Viele Hausbesitzer stellen sich in Deutschland die Frage, ob ihre Photovoltaikanlage auch in Zeiten eines Stromausfalls eine zuverlässige Energiequelle darstellen kann. Laut einer Risikoanalyse der Bundesregierung waren deutsche Haushalte im Jahr 2020 im Durchschnitt jedoch gerade einmal 10,7 Minuten ohne Strom. Stromausfälle, also ein Blackout, ist also weiterhin sehr unwahrscheinlich. Lohnt sich daher die Investition in eine Notstromversorgung?
In diesem Artikel beleuchten wir, unter welchen Bedingungen eine PV-Anlage auch bei Stromausfall nutzbar ist, welche zusätzlichen Komponenten erforderlich sind, und warum eine vollständige Notstromversorgung durch eine Solaranlage oftmals eine kostspielige Angelegenheit ist.
Funktionsweise von PV-Anlagen
Photovoltaikanlagen bestehen aus mehreren Komponenten: Solarplatten, einem Wechselrichter, einem Einspeisemanagement und optional einem Stromspeicher. Die Solarmodule, die auf Dächern oder Freiflächen installiert werden, wandeln das Sonnenlicht direkt in elektrische Energie um. Diese Gleichstromenergie wird vom Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt, der dann für den Haushalt nutzbar ist oder ins öffentliche Stromnetz eingespeist und mit der Einspeisevergütung ausgezahlt werden kann
Ein entscheidender Faktor für die Nutzung der PV-Anlage bei einem Stromausfall ist die Speicherlösung. Während des Tages produzieren die Solarmodule oft mehr Strom, als im Haushalt verbraucht wird. Überschüssige Energie kann in Batteriespeichern gesichert werden, um sie bei Bedarf, beispielsweise während eines Stromausfalls, zur Verfügung zu stellen. Ohne einen solchen Solarstromspeicher wäre die direkt erzeugte Energie nur im Moment der Erzeugung nutzbar und könnte nicht für spätere Zeiten ohne Sonneneinstrahlung oder bei Stromausfällen vorgehalten werden.
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Nutzung bei Stromausfall
Die Möglichkeit, eine PV-Anlage während eines Stromausfalls zu nutzen, hängt stark von der spezifischen Konfiguration und den installierten Komponenten des Systems ab. Im Normalfall gilt: Während eines Stromausfalls produziert die PV-Anlage keinen Strom. Das liegt daran, dass der Wechselrichter Strom aus dem öffentlichen Netz benötigt, um den von der PV-Anlage erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln. Ohne diese Umwandlung ist der erzeugte Solarstrom für Sie im Haushalt nicht nutzbar. Daher geht die PV-Anlage solange in den Standby-Modus, bis der Wechselrichter wieder Strom aus dem öffentlichen Netz empfängt.
Sie brauchen sich aber keine Sorgen darum machen, dass Ihre Solaranlage irgendwelche Schäden davontragen könnte, wenn kein Strom abgenommen wird. Wenn kein Strom aus der PV-Anlage abgenommen wird, ist zwar ein bisschen mehr Spannung in den Modulen, es passiert aber nichts.
Das Abschalten dient außerdem der Sicherheit, um zu verhindern, dass Strom in das öffentliche Netz eingespeist wird und so möglicherweise Wartungspersonal gefährdet. Verständlicherweise sind viele PV-Besitzer frustriert, dass sie ihre Unabhängigkeit während eines Stromausfalls nicht nutzen können. Um den Stromausfall zu umgehen, kann daher ein ein Not- oder Ersatzstromsystem eingesetzt werden. Hierbei ist allerdings Vorsicht geboten, da nicht jede Hauselektrik für den Einsatz solcher Systeme geeignet ist. Diese Notstromversorgung beinhaltet ein Batteriespeichersystem und einen sogenannten Inselwechselrichter, der einen Inselbetrieb ermöglichen kann.
Vor allem der Inselwechselrichter ist aber in Bezug auf die hohe Unwahrscheinlichkeit von Stromausfällen eine große Investition. Sie würden in dem Fall für ein Gerät bezahlen, für das Sie kaum eine Notwendigkeit haben. Denn nach einer Risikoanalyse der Bundesregierung waren deutsche Haushalte im Jahr 2020 im Durchschnitt gerade einmal 10,7 Minuten ohne Strom.
Außerdem müssen Sie sich ein Batteriespeicher anschaffen. Dieser ermöglicht es, den tagsüber von den Solarmodulen selbst erzeugten Strom zu speichern und zu nutzen, wenn die Module mal keinen Strom erzeugen. Also während Stromausfällen, aber auch in der Nacht oder an bewölkten Tagen. Die Anschaffung eines Stromspeichers ist also alleine unabhängig von Notstromversorgung eine gute Investition. Langfristig sparen Sie nämlich viele Stromkosten.
Die Planung und Installation eines Inselwechselrichters sollte jedoch sorgfältig abgewogen werden, insbesondere im Hinblick auf die Häufigkeit von Stromausfällen in der jeweiligen Region. Während die Bereitstellung einer Notstromversorgung mittels PV-Anlage und Batteriespeicher eine effektive Lösung darstellen kann, ist sie oft mit erheblichen zusätzlichen Kosten verbunden und selten rentabel.
Herausforderungen und Lösungen
Die Nutzung von PV-Anlagen bei Stromausfällen bringt spezifische Herausforderungen mit sich, die technische, wirtschaftliche und sicherheitstechnische Aspekte umfassen. Da Stromausfälle jedoch extrem selten in Deutschland sind, ist die erste Überlegung, ob sich die Investition in eine Solar-Inselanlage überhaupt lohnt.
