PV für Einsteiger - Photovoltaik bei Stromausfall nutzen



PV Anlage auch bei Stromausfall in Betrieb?

Wenn man sich eine PV Anlage anschafft, dann mit dem Hauptgedanken damit eigenen Strom zu erzeugen um den Strombezug aus dem Netz zu verringern. Doch neben diesem wirtschaftlichen Gründen gibt es noch weitere. Nämlich den Strombedarf im Haus auch dann zu decken wenn es zu einem Ausfall des öffentlichen Netzes kommt. Doch das ist nicht selbstverständlich. Der Wechselrichter, der dafür zuständig ist, den erzeugten Gleichstrom der Module in nutzbaren Wechselstrom umzuwandeln, arbeitet grundsätzlich Netz-parallel. Das bedeutet, gibt es plötzlich kein Netz mehr, hört auch der Wechselrichter auf zu produzieren. Das hat den Hintergrund, dass damit unerwünschtes Rückspeisen in das öffentliche Netz verhindert wird. Wir stellen uns zum Beispiel vor, dass aufgrund von Wartungsarbeiten ein Teilbereich des öffentlichen Netzes abgeschaltet wird. Aus Sicherheitsgründen muss natürlich sichergestellt werden, dass über diese abgeschalteten Leitungen kein Strom fließt. Damit diese gefährlichen Situationen nicht entstehen können gibt es die Anforderungen an alle Netz-gekoppelten Wechselrichter, dass diese sofort abschalten sobald sie nicht mehr mit dem öffentlichen Netz verbunden sind. Naja, das würde dann ja auch bedeuten, dass die PV Anlage bei Stromausfall ja nicht mal Strom produzieren darf. Be gewöhnlichen PV Anlagen mit Netz-gekoppeltem Wechselrichter ist das auch tatsächlich der Fall. Jetzt gibt es aber auch die Möglichkeit sogenannte Notstrom- oder Ersatzstrom-fähige Wechselrichter zu verwenden.


Ersatzstrom und Notstrom bei Stromausfall

Damit die PV Anlage bei Stromausfall auch weiterhin die Lasten im Haus versorgen kann, benötigt es spezielle Notstrom- oder Ersatzstromsysteme. Auch hier ist der Wechselrichter die Hauptkomponente. Gewöhnliche Wechselrichter sind Netz-gekoppelte Wechselrichter. Diese produzieren nicht wenn keine Netzspannung anliegt. Es braucht also spezielle Wechselrichter, die auch dann einspeisen können wenn kein Netz mehr anliegt und quasi ihr eigenes Netz aufbauen können. Dazu muss aber auch sichergestellt werden, dass während eines Ausfalls des öffentlichen Netzes kein Strom mehr von der PV Anlage in das Netz eingespeist wird. Um das zu gewährleisten gibt es unterschiedliche Ansätze.


Die Ersatzstromlösung

Einer dieser Ansätze ist, dass im Notstromfall das öffentliche Netz komplett vom Hausnetz getrennt wird. Der Wechselrichter kann dann weiter in das Hausnetz einspeisen und die Verbraucher versorgen. Es darf aber keine Verbindung mehr zum öffentlichen Netz bestehen. Für diese Variante gibt es Systemlösungen, die genau das machen. Im Notstromfall werden alle drei Phasen vom öffentlichen Netz getrennt, zum Beispiel mit einem Schütz. Das ganze kann entweder automatisch passieren oder durch händische Betätigung eines Trennschalters. Sobald sichergestellt ist, dass es eine normgerechte Trennung gibt, speist der Wechselrichter auch weiter auf allen drei Phasen im Hausnetz ein. Das bedeutet Verbraucher können weiterhin ganz normal auf allen drei Phasen versorgt werden. Man spricht hier auch gerne von der sogenannten Ersatzstromlösung. In welcher Form bzw. wie ausfallssicher diese Netztrennung bei Stromausfall tatsächlich erfolgen muss, ist abhängig von den Vorgaben der jeweiligen Netzbetreiber. Die entsprechende Lösung muss aber ohnehin von einer Elektrofachkraft realisiert werden.


Die Notstromlösung

Ein weiterer Ansatz wäre im Notstromfall einen separaten Ausgang für die Versorgung zu verwenden. Dieser separate Ausgang, meist einphasig ist nicht mit den drei Phasen des öffentlichen Netzes verbunden und auch nicht mit dem gewöhnlichen Hausnetz. Bei Stromausfall kann der Wechselrichter aber genau auf diesem separaten Ausgang eine Versorgung herstellen. Der große Unterschied ist also, dass hier nicht dieselben drei Phasen versorgt werden wie im Normalbetrieb. Das hat den Nachteil, dass im Notstromfall nicht alle gewöhnlichen Verbraucher im Haus versorgt werden können. Lediglich die Verbraucher, die an diesem separaten Ausgang angeschlossen werden, können auch im Notstrom betrieben werden. Üblicherweise wird an diesem Ausgang eine einfache Steckdose installiert, die im Notstrombetrieb aktiv ist. Mit einem Verteiler können dann die wichtigsten Verbraucher angeschlossen werden wie zum Beispiel die Gefriertruhe, ein Licht oder das Smartphone Ladekabal. In der Regel ist bei dieser Variante aber auch die Leistung limitiert auf ein paar wenige Verbraucher. Diese Lösung dient also lediglich dazu nur die wichtigsten Verbraucher bei Stromausfall weiter zu versorgen. Dafür ist aber meist auch die Installation etwas einfacher als die Variante mit der Netztrennung. Man spricht bei dieser einfacheren Variante auch gerne von der klassischen Notstromlösung.


Es gibt bereits eine breite Anzahl an Anbietern für Ersatzstrom- und Notstromlösungen. Aber Achtung, nicht immer wird unter den beiden Begriffen dasselbe verstanden. Hier sollte man sich also immer vorab erkundigen wie die Lösung technisch genau funktioniert. Es gibt zwischen den unterschiedlichen Anbietern meist immer ein paar technische Unterschiede, was die genaue Umsetzung angeht. Die beste Lösung für einen selbst hängt daher auch immer stark von den individuellen Bedürfnissen ab. Am Ende ist es natürlich auch eine Kostenfrage.



Welche Rolle spielt hier der Batteriespeicher?

Ein wichtiger Punkt, der beachtet werden muss wenn die PV Anlage auch bei Netzausfall betrieben werden soll, ist die maximale Ausgangsleistung. Im Netz-gekoppelten Normalbetrieb wird natürlich immer versucht die Verbraucher primär durch die erzeugte PV Leistung zu versorgen. Wenn aber der Verbrauch höher ist als die produzierte PV Leistung, kann zusätzlich noch Strom vom Netz bezogen werden um Verbrauchsspitzen abzufangen. Das funktioniert bei Netzausfall so aber nicht mehr. Hier darf der Verbrauch wirklich nur maximal so groß sein wie die erzeugte PV Leistung. Tagsüber an sonnigen Tagen ist das meist machbar aber was passiert an weniger ertragsreichen Tagen oder in der Nacht? Wenn es dann einen Stromausfall gibt. Dann gibt es keinen Strom von der PV Anlage. Außerdem kann hier auch kein Strom vom Netz bezogen werden. Und genau hier kommt auch der Batteriespeicher zum Einsatz. Um auch in der Nacht oder bei schlechten Verhältnissen die Verbraucher bei Netzausfall versorgen zu können, wird die Energie aus dem Speicher verwendet. Die Ersatzstromlösung wird in der Regel immer mit Batteriespeicher realisiert. Empfehlenswert ist der Speicher aber auch für die klassische Notstromlösung. Ohne Batteriespeicher wäre man dauernd angewiesen auf die aktuelle PV Produktion. Eine zuverlässige Komplettlösung, um bei Stromausfall seine Verbraucher zu versorgen benötigt also einen Batteriespeicher.



Photovoltaik schafft neben dem wirtschaftlichen Aspekt definitiv auch ein Stück weit Autarkie und Unabhängigkeit. Die Fähigkeit seine Verbraucher auch bei Stromausfall weiter zu versorgen, trägt auf jeden Fall dazu bei. Wie bereits erwähnt gibt es in diese Richtung einige Anbieter und Lösungen. Da aber auch die Bedürfnisse sehr individuell sind, sollte man auf jeden Fall diese verschiedenen Lösungen miteinander vergleichen. So kann am besten beurteilt werden welche Lösung für einen persönlich die beste ist.