Roth Elektrotechnik GmbH
Photovoltaik | E-Mobilität | Elektroinstallationen
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Die Nutzung von Photovoltaik (PV)-Anlagen zur Stromerzeugung hat in den letzten Jahren massiv an Bedeutung gewonnen. Doch selbst modernste Solaranlagen sind in der Regel nicht darauf ausgelegt, bei einem Stromausfall automatisch weiterzuarbeiten. Dies liegt an sicherheitstechnischen Vorgaben, die den Schutz des Netzpersonals gewährleisten sollen. Um auch bei einem Blackout unabhängig zu bleiben, kommen Backup-Systeme oder inselfähige Anlagen zum Einsatz. Dieser Artikel erläutert, was bei einem Stromausfall passiert, und zeigt, wie Backup-Boxen bzw. Inselanlagen die Stromversorgung sichern.
Die meisten PV-Anlagen sind "netzgekoppelt" und speisen ihren Strom direkt ins öffentliche Netz ein. Bei einem Stromausfall schaltet sich die Anlage aus Sicherheitsgründen automatisch ab – ein Prozess, der als *Notabschaltung* bezeichnet wird. Hintergrund ist die VDE-AR-N 4105-Norm: Sie verhindert, dass die PV-Anlage während eines Blackouts weiterhin Strom ins Netz einspeist, um Reparaturteams vor gefährlichen Spannungen zu schützen.
- Kein Eigenverbrauch:Trotz Sonneneinstrahlung steht kein Solarstrom zur Verfügung.
- Sensitive Geräte gefährdet: Kühlschränke, Heimspeicher oder medizinische Geräte fallen aus.
- Abhängigkeit vom Netz: Die Versorgungslücke muss durch Notstromaggregate oder unterbrechungsfreie Stromversorgungen (USV) überbrückt werden.
Selbst Haushalte mit Stromspeichern sind betroffen, sofern diese nicht explizit für eine *Inselbetriebsfähigkeit* ausgelegt sind. Ohne zusätzliche Technik bleibt der Speicher bei Netzausfall deaktiviert.
Eine Backup-Box (auch "Backup-System" oder "Notstromschaltung") ermöglicht die Weiterversorgung ausgewählter Stromkreise während eines Blackouts. Sie fungiert als Schnittstelle zwischen PV-Anlage, Speicher und Verbrauchern, die im Notfall prioritär versorgt werden sollen.
Funktionsweise und Vorteile:
- Selektive Versorgung: Die Backup-Box trennt die Hausinstallation vom öffentlichen Netz und speist stattdessen Solarstrom in einen abgegrenzten Teil des Stromkreises ein.
- Kombination mit Speichern: Moderne Systeme nutzen den PV-Strom in Verbindung mit einem Batteriespeicher, um auch nachts oder bei geringer Sonneneinstrahlung eine Notversorgung zu gewährleisten.
- Kosteneffizienz: Backup-Lösungen sind günstiger als vollständige Inselanlagen und eignen sich für Haushalte, die nur grundlegende Verbraucher (z. B. Licht, Kühlschrank, Router) absichern möchten.
Einschränkungen:
- Leistungsgrenzen: Die maximale Ausgangsleistung ist begrenzt (oft 3–5 kW), sodass leistungsstarke Geräte wie Elektroherde oder Klimaanlagen nicht versorgt werden können.
- ein Vollstrombetrieb: Ohne gesonderte Schalttechnik lässt sich nicht das gesamte Hausnetz versorgen.
Inselanlagen (auch "Off-Grid-Systeme") sind speziell dafür konzipiert, unabhängig vom öffentlichen Netz zu operieren. Sie kombinieren PV-Module, leistungsstarke Batteriespeicher und einen Hybridwechselrichter, der sowohl Netzkopplung als auch Inselbetrieb ermöglicht.
Technische Merkmale:
- Netzunabhängiger Betrieb: Die Anlage erzeugt ein eigenes Stromnetz (*Inselnetz*), sobald der Netzanschluss unterbrochen wird.
- Volle Nutzung der PV-Leistung: Überschüssiger Solarstrom wird im Batteriespeicher gepuffert und steht auch nachts zur Verfügung.
- Höhere Resilienz: Dank intelligenter Laststeuerung können Verbraucher je nach Priorität und verfügbarer Leistung automatisiert ein- oder ausgeschaltet werden.
Anwendungsbereiche:
- Gewerbliche Nutzung: Für Unternehmen mit hohen Ansprüchen an unterbrechungsfreie Stromversorgung (z. B. Rechenzentren).
- Ländliche Regionen: In Gebieten mit instabiler Netzinfrastruktur.
- Notfallplanung: Für Haushalte, die langfristige Blackouts überbrücken müssen.
Herausforderungen:
- Kosten: Inselfähige Systeme erfordern leistungsfähige Speicher und Wechselrichter, was die Investition erhöht.
- Regulatorik: Die Installation muss mit den lokalen Netzbetreibern abgestimmt werden, um Rückwirkungen ins öffentliche Netz zu vermeiden.
Stromausfälle werden angesichts wachsender Belastungen der Netze und extremer Wetterereignisse wahrscheinlicher. Während netzgekoppelte PV-Anlagen ohne Backup keine Notstromversorgung bieten, schließen Backup-Boxen und Inselanlagen diese Lücke – je nach Bedarf und Budget.
- Backup-Boxen sind eine pragmatische Lösung für begrenzte Notversorgung.
- Inselfähige Anlagen bieten maximale Unabhängigkeit, erfordern aber höhere Investitionen.
Moderne Energiemanagementsysteme (EMS) optimieren dabei die Effizienz beider Lösungen, indem sie Erzeugung, Speicherung und Verbrauch intelligent vernetzen. Mit Blick auf die Energiewende sind solche Technologien nicht nur eine Absicherung gegen Blackouts, sondern auch ein Schritt hin zu nachhaltiger Resilienz.
Hinweis: Die technischen Anforderungen an Backup-Systeme und Inselanlagen variieren je nach Region. Vor der Installation ist eine individuelle Beratung durch Fachbetriebe empfehlenswert.
Roth Elektrotechnik GmbH
Obere Mühle 17-19 79367 Weisweil
Tel.: 015734452180 info@rothms.de
Steuernummer: 05087/00939 Registergericht: Amtsgericht Freiburg i. Br. Registernummer: HRB727496
Geschäftsführer Maximilian Roth Christian Klaus Roth
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