Technische Herausforderungen
Die Umstellung auf einen Inselbetrieb erfordert eine sorgfältige Planung und Installation spezieller Komponenten, die sicherstellen, dass die Anlage auch bei Unterbrechungen des öffentlichen Stromnetzes weiterhin Grünstrom liefert. Dies beinhaltet die Installation eines Batteriespeichers, der genügend Kapazität besitzt, um den Energiebedarf während des Ausfalls zu decken. Außerdem braucht es einen Inselwechselrichter, der die Energieverteilung regelt.
Wirtschaftliche Überlegungen
Die zusätzlichen Kosten, die zu erwägen sind, sind die Anschaffung eines Wechselrichters für Inselanlagen. Hinzu kommen die Kosten für einen Solarstromspeicher. Dieser rentiert sich aber in der Regel sogar schon durch die gesparten Stromkosten, auch ohne Stromausfälle. In Deutschland, wo Stromausfälle selten sind, ist die Investition in eine umfassende Notstromversorgung aber selten notwendig. Die Anschaffung eines Stromspeicher lohnt sich unabhängig davon dennoch.
Sicherheit und Vorschriften
Es ist auch wichtig, die Sicherheitsvorschriften und technischen Anforderungen zu beachten, die für den Betrieb von PV-Anlagen im Inselbetrieb gelten. Dazu gehört die Einhaltung von Normen für die elektrische Sicherheit und die Installation, um sicherzustellen, dass die Anlage keine Gefahr für die Bewohner oder das Wartungspersonal darstellt.
Lösungsansätze
Eine sinnvolle Lösung kann darin bestehen, eine PV-Anlage mit einer moderaten Batteriespeicherlösung auszustatten, die für kurze Stromausfälle ausgelegt ist, anstatt eine vollständige Abdeckung aller Eventualitäten anzustreben. Zudem können intelligente Energiemanager dazu beitragen, den Energieverbrauch während eines Ausfalls zu optimieren und die verfügbare Energie effizient zu nutzen.
Wirtschaftlichkeit
Die Entscheidung für eine PV-Anlage mit Notstromversorgung ist nicht nur eine technische, sondern auch eine wirtschaftliche Überlegung. Die Frage nach der Wirtschaftlichkeit hängt eng mit der Häufigkeit von Stromausfällen in der jeweiligen Region, wie auch individuellen Bedürfnissen zusammen.
Die Investition in einen Stromspeicher bietet neben Vorteilen während Stromausfällen auch eine Möglichkeit zur Erhöhung der Energieunabhängigkeit unabhängig von Stromausfällen. Solarstromspeicher ermöglichen es Hausbesitzern, den tagsüber erzeugten Solarstrom effizient zu speichern und zu einem späteren Zeitpunkt zu nutzen. Für viele kann der Solarstromspeicher also bereits ohne die Berücksichtigung von Stromausfällen eine lohnende Investition sein, da er die Nutzung von selbst erzeugtem Solarstrom maximiert und so niedrigere Energiekosten und eine erhöhte Energieautonomie fördert.
Die einzige spezifische Investition, die für die Nutzung der PV-Anlage bei Stromausfällen erforderlich ist, ist der Inselwechselrichter. Diese Entscheidung sollte auf der Grundlage individueller Bedürfnisse und der spezifischen Situation jedes Hausbesitzers getroffen werden. In Deutschland ist dies jedoch eher unüblich, da die Notwendigkeit nicht besteht. Die Anschaffung eines Inselwechselrichters ist in den meisten Fällen also nicht rentabel.
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Risiko eines flächendeckenden Stromausfalls in Deutschland
Die Wahrscheinlichkeit eines flächendeckenden Stromausfalls in Deutschland ist sehr gering, dank eines robusten und gut gewarteten Stromnetzes. Die Energieversorgung in Deutschland zeichnet sich durch eine hohe Zuverlässigkeit und Stabilität aus. Der diversifizierte Energiemix und fortgeschrittene Technologien in der Netzsteuerung unterstützen dies. Stromausfälle können durch extreme Wetterereignisse, technische Störungen oder andere unvorhersehbare Ereignisse verursacht werden. Aber selbst diese Störungen können in der Regel innerhalb weniger Minuten behoben werden, sodass es meist keine Notwendigkeit einer Notstromversorgung gibt.
Photovoltaikanlagen spielen dafür in der persönlichen Energieversorgung eine große Rolle: Sie tragen nicht nur zur Energieunabhängigkeit bei, sondern senken langfristig stark die Stromrechnung. Hausbesitzer mit Speichermöglichkeiten haben sogar noch größere Stromkostenersparnisse. In Kombination mit einer Wärmepumpe können Sie zudem auch noch unabhängig vom Gasmarkt werden.
Fazit
PV-Anlagen bieten nicht Energieautonomie, sondern können auch bei Stromausfällen eine wichtige Rolle spielen. In Deutschland spielt dies aber meist keine Rolle. Die Investition in Solarstromspeicher verbessert unabhängig von Stromausfällen die Nutzung selbst erzeugter Energie und reduziert die Abhängigkeit vom Netz. Ein Inselwechselrichter ermöglicht zwar die Nutzung bei Stromausfällen, ist jedoch meistens eine große Investition, die kaum gebrauch finden wird.
Hier finden Sie heraus, ob sich eine PV-Anlage auch für Ihr Haus lohnt:
