Photovoltaik auch bei Stromausfall nutzen

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Photovoltaik auch bei Stromausfall nutzen: So gehts

Der Strom kommt aus der Steckdose. Das war lange Zeit selbstverständlich in Deutschland, und das ist es auch jetzt noch. Nach Angaben der Bundesnetzagentur lag die durchschnittliche Unterbrechungsdauer je angeschlossenem Letztverbraucher im Jahr 2021 bei 12,7 Minuten. Und die kann man doch ganz leicht überbrücken, schließlich hat man eine Photovoltaik-Anlage auf dem Dach. Oder? Leider ist es nicht so einfach.

Es gibt mehrere Gründe, warum man sich mit dem Thema Stromausfall auseinandersetzen sollte:

  • „Durchschnittliche Unterbrechungsdauer“ bedeutet, dass es einen im individuellen Fall weniger lang, aber auch bedeutend länger treffen kann.
  • Die durchschnittliche Unterbrechungsdauer liegt zwar statistisch bei „nur“ 12,7 Minuten, sie stieg im Vergleich zum Vorjahr 2020 aber um 1,97 Minuten an.
  • Die Energiewende ist in vollem Gange. Der Umbau der gesamten Netzinfrastruktur mit vielen dezentralen Erzeugern bringt Herausforderungen mit sich, die kurzfristig zu mehr Instabilitäten des Stromnetzes als früher führen können.
  • Hinzu kommt die steigende Anzahl an Verbrauchern wie E-Autos und Wärmepumpen, die die Infrastruktur zusätzlich auf die Probe stellen.
  • Angriffe auf das Stromnetz durch Cyberkriminelle oder andere Staaten können heutzutage nicht gänzlich ausgeschlossen werden – auch wenn kein Grund zur Panik besteht, weil für sogenannte kritische Infrastrukturen besonders hohe Sicherheitsmaßnahmen gelten.

Ein Stromausfall bezeichnet kurze und meist lokale Unterbrechungen der Versorgung. In die Statistik der Bundesnetzagentur gehen ohnehin nur Versorgungsunterbrechungen ein, die länger als drei Minuten dauern. Davon zu unterscheiden ist ein Blackout: Er bezeichnet großflächige Stromausfälle, die zudem mehrere Stunden oder sogar Tage dauern können. Die Wahrscheinlichkeit, dass es soweit kommt, ist in Deutschland bislang gering. Dennoch bezeichnet es die Bundesnetzagentur als sinnvoll, auch privat Vorsorge zu treffen.

Komplettes Hausdach mit Photovoltaik-Anlage bestückt © manfredxy, stock.adobe.com
Hausdach mit Photovoltaik-Anlage © manfredxy, stock.adobe.com

Wie Photovoltaik auch bei einem Stromausfall genutzt werden kann

Auch wenn der Stromerzeuger direkt auf dem Dach oder in unmittelbarer Nähe einer Immobilie montiert ist, heißt das nicht, dass automatisch weiter Strom aus der Anlage fließt, wenn es zu einem Stromausfall kommt. Denn der Wechselrichter schaltet sich dann aus Sicherheitsgründen automatisch ab – und damit die gesamte Anlage, die keinen Strom mehr liefert. Es gibt Lösungen für diese Situation, um die man sich aber kümmern muss, am besten schon vor dem Kauf einer Anlage. Dafür ist es zunächst wichtig, den Unterschied zwischen einer Notstrom- und einer Ersatzstromversorgung zu kennen.

Notstrom ist genau das: Er sorgt bei einer PV-Anlage dafür, dass bei einem Stromausfall die wichtigsten Verbraucher weiterhin versorgt werden. Das sind beispielsweise das Licht oder der Kühlschrank. Er muss manuell eingeschaltet werden.

Ersatzstrom ist darauf ausgelegt, bei einem Stromausfall alle Verbraucher weiterhin mit Strom zu versorgen. Er schaltet sich automatisch ein. Das setzt andere Technik voraus und ist teurer. Ersatzstrom ist vor allem für Einrichtungen wie Krankenhäuser wichtig, die auf eine kontinuierliche und ausfallsichere Stromversorgung angewiesen sind. In Privathaushalten dürfte er aufgrund des Aufwands und der Kosten nur für jene interessant sein, die sich gründlich absichern wollen, weil sie von zunehmenden und längeren Stromausfällen in der Zukunft ausgehen.

Grundsätzlich ist eine PV-Versorgung mit Not- oder Ersatzstrom nur mit einem Speicher sinnvoll. Wenn man sich gegen einen Stromausfall absichern will, darf man nicht davon abhängig sein, dass er nur tagsüber und bei Sonnenschein auftritt. Die Anlage soll schließlich auch dann Notstrom liefern, wenn der Strom einmal abends oder in dunkleren Monaten ausfällt.

Wie eine PV-Anlage notstromfähig wird

Bei Notstrom beziehen PV-Anlagen den benötigten Strom aus dem eigenen Speicherder notstromfähig sein muss. Zahlreiche Standardmodelle weisen diese Fähigkeit nicht auf, weil sie bisher als verzichtbar galt. Das Augenmerk lag vor allem darauf, die Eigenverbrauchsquote zu erhöhen. Bei einem Stromausfall geht zwar auch der notstromfähige Speicher aus, doch kann er mit einem speziellen Notstromschalter wieder angeschaltet werden. Da seine Kapazität endlich ist, kein neuer PV-Strom mehr produziert wird und der Speicher außerdem nun auch den Strom für den eigenen Betrieb aus sich selbst bezieht, sollte mit der vorhandenen Energie sparsam umgegangen werden.

Das heißt, dass entweder bereits im Vorfeld via Schaltkreis eingerichtet wird, welche Geräte bei einem Stromausfall weiter Strom beziehen sollen. Das sollten nur die wichtigsten wie etwa das Licht sein, zumal man nicht weiß, wie lange der Stromausfall anhalten wird. Oder man nutzt eine Notstromsteckdose am Speicher oder in dessen Nähe, an die einzelne Geräte direkt angeschlossen werden können. So kann im Notfall beispielsweise zumindest das Smartphone mit Taschenlampe aufgeladen werden.

Ist der Stromspeicher leer, fließt auch mit einer PV-Anlage kein Notstrom mehr. Um nicht mit einem leeren Speicher in einen Stromausfall zu geraten, kann bei den meisten notstromfähigen Modellen eine Reserve programmiert werden, die stets zur Verfügung gehalten wird. Das ist bequem, reduziert aber die dauerhaft nutzbare Kapazität des Speichers, weil dieser Stromanteil zur Sicherheit immer vorgehalten wird. Sinnvoll ist es, den Stromspeicher in diesen Fällen schon von vornherein bis zu 20 Prozent größer zu dimensionieren. Eine solare Nachladung ist indes nicht möglich, weil die Anlage ausbleibt. Der Vorteil der Lösung besteht vor allem darin, dass keine aufwendigen baulichen Veränderungen nötig sind, man als Betreiber aber trotzdem eine gewisse Absicherung gegen Stromausfälle hat.

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Wie eine PV-Anlage ersatzstromfähig wird

Für eine PV-Anlage, die Ersatzstrom liefern soll, muss mehr Aufwand betrieben werden. Es wird auch hier ein Stromspeicher benötigt, darüber hinaus ein ersatzstromfähiger Wechselrichter sowie eine Netzumschalteinrichtung. Sie dient dazu, die gesamte PV-Anlage bei einem Stromausfall sicher vom öffentlichen Stromnetz zu trennen und sie autark als Insellösung weiterzubetreiben. Das geschieht automatisch, doch kann es einige Sekunden bis hin zu einer Minute dauern, bis der Ersatzstrom fließt. Theoretisch können so alle Geräte im Haus bei einem Ausfall der öffentlichen Versorgung weiter genutzt werden.

Praktisch setzt aber auch hier die Kapazität des Speichers Grenzen, auch wenn es Modelle gibt, die solar nachgeladen werden können. In Deutschland scheint nie so viel Sonne, dass damit ein ganzer Haushalt mit Strom versorgt werden kann. Daher sollte trotzdem priorisiert werden, welche Verbraucher unbedingt weiter Strom erhalten sollen und welche gegebenenfalls temporär darauf verzichten können. Zu beachten ist außerdem, dass das Ersatzstromsystem in die Hauselektrik integriert werden muss, was aufgrund der Gegebenheiten an Ort und Stelle nicht immer möglich ist.

Der ersatzstromfähige Wechselrichter muss Schwarzstarts beherrschen. Das bedeutet, dass sich das Gerät auch unabhängig vom Stromnetz und in ausgeschaltetem Zustand einschalten und Strom liefern kann. Dafür nutzt sie Strom aus dem Speicher. Da die Anlage ihren Betrieb mit Ersatzstrom wieder aufnimmt, wenn die öffentliche Stromversorgung ausfällt, kann sie auch solar nachgeladen werden. Bei einer Notstromversorgung ist das nicht möglich. Der Stromspeicher muss dafür aber nicht nur Ersatzstrom „können“, sondern auch die solare Nachladung. Es gibt Modelle mit und Modelle ohne diese Komponente. Der Vorteil der vollumfänglichen Lösung ist, dass man auch bei längeren Stromausfällen Energie für viele verschiedene Geräte produzieren und speichern kann. Aufgrund des hohen Aufwands und der Kosten wird sich das jedoch kaum rechnen, wenn es auch weiterhin nicht zu längeren und großflächigen Stromausfällen in Deutschland kommt. Kosten und Nutzen dürften nur für Pessimisten im Einklang stehen, die eine möglichst sichere und unabhängige Stromversorgung haben wollen – komme, was da wolle.

Der Ersatzstrom kann den Solarstrom weiter nutzen
Der Ersatzstrom kann den Solarstrom weiter nutzen
Tipp: Sie interessieren sich für eine autarke Stromversorgung ganz ohne Netzanschluss? Solche Anlagen kommen meist dann zum Einsatz, wenn ein Anschluss an das öffentliche Stromnetz zu teuer oder aufwendig wäre. Oft ist das beispielsweise in Bergdörfern, abgelegenen Retreats oder naturnahen Ferienhäusern der Fall. Lesen Sie hier mehr zu diesen sogenannten Inselanlagen.

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Lohnt sich eine Nachrüstung?

Die beste Lösung ist es, sich bereits vor der Anschaffung und Installation einer Photovoltaik-Anlage Gedanken über eine etwaige Not- oder Ersatzstromversorgung zu machen. Dann kann das Projekt von Anfang an mit den entsprechenden Komponenten geplant werden. Wer bereits eine Solaranlage besitzt und sich nachträglich sein persönliches Strom-Sicherheitsnetz knüpfen will, hat schlechtere Karten. So müssten beispielsweise der Wechselrichter und/oder der Stromspeicher ausgetauscht werden, sofern sie nicht not- beziehungsweise ersatzstromfähig sind. In vielen Fällen gibt es auch individuelle Workarounds und Behelfsmöglichkeiten für die Nachrüstung. Es ist dann aber abzuwägen, ob sich die teils beträchtlichen Investitionen für den Mehrwert an Sicherheit lohnen. Fragen kostet aber nichts. So kann je nach Anlage möglicherweise zumindest ein Notstromschalter ohne größeren Aufwand nachgerüstet werden.

Fazit: Helfer in der Not, aber keine Dauerlösung

Da hat man eine PV-Anlage, und trotzdem gehen die Lichter bei einem Ausfall des öffentlichen Stromnetzes aus. Das ist ärgerlich, hat bei netzgebundenen Anlagen aber seine Gründe. Wer seine persönliche Stromversorgung auch in diesen Fällen sicherstellen will, sollte schon bei der Kaufentscheidung die Möglichkeiten von Not- oder Ersatzstrom in seine Überlegungen einbeziehen. Für die meisten Privathaushalte dürften die Kosten und der Aufwand für eine ersatzstromfähige Anlage zu hoch sein. Wenn der Strom in Deutschland im Durchschnitt weiterhin nur rund 15 Minuten pro Jahr ausfällt, lohnen sich Mehrkosten im vierstelligen Bereich für Ersatzstrom kaum.

Abgesehen davon steht ihm vielerorts die Haustechnik im Weg. Wer allerdings eine größtmögliche Unabhängigkeit vom Stromnetz anstrebt, findet darin trotzdem eine Lösung. Für die Mehrheit ist Notstrom sinnvoller: Dafür sind keine aufwendigen Installationen nötig, zumal manche Stromspeicher diese Funktion bereits serienmäßig bieten. Hier lohnt es sich eher, beim Speicherkauf einmalig etwas mehr Geld auszugeben. Bei kurzen Stromausfällen bleibt man so nicht ganz im Dunkeln. Sollte es einmal zu einem großflächigen und längeren Blackout kommen, hat man aber keine Möglichkeit, den Speicher nachzuladen, wenn er einmal leer ist.

Solaranlage auf einem Hausdach © smileus, fotolia.com
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