Photovoltaik bei Stromausfall: Wann liefert die PV-Anlage weiterhin Strom?

Die Sonne scheint, die Photovoltaikanlage produziert normalerweise eigenen Strom – und trotzdem wird es im Haus plötzlich dunkel. Was zunächst widersprüchlich klingt, ist bei einem Stromausfall völlig normal. Denn eine herkömmliche netzgekoppelte PV-Anlage versorgt das Gebäude bei einem Ausfall des öffentlichen Stromnetzes nicht automatisch weiter. Damit Photovoltaik bei Stromausfall genutzt werden kann, muss die Anlage technisch darauf ausgelegt sein. Entscheidend sind unter anderem Wechselrichter, Batteriespeicher, Umschalteinrichtung und die Einbindung in die Elektroinstallation.

Was passiert mit der Photovoltaikanlage bei einem Stromausfall?

Eine klassische Photovoltaikanlage arbeitet parallel zum öffentlichen Stromnetz. Der erzeugte Solarstrom wird zunächst im Gebäude genutzt. Überschüsse können – je nach Anlagenkonzept – in einem Batteriespeicher gespeichert oder in das öffentliche Netz eingespeist werden. Fällt das öffentliche Stromnetz aus, wird eine gewöhnliche netzgekoppelte Anlage jedoch aus Sicherheitsgründen vom Netz getrennt. Dadurch soll unter anderem verhindert werden, dass die PV-Anlage weiterhin unkontrolliert Energie in ein abgeschaltetes öffentliches Netz einspeist.

Das bedeutet: Auch wenn ausreichend Sonnenlicht vorhanden ist, steht der erzeugte Solarstrom im Haus nicht automatisch weiterhin zur Verfügung. Wer seine Photovoltaik bei Stromausfall nutzen möchte, benötigt deshalb ein Anlagenkonzept, das ausdrücklich für einen Not- oder Ersatzstrombetrieb vorgesehen ist.

Photovoltaik bei Stromausfall: Welche Möglichkeiten gibt es?

Nicht jede Notstromlösung muss das komplette Gebäude versorgen. Abhängig von der eingesetzten Technik und den individuellen Anforderungen sind unterschiedliche Konzepte möglich.

• Notstrom für einzelne Verbraucher

Eine vergleichsweise einfache Möglichkeit ist eine separate Notstromsteckdose, die bei geeigneten Systemen beispielsweise direkt am Speicher oder Wechselrichter vorhanden sein kann. An ihr lassen sich während eines Stromausfalls ausgewählte Geräte betreiben. Die verfügbare Leistung ist begrenzt und die übrigen Steckdosen und Stromkreise des Hauses werden dadurch nicht automatisch versorgt.

• Versorgung ausgewählter Stromkreise

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, vorab bestimmte Stromkreise für den Notfall festzulegen. So können beispielsweise Kühlgeräte, Beleuchtung, Kommunikationstechnik oder andere wichtige Verbraucher weiter mit Energie versorgt werden. Gerade bei begrenzter Speicherkapazität kann eine solche Priorisierung sinnvoll sein. Die vorhandene Energie wird gezielt dort eingesetzt, wo sie während eines Stromausfalls tatsächlich benötigt wird.

• Ersatzstrom für größere Bereiche des Gebäudes

Entsprechend ausgelegte Ersatzstromsysteme können größere Bereiche der Elektroinstallation oder das Hausnetz versorgen. Dafür muss das Gebäude bei einem Netzausfall sicher vom öffentlichen Stromnetz getrennt und auf die alternative Versorgung umgeschaltet werden. Je nach System geschieht dies automatisch. Auch bei einer solchen Lösung steht allerdings nicht unbegrenzt Leistung zur Verfügung. Entscheidend sind unter anderem die Leistung des Wechselrichters, die verfügbare Energie im Batteriespeicher und die aktuelle Stromerzeugung der Photovoltaikanlage.

Welche Rolle spielt der Batteriespeicher bei Stromausfall?

Ein Batteriespeicher speichert überschüssigen Solarstrom und stellt ihn zu einem späteren Zeitpunkt wieder zur Verfügung. Auch für eine Not- oder Ersatzstromversorgung kann er eine wichtige Rolle spielen. Ein vorhandener Batteriespeicher bedeutet jedoch nicht automatisch, dass bei einem Stromausfall weiterhin Strom im Haus verfügbar ist. Damit die gespeicherte Energie auch bei einem Netzausfall genutzt werden kann, müssen Batteriespeicher, Wechselrichter und Elektroinstallation für den Not- oder Ersatzstrombetrieb ausgelegt sein. Je nach System ist dafür außerdem eine entsprechende Umschalteinrichtung erforderlich. Auch die verfügbare Leistung spielt eine Rolle. Selbst bei ausreichend geladenem Batteriespeicher können nicht zwangsläufig alle Verbraucher gleichzeitig versorgt werden. Entscheidend ist, welche Leistung das System bereitstellen kann und welche Verbraucher im Notfall weiterbetrieben werden sollen.

Kann die Photovoltaikanlage den Speicher während eines Stromausfalls wieder laden?

Diese Frage ist besonders interessant, denn hier zeigt sich ein wesentlicher Unterschied zwischen verschiedenen Anlagenkonzepten. Bei entsprechend ausgelegten Systemen kann die Photovoltaikanlage auch im Ersatzstrombetrieb Solarenergie erzeugen und damit Verbraucher versorgen beziehungsweise den Batteriespeicher wieder laden.

Diese sogenannte Nachladefähigkeit ist jedoch nicht bei jedem System gegeben. Ist sie vorhanden, kann die mögliche Versorgungsdauer erheblich davon beeinflusst werden, wie viel Solarstrom während des Netzausfalls erzeugt wird und wie hoch gleichzeitig der Verbrauch im Gebäude ist.

An einem sonnigen Tag bestehen daher andere Voraussetzungen als nachts oder während mehrerer Tage mit geringem Solarertrag. Eine Photovoltaikanlage mit Batteriespeicher macht ein Gebäude deshalb auch mit Not- oder Ersatzstromfunktion nicht automatisch vollständig unabhängig vom öffentlichen Stromnetz.

Welche Verbraucher sollten bei einem Stromausfall weiterlaufen?

Bei der Planung einer Notstromversorgung stellt sich schnell die Frage, ob das gesamte Haus versorgt werden soll. Technisch ist das je nach System möglich – sinnvoll oder notwendig ist es jedoch nicht immer.

Oft steht vielmehr eine gezielte Absicherung wichtiger Verbraucher im Mittelpunkt. Dazu können beispielsweise gehören:

• Kühl- und Gefriergeräte
• ausgewählte Beleuchtung
• Router und Kommunikationstechnik
• Heizungssteuerung
• wichtige Steckdosen
• weitere individuell benötigte Verbraucher

Welche Geräte berücksichtigt werden sollten, hängt stark vom Gebäude und den persönlichen Anforderungen ab. Besondere Aufmerksamkeit benötigen Verbraucher mit hoher Leistungsaufnahme. Werden mehrere leistungsstarke Geräte gleichzeitig betrieben, kann die verfügbare Leistung des Ersatzstromsystems schnell erreicht werden. Die Verbraucher sollten deshalb bereits bei der Planung festgelegt und entsprechend priorisiert werden.

Wie lange reicht ein Batteriespeicher bei einem Stromausfall?

Eine pauschale Angabe ist kaum möglich. Die mögliche Versorgungsdauer hängt insbesondere von der nutzbaren Speicherkapazität und dem aktuellen Stromverbrauch ab. Ein einfaches Beispiel verdeutlicht das Prinzip: Werden nur einige wichtige Verbraucher betrieben, reicht die vorhandene Energie länger, als wenn zahlreiche Geräte gleichzeitig mit Strom versorgt werden.

Zusätzlich spielt der Ladezustand des Batteriespeichers zum Zeitpunkt des Stromausfalls eine Rolle. Auch die aktuelle Stromproduktion der PV-Anlage kann bei entsprechend ausgelegten Systemen die Versorgungsdauer beeinflussen. Die Größe eines Batteriespeichers sollte deshalb nicht allein mit Blick auf mögliche Stromausfälle festgelegt werden. Für die Dimensionierung spielen auch der reguläre Stromverbrauch, die Größe der Photovoltaikanlage und das gewünschte Nutzungskonzept eine wichtige Rolle.

Lässt sich Notstrom bei einer bestehenden Photovoltaikanlage nachrüsten?

Grundsätzlich kann eine bestehende PV-Anlage unter bestimmten Voraussetzungen um eine Not- oder Ersatzstromfunktion erweitert werden. Ob und mit welchem Aufwand das möglich ist, hängt jedoch stark von der vorhandenen Technik ab. Entscheidend ist beispielsweise, welcher Wechselrichter installiert wurde, ob bereits ein Batteriespeicher vorhanden ist und welche Funktionen die Komponenten unterstützen. Auch die vorhandene Elektroverteilung und das gewünschte Notstromkonzept müssen berücksichtigt werden.

Unter Umständen müssen einzelne Komponenten ergänzt oder ausgetauscht und Änderungen an der Elektroinstallation vorgenommen werden. Eine pauschale Aussage wie „Notstrom lässt sich bei jeder PV-Anlage problemlos nachrüsten“ wäre deshalb falsch. Zunächst sollte die bestehende Anlage technisch geprüft und anschließend eine passende Lösung geplant werden.

Notstrom und Photovoltaik richtig planen

Wer bereits bei der Planung einer neuen Photovoltaikanlage weiß, dass eine Versorgung bei Stromausfall gewünscht ist, sollte diese Anforderung von Anfang an berücksichtigen. Zunächst muss geklärt werden, welche Verbraucher bei einem Netzausfall weiterhin funktionieren sollen. Daraus ergeben sich Anforderungen an Leistung, Speicherkapazität und die notwendige Elektroinstallation. Auch die gewünschte Art der Versorgung spielt eine Rolle: Reicht eine einzelne Notstromsteckdose? Sollen ausgewählte Stromkreise abgesichert werden? Oder wird eine umfassendere Ersatzstromversorgung gewünscht?

Eine fachgerechte Planung betrachtet deshalb nicht nur die Photovoltaikanlage auf dem Dach. PV-Module, Wechselrichter, Batteriespeicher, Umschalteinrichtung, Verteilung und Verbraucher bilden ein Gesamtsystem. Gerade bei Not- und Ersatzstromlösungen ist außerdem die sichere Trennung vom öffentlichen Stromnetz von zentraler Bedeutung. Die Planung und Installation gehören daher in die Hände eines Elektrofachbetriebs.

Wolf Energietechnik – Ihr Experte im Bereich Elektrotechnik

Sie haben Ideen, Wünsche und suchen nach Rat und Tat von gestandenen Experten? Sprechen Sie uns an und wir erarbeiten mit Ihnen gemeinsam eine Lösung, die wir dann professionell und qualitativ hochwertig in die Tat umsetzen.
Wir beraten Sie gerne umfassend zu den vielfältigen Möglichkeiten. Melden Sie sich per Telefon, mail@wolf-energietechnik.info oder unser Kontaktformular. Wolf-Energietechnik ist Ihr Ansprechpartner für Photovoltaik und Elektrotechnik in Münster, Greven, Wolbeck, Warendorf, Lüdinghausen, Telgte, Coesfeld, Steinfurt und im gesamten Münsterland.