Einleitung
In Zeiten steigender Energiepreise und zunehmender Netzinstabilität gewinnt die Notstromversorgung zunehmend an Bedeutung. Eine PV-Anlage bietet nicht nur sauberen Strom während des Tages, sondern kann mit den richtigen Komponenten auch im Falle eines Stromausfalls Notstrom oder Ersatzstrom bereitstellen. Doch welche Möglichkeiten gibt es, eine PV-Anlage als Notstromquelle zu nutzen? Welche Komponenten sind erforderlich, und wo liegen die Grenzen dieser Technologie? Dieser Ratgeber beleuchtet die verschiedenen Optionen und vergleicht die beliebtesten Produkte.
Möglichkeiten der Notstromversorgung mit PV-Anlagen
Ersatzstrom über Inselbetrieb (Off-Grid-System)
Eine vollständig autarke Lösung ist die sogenannte Inselanlage, bei der die PV-Anlage unabhängig vom öffentlichen Stromnetz betrieben wird. Der erzeugte Strom wird in einem Batteriespeicher zwischengespeichert und bei Bedarf entnommen. Diese Lösung bietet absolute Unabhängigkeit, ist jedoch oft mit höheren Kosten und einer komplexen Planung verbunden.
Hybrid-Systeme mit Notstromfunktion (On-Grid mit Batteriebackup)
Bei Hybrid-Systemen bleibt die PV-Anlage ans Netz angeschlossen, speist aber zusätzlich eine Batterie, die als Notstromversorgung dient. Im Normalbetrieb liefert das System Strom ins Netz oder für den Eigenverbrauch. Bei einem Stromausfall schaltet das System automatisch in den Inselbetrieb um.
Notstromfähige PV-Systeme ohne Batteriespeicher:
Einige moderne PV-Systeme können auch ohne Batterie eine eingeschränkte Notstromversorgung bereitstellen. Hierbei wird Solarstrom direkt für bestimmte Verbraucher bereitgestellt, wenn ausreichend Sonneneinstrahlung vorhanden ist, und das System trennt sich dabei sicher vom Netz.
Teilweise Notstromversorgung
Diese Systeme versorgen nur ausgewählte Stromkreise oder wichtige Verbraucher (wie Kühlschränke, Heizsysteme, Licht) während eines Stromausfalls. Sie sind meist an eine PV-Anlage mit Batteriespeicher gekoppelt.
USV-Systeme mit PV-Kopplung
Eine USV ist eine spezielle Form der Notstromversorgung, die eine kontinuierliche Versorgung empfindlicher Geräte wie Server oder medizinischer Ausrüstung sicherstellt. In Verbindung mit einer PV-Anlage und einem Batteriesystem kann die USV auch für längere Zeiträume Strom liefern.
Notwendige Komponenten für eine Notstromversorgung mit PV-Anlagen
Für eine zuverlässige Notstromversorgung mit einer PV-Anlage sind folgende Komponenten erforderlich:
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Photovoltaikanlage: Sie wandeln Sonnenlicht in elektrische Energie um. Die Größe und Leistung der Module hängen vom Energiebedarf des Haushalts ab.
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Batteriespeicher: Eine zentrale Komponente jeder Notstromversorgung. Die Speicherkapazität der Batterie bestimmt, wie lange der Haushalt im Falle eines Stromausfalls versorgt werden kann.
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Wechselrichter: Der Wechselrichter wandelt den von den PV-Modulen erzeugten Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) um, damit dieser im Haushalt verwendet werden kann. Für Notstromsysteme wird ein Hybrid-Wechselrichter oder ein Batteriewechselrichter benötigt.
- Umschalteinrichtung: Ein Netzumschalter stellt sicher, dass das PV-System entweder vom öffentlichen Stromnetz oder vom Batteriespeicher gespeist wird, aber nie von beiden gleichzeitig. Dies ist wichtig, um sicherzustellen, dass es keine Rückspeisung von Strom aus dem PV-System ins öffentliche Netz gibt, was potenziell gefährlich für das Netz und für Arbeiter an Stromleitungen sein kann.
Vergleichstabelle beliebter PV-Notstromsysteme
Die folgende Tabelle bietet einen Vergleich der gängigsten Kombinationen von PV-Wechselrichtern und Batteriespeichern für die Notstromversorgung. Sie zeigt die wichtigsten technischen Details sowie die Vor- und Nachteile der jeweiligen Systeme.| Kombination | Fronius Symo + sonnenBatterie 10 | Fronius Symo + sonnenBatterie 10 Performance | Fronius Symo GEN24 Plus + BYD HVS Stromspeicher | Fronius Symo GEN24 Plus + BYD HVM Stromspeicher |
|---|---|---|---|---|
| Notstromfähigkeit | Ja (mit sonnenProtect 4000) | Ja (mit sonnenProtect 8000) | Ja (Notstromfunktion integriert, mit Full-Backup) | Ja (Notstromfunktion integriert, mit Full-Backup) |
| Max. Anlagenleistung (Normalbetrieb) | 3 bis 20 kW (je nach Modell) | 3 – 20 kW (je nach Modell) | 3 bis 12 kW | 3 bis 12 kW |
| Max. Entladeleistung (Notstrombetrieb) | 4,6 bis 9,9 kW (je nach Modell) | 7 bis 12 kW | 2,76 bis 10,23 kW | 2,76 bis 20,45 kW |
| Max. Speicherkapazität | 5,5 bis 22 kWh | 10 bis 50 kWh | 5,12 bis 12,8 kWh (modular erweiterbar) | 8,28 bis 22,08 kWh (modular erweiterbar) |
| Besonderheiten | Modular erweiterbar, cloud-basierte Steuerung möglich | Modular erweiterbar, kaskadierbar, cloud-basierte Steuerung möglich, Full-Home-Backup | Modular erweiterbar, hohe Flexibilität, Full-Backup | Modular erweiterbar, hohe Flexibilität, Full-Backup |
| Vorteile | Hohe Modularität, einfache Integration in bestehende Systeme | Höhere Leistung, ideal für größere Haushalte oder Gewerbe | Ideal für Haushalte mit mittlerem Energiebedarf, effizienter Betrieb | Hohe Speicherkapazität, ideal für hohe Energiebedarfe und gewerbliche Anwendungen |
| Nachteile | Zusätzliche Hardware für Notstromfunktion erforderlich | Zusätzliche Hardware für Notstromfunktion erforderlich, komplexe Installation | Zusätzliche Komponenten zur Netzumschaltung benötigt | Komplexe Installation |
Grenzen der Notstromversorgung mit PV-Anlagen
Obwohl PV-Anlagen viele Vorteile bieten, gibt es auch einige Grenzen:
Wetterabhängigkeit: Die Stromproduktion hängt vom Sonnenlicht ab. Daher ist die Speicherkapazität der Batterie entscheidend, um auch in der Nacht oder bei schlechtem Wetter Strom zu haben.
Begrenzte Speicherkapazität: Die Größe des Batteriespeichers begrenzt die Menge an verfügbarer Energie. Bei länger andauernden Stromausfällen könnte der Speicher nicht ausreichen, um den gesamten Haushalt zu versorgen.
Kosten: Die Investitionskosten für ein vollständiges Notstromsystem mit PV-Anlage, Batteriespeicher und Wechselrichter sind relativ hoch. Auch die Wartungskosten, insbesondere für die Batterie, sollten in Betracht gezogen werden.
Eingeschränkte Leistung: In vielen Fällen können nur kritische Verbraucher wie Beleuchtung oder Kühlschränke über das Notstromsystem versorgt werden, da die Leistung begrenzt ist.
Fazit
Die Notstromversorgung mit einer PV-Anlage ist eine nachhaltige und zukunftssichere Lösung. Je nach Bedarf und Budget bieten die sonnenBatterie und die BYD Battery-Box in Kombination mit dem Fronius Symo oder Fronius Symo GEN24 Plus unterschiedliche Vorzüge. Während die sonnenBatterie vor allem durch cloud-basiertes Energiemanagement und Flexibilität besticht, bietet die Kombination mit der BYD Battery-Box eine sehr leistungsstarke Lösung mit integrierter Notstromfunktion für maximale Unabhängigkeit.
