Was sind Nennleistung, installierte Leistung und Bemessungsleistung?

Definition

Für stromproduzierende Einheiten gelten, wie für alle anderen Maschinen auch, verschiedene Leistungsbegriffe. Dabei sind technisch mögliche Spitzenleistungen und wirtschaftliche Dauerleistungen zu unterscheiden. 

Die Nennleistung ist die (meist) vom Hersteller genannte Orientierungshilfe, mit der eine Anlage dauerhaft wirtschaftlich hinsichtlich Verschleiß und Energieeinsatz sicher betrieben werden kann. Die installierte Leistung beschreibt hingegen die Spitzenleistung einer Maschine, beispielsweise eines Generators oder einer photoelektrischen Zelle. Mit installierter Leistung können in der Energiewirtschaft aber auch die zusammengefassten Spitzenleistungen mehrerer Stromerzeugungseinheiten gemeint sein. 

Daneben existiert eine Bemessungsleistung für Anlagen nach dem EEG, die allerdings vor allem bilanziell zu verstehen ist. Sie ergibt sich aus den effektiv produzierten Kilowattstunden geteilt durch die Summe aller Jahresstunden und dient zur Berechnung der Vergütung nach dem Erneuerbaren-Energien-Gesetz (EEG).

Nennleistung und installierte Leistung

Nennleistung, installierte Leistung und Bemessungsleistung Nennleistung, installierte Leistung und Bemessungsleistung Sowohl Nennleistung als auch installierte Leistung sind unveränderlich und gehören zu den festen technischen Daten der Anlage, sie können nur durch grundlegende und meist genehmigungspflichtige Änderungen angepasst werden. Hierzu zählen beispielsweise gesetzliche Vorgaben oder die Stilllegung bzw. Entfernung ganzer Anlagenteile. Biogasanlagen und KWK-Anlagen, die mit ihren Blockheizkraftwerken (BHKW) sowohl der Strom als auch der Wärmelieferung dienen, haben zusätzlich zur elektrischen auch eine thermische Nennleistung. Diese bezeichnet die Wärmeleistung, die ein BHKW im Regelbetrieb an angeschlossene Heizkreise abgeben kann.

Leistung wird in  Watt  angegeben und ist die physikalische Einheit für die Fähigkeit Energie zu beziehen oder zu erzeugen. Die eingesetzte Leistung pro Zeiteinheit, meistens eine Stunde, ergibt eine Energiemenge , diese wird in  Kilowattstunden (kWh)  angegeben. Stromproduzierende Anlagen verfügen meistens über zwei Arten von Leistungsangaben: Die Nennleistung und die installierte Leistung, beide werden in  Kilowatt (kW) gemessen. Die Nennleistung bezeichnet dabei die normale, verschleißoptimierte Betriebsleistung, die installierte Leistung die Höchstleistung der Anlage. Je nach Bauart, Hersteller und Funktionsweise der Anlage ist die Nennleistung mal mehr, mal weniger weit von der installierten Leistung entfernt. Sowohl bei PV-Anlagen als auch bei Biogas-BHKW kann die installierte Leistung bisweilen dauerhaft oder kurzfristig ohne betriebliche Einschränkungen überschritten werden.

Installierte Leistung in Kilowatt Peak (kWp) bei Solaranlagen

„Peak“ ist das englische Wort für Gipfel, das sich auch mit „Spitze“ übersetzen lässt – damit kommen wir der Bedeutung schon sehr nahe. Bei Photovoltaikmodulen wird die idealtypisch erreichbare Spitzenleistung in kWp angegeben. Diese wird freilich nur unter besonderen, standardisierten Testbedingungen (standardised test conditions, kurz STC) erreicht. Hierzu gehören die Strahlungsstärke, die Temperatur und eine bestimmte spektrale Beschaffenheit des Sonnenlichtes. In der Praxis wird die kWp-Leistung nur als Richtwert verstanden, da sie nicht nur unterschritten, sondern bei niedrigen Zelltemperaturen an besonders kalten, aber sonnigen Tagen sogar überschritten werden kann.

Bemessungsleistung

Nennleistung und installierte Leistung sind vorwiegend technische Begriffe und finden sich auch auf dem Typenschild der Anlage – die Bemessungsleistung ist hingegen bilanzieller Art. Sie ist eine berechnete Kennzahl und dient für alle Energieträger mit Ausnahme von Wind und Photovoltaik zur Berechnung der EEG-Förderung; die Förderung von Windenergie- und PV-Anlagen wird anhand der installierten Leistung berechnet. Wichtig: Mit der „Bemessungsleistung“ aus der Elektrotechnik hat die energiewirtschaftliche Bemessungsleistung nichts zu tun.

So wird die Bemessungsleistung berechnet

Die Bemessungsleistung ist der Quotient aus den tatsächlich produzierten Kilowattstunden innerhalb eines Kalenderjahres durch die Summe der vollen Zeitstunden im Jahr, dies sind entweder 8.760 Stunden in einem normalen Jahr oder 8.784 Stunden in einem Schaltjahr. Wird eine Anlage erst im Laufe des Kalenderjahres in Betrieb genommen, gilt natürlich nicht die volle Jahresstundenanzahl, sondern die Stundenanzahl ab dem Tag der Inbetriebnahme.

Formel zur Berechnung der Bemessungsleistung

Bemessungsleistung = Summe produzierter kWh/Jahr ÷ Summe voller Zeitstunden/Jahr (8.760 bzw. 8.784)

Exkurs: Die Höchstbemessungsleistung für Biogasanlagen

Unter der Höchstbemessungsleistung einer Biogasanlage versteht das EEG die höchste Bemessungsleistung der Anlage in einem Kalenderjahr, für die eine Marktprämie ausgezahlt wird.. Um einen Ausbau der Flexibilität von Biogasanlagen auch rückwirkend durchzusetzen, wurde bereits mit dem EEG 2014 bei Bestandsanlagen aus dem EEG 2012 die Höchstbemessungsleistung auf mindestens 95 Prozent der installierten Leistung festgesetzt. Für neue Biogasanlagen im Sinne des EEG 2014 betrug die Höchstbemessungsleistung nur noch 50 Prozent der bezuschlagten Gebotsmenge, da diese mindestens die Hälfte ihrer Kapazität flexibel halten sollen. Mit dem EEG 2021 wurde diese Grenze noch einmal angepasst: Die vergütungsfähige Strommenge bei ausschreibungspflichtigen Neuanlagen wurde von 50 Prozent auf 45 Prozent der installierten Leistung abgesenkt.

Rechenbeispiele zur Höchstbemessungsleistung

Eine nach dem EEG 2012 vergütete Biogasanlage soll die verschiedenen Leistungstypen veranschaulichen: Die Anlage wurde 2013 genehmigt und ging im selben Jahr in den regulären Betrieb über. Insgesamt verfügt die Anlage über zwei BHKW mit einer Nennleistung von je 450 kW für den problemlosen wirtschaftlichen Dauerbetrieb.

Die installierte Leistung (Spitzenleistung) liegt pro BHKW bei 500 kW, jedoch wird nur ein BHKW dauerhaft zur Stromerzeugung genutzt. Aufgrund der Regelungen zur Höchstbemessungsleistung werden hiervon noch 95 Prozent, d.h. in diesem Beispiel 427,5 kW gefördert.

Im gesamten Jahr speiste der Anlagenbetreiber gemessene 3.660.000 kWh (ausgenommen Übertragungsverluste) ins Netz ein. Dabei kam es zu keinen Störungen der BHKW. Der Quotient aus eingespeisten kWh und realen Stunden pro Jahr ergibt somit 418 kW Bemessungsleistung.

EEG 2014 - EEG 2017
Wenn die gleiche Anlage nun in den Jahren 2014 bis Ende 2020 in Betrieb genommen worden wäre, würde die Berechnung der Höchstbemessungsleistung nun einen Wert von 250 kW (=500kW*50%) ergeben. Entgegen unserem ersten Beispiel bekäme der Anlagenbetreiber demnach nur für 2.190.000 kWh/a (250kW *8760h/a) eine Vergütung nach EEG.

EEG 2021
Im EEG 2021 wurde die Höchstbemessungsleistung noch weiter nach unten angepasst. Bei einer 500 kW Anlage beträgt die Höchstbemessungsleistung damit nur noch 225kW (=500*45%) und die daraus ergibt sich eine EEG-vergütete Jahreseinspeisemenge von 1.971.000 kWh.

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