Stromausfall: Was Ihre PV-Anlage mit Notstrom wirklich leistet

In den Wintermonaten fragen sich viele Hausbesitzer in Niederbayern, ob ihre Photovoltaikanlage sie bei einem Stromausfall versorgen würde. Die kurze Antwort: Eine normale netzgekoppelte Anlage tut das nicht. Mit der passenden Technik lässt sich aber eine Notstrom- oder Ersatzstromversorgung einrichten. Wie viel sie leistet, hängt stark von der Planung ab.

Warum sich eine normale PV-Anlage beim Stromausfall abschaltet

Die meisten Photovoltaikanlagen auf Wohnhäusern sind netzgekoppelt. Der Wechselrichter richtet sich nach dem öffentlichen Stromnetz: Er übernimmt dessen Spannung und Frequenz und speist entsprechend ein. Fällt das Netz aus, muss sich der Wechselrichter innerhalb kürzester Zeit vom Netz trennen. Diese Netz- und Anlagenschutzfunktion ist vorgeschrieben und wichtig. Sie verhindert, dass Leitungen, an denen Monteure des Netzbetreibers gerade arbeiten, unerwartet unter Spannung stehen.

Daraus folgt: Auch bei strahlendem Sonnenschein bleibt es im Haus dunkel, wenn die Anlage keine eigene Notstromfunktion besitzt. Ein Stromspeicher allein ändert daran ebenfalls nichts. Nur wenn Speicher und Wechselrichter ausdrücklich für den Notstrom- oder Ersatzstrombetrieb ausgelegt und entsprechend installiert sind, kann das Haus weiter versorgt werden.

Notstrom, Ersatzstrom, USV: die Varianten im Überblick

Die Begriffe verwenden die Hersteller nicht einheitlich. Prüfen Sie im Angebot daher immer, was konkret gemeint ist. Grob lassen sich drei Varianten unterscheiden:

• Notstromsteckdose: Der Wechselrichter oder Speicher hat einen eigenen Ausgang, an dem bei Netzausfall eine einzelne Steckdose weiter Strom liefert. Das ist die einfachste Lösung. Sie eignet sich etwa für Kühlschrank, Router oder Handy-Ladegerät, die Sie dann per Verlängerungskabel anschließen.
• Ersatzstrom für ausgewählte Stromkreise oder das ganze Haus: Eine Umschalteinrichtung trennt das Haus bei Netzausfall vom öffentlichen Netz und versorgt es aus dem Speicher weiter. Je nach System fallen nur bestimmte Stromkreise darunter oder die gesamte Hausinstallation, manchmal nur eine Phase, manchmal alle drei. Bei der Umschaltung kommt es meist zu einer kurzen Unterbrechung. Sie kann einige Sekunden dauern, bei manueller Umschaltung auch länger.
• Unterbrechungsfreie Versorgung (USV-ähnlich): Einige Systeme schalten so schnell um, dass die meisten Geräte die Unterbrechung gar nicht bemerken. Interessant ist das vor allem für empfindliche Technik, etwa im Homeoffice oder in kleinen Betrieben. Solche Lösungen sind seltener und in der Regel aufwendiger.

Ob ein System eine, zwei oder drei Phasen versorgt, ist wichtig. Geräte, die Drehstrom brauchen, laufen an einer einphasigen Notstromversorgung nicht oder nur eingeschränkt. Dazu gehören manche Wärmepumpen und je nach Anschluss auch ein Elektroherd.

Kann die PV-Anlage den Speicher im Inselbetrieb nachladen?

Das ist eine der wichtigsten Fragen. Viele Notstromlösungen versorgen das Haus nur so lange, bis der Speicher leer ist. Nur bei einem inselfähigen System kann die PV-Anlage während des Ausfalls weiter Strom erzeugen und den Speicher wieder aufladen. Dann bildet der Speicher-Wechselrichter ein eigenes kleines Netz im Haus, und die Solarmodule speisen in dieses Netz ein.

Ob das funktioniert, hängt vom Zusammenspiel der Komponenten ab. Ist der PV-Wechselrichter ein separates Gerät, muss er mit dem Speichersystem kompatibel und richtig eingebunden sein. Bei Hybridwechselrichtern, die PV und Speicher in einem Gerät verbinden, ist die Funktion häufiger vorgesehen, aber auch hier nicht automatisch. Lassen Sie sich die Inselfähigkeit samt Nachladung deshalb ausdrücklich bestätigen. Fragen Sie außerdem nach der Schwarzstartfähigkeit, also ob das System nach einer Abschaltung, etwa bei leerem Speicher, ohne Netz wieder anlaufen kann.

Was im Winter realistisch ist

Gerade in der dunklen Jahreszeit sollten die Erwartungen realistisch bleiben. An trüben Wintertagen erzeugt eine PV-Anlage nur einen Bruchteil ihres Sommerertrags. Liegt Schnee auf den Modulen, kann der Ertrag zeitweise fast ganz ausfallen. Ein Speicher, der abends teilweise oder ganz leer ist, reicht dann nur für das Nötigste.

Planen Sie Notstrom deshalb nach Prioritäten. Sinnvoll sind zum Beispiel:

1. Heizungssteuerung und Umwälzpumpe, denn auch eine Gas-, Öl- oder Pelletheizung braucht Strom, um zu laufen
2. Kühl- und Gefriergeräte
3. Beleuchtung in wenigen Räumen
4. Router, Telefon und Ladegeräte
5. bei Bedarf eine Hebeanlage oder Pumpe im Keller

Große Verbraucher wie Wallbox, Sauna, Durchlauferhitzer oder Wärmepumpe können einen Speicher schnell leeren oder die Leistung des Notstromausgangs übersteigen. Bei einer Wärmepumpe hängt es von Gerät, Anlaufstrom und Systemleistung ab, ob ein Notstrombetrieb überhaupt möglich ist. Das muss im Einzelfall geprüft werden.

Worauf Sie bei Planung und Installation achten sollten

Eine Ersatzstromversorgung greift in die Hausinstallation ein. Sie muss von einer Elektrofachkraft geplant und installiert werden. Die Umschalteinrichtung muss sicher verhindern, dass bei Netzausfall Strom ins öffentliche Netz zurückfließt. Je nach Lösung muss auch die Erdung im Inselbetrieb angepasst werden. Behelfslösungen mit Adaptern oder selbst gebauten Umschaltern sind gefährlich und unzulässig.

Im Gespräch mit dem Fachbetrieb sollten Sie diese Punkte klären:

• Notstromsteckdose oder Ersatzstrom für Stromkreise bzw. das ganze Haus?
• Einphasig oder dreiphasig?
• Wie hoch ist die Dauer- und Spitzenleistung im Notstrombetrieb?
• Wie lange dauert die Umschaltung, und schaltet das System automatisch oder von Hand?
• Lädt die PV-Anlage den Speicher während des Ausfalls nach?
• Ist das System schwarzstartfähig?
• Wird ein Teil der Speicherkapazität als Reserve für den Notfall freigehalten, und lässt sich diese Reserve einstellen?

Eine Notstromreserve hat einen Nachteil: Der freigehaltene Teil steht im Alltag nicht für den Eigenverbrauch zur Verfügung. Viele Systeme erlauben es, die Reserve je nach Jahreszeit anzupassen, also im Winter etwas mehr und im Sommer weniger. Wenn Sie eine bestehende Anlage nachrüsten möchten, hängt der Aufwand stark von den vorhandenen Komponenten ab. Teilweise reicht eine Umschaltbox, teilweise sind ein anderer Wechselrichter oder Speicher nötig.

Fazit

Eine gewöhnliche PV-Anlage schaltet sich beim Stromausfall aus Sicherheitsgründen ab. Auch ein Speicher ändert daran nichts, solange keine Notstrom- oder Ersatzstromfunktