankende Strompreise sind schlecht für Verbraucher:innen und Wirtschaft, weil sie die Planbarkeit zerschießen. Die Zunahme der Strompreisvolatilität im Vergleich zu den Vorjahren lässt sich in den maximalen Preisspreads erkennen. In 2024 sind der tägliche Preisspread und die Standardabweichung im Vergleich zum Vorjahr auf allen Märkten gestiegen. Damit erreichte die tägliche Preisvolatilität laut Forschungsstelle für Energiewirtschaft (FFE) ein historisches Maximum (mit Ausnahme des Jahres 2022 mit seinem außergewöhnlich hohen Strompreisniveau).

Wie Überschussstrom aus Erneuerbaren genutzt werden kann.

Negative Börsenstrompreise sind im Grunde ein Zeichen für eine spezielle Nachfrage- und Bedarfssituation; wirtschaftlich gesehen sind sie auf Dauer nicht gut. Überschüssigen Solarstrom müssen wir besser nutzen anstatt Anlagen abzuregeln. Denn es gibt nicht zu viel Strom aus Photovoltaik bzw. erneuerbaren Energien, er muss nur besser in Haushalte und Stromnetze integriert werden.

Um negative Strompreise zu vermeiden, ist eine Umgestaltung des Stromsystems unvermeidlich – und schon im Gange. Zu den Maßnahmen gehören:

• die Sektorenkopplung aus Strom, Wärme und Mobilität,
• die Abschaltung unflexibler konventioneller Kraftwerke,
• Power-to-Heat-Nutzung von Überschussstrom,
• verstärkter, grenzüberschreitender Stromhandel,
• mehr Speicherkapazitäten durch Batterien.

Konkret kann zum Beispiel bidirektionales Laden mit einem E-Auto eine Option sein, um überschüssig produzierten PV-Strom aus dem Netz zu speichern und ihn bei Stromengpässen wieder abzugeben. Allerdings sind dazu noch einige rechtliche und technologische Hürden zu beseitigen. Was schon möglich ist, dass Elektroautos mit ihren Batterien oder auch Wärmepumpen zeitversetzt zu ihrem Bedarf Strom beziehen. Wenn sie dies in Zeiten mit viel Solar- und Windstrom im Netz tun, ist ihr Betrieb stromsystem- und energiewendedienlich zugleich.

In der Industrie kann überschüssiger Strom aus erneuerbaren Energien zur Wärmeerzeugung genutzt werden (z.B. Fernwärmeerzeugung durch Überschussstrom oder durch Power-to-Heat-Technologien).

Polarstern nutzt überschüssigen PV-Strom für Wasserstoff.

Wir bei Polarstern haben die Sektorenkopplung aus erneuerbarer Stromversorgung mit PV, Wärmegewinnung und E-Mobilität zu Ende gedacht. Im Klimaquartier Neue Weststadt in Esslingen, in dem überschüssiger Solarstrom für die Elektrolyse von grünem Wasserstoff genutzt wird. Herzstück des Quartiers ist ein Elektrolyseur mit der Leistung von 1 MWel. Er wandelt überschüssigen Strom aus den PV-Anlagen in Wasserstoff um. 400 kg grüner Wasserstoff werden so täglich produziert.

Mehr über Esslingen

Wie man zuhause überschüssigen Solarstrom besser nutzt.

Überschussladen des PV-Stroms mit Wallbox.

Beim Überschussladen sind PV-Anlage und Ladestation des E-Autos gekoppelt. Wird mehr Solarstrom erzeugt, als der Haushalt verbraucht, wird der Überschuss nicht ins öffentliche Stromnetz eingespeist, sondern er lädt das Elektroauto. So funktioniert’s: Sobald ein festgelegter Grenzwert überschritten und genügend Solarstrom verfügbar ist, weist das Energiemanagementsystem der Wallbox den Stromüberschuss automatisch zu und lädt das E-Auto. Überschussladen geht natürlich auch manuell, aber dazu muss man die Stromerzeugung selbst immer im Blick haben. Genauso ist ein dynamisches Überschussladen möglich. Im Unterschied zum automatischen Überschussladen mit festen Grenzwerten, passt sich hierbei das Überschussladen dynamisch der verfügbaren Energiemenge an.

Ansonsten sollte generell die PV-Anlage zuhause mindestens über 7 kWp Leistung verfügen, damit sie für das PV-Überschussladen des E-Autos in Frage kommt.

Tipp: Wenn du schon eine Wallbox zuhause hast und von den Vorteilen des PV-Überschussladens profitieren willst, kannst du die Funktion nachrüsten. Grundsätzlich eignet sich fast jede Wallbox zum Überschussladen, allerdings machen es erst gewisse Komponenten so richtig komfortabel.

Groß- und Heimspeicher ausbauen.

Um den Stromüberschuss aus Wind und Sonne besser handeln zu können, sind Batteriespeicher von großer Bedeutung. Zum Glück läuft der Speicher-Ausbau gerade richtig an – sowohl bei Großspeichern, als auch bei Heimspeichern. Sie können Überschussstrom zwischenspeichern und ihn zu einem späteren Zeitpunkt wieder abgegeben, etwa am Abend. So wird weniger überflüssiger, nicht direkt benötigter PV-Strom ins Netz eingespeist. Mit immer mehr industriellen Großspeichern können auch bald Windräder seltener abgeriegelt werden. Dazu braucht es große Batteriespeicher.

Energiemanagement-System nutzen und Eigenverbrauch steigern.

Das beste Mittel gegen PV-Stromüberschuss ist, den Solarstrom dann zu verbrauchen, wenn er erzeugt wird. Also Waschmaschine, Geschirrspüler oder E-Auto dann zu nutzen, wenn die Sonne gerade eh ihr Bestes gibt.

Klar kann man die Waschmaschine morgens vorprogrammieren, damit sie nachmittags läuft, wenn die Sonne am meisten Energie liefert. Das geht aber nicht mit allen Geräten. Energiemanagementsysteme und steuerbare Geräte, die miteinander kommunizieren können, übernehmen diesen Job für dich.

Mit der Elektrifizierung der Wärmeversorgung und der Mobilität kommen weitere große Stromverbraucher wie Wärmepumpen hinzu, die ein Energiemanagementsystem (HEMS) daheim sinnvoll machen. Auch die immer häufiger in Haushalten genutzten Stromspeicher lassen sich über ein Energiemanagementsystem steuern und be- und entladen. Fazit: Mit Home Energy Management Systems (HEMS), Großverbrauchern wie Wärmepumpe und Elektroauto lässt sich der Eigenverbrauch des PV-Stroms optimal nutzen und eine hohe Autarkie erzielen. Stromüberschüsse sind dann in Zukunft im besten Fall nur noch eine Ausnahme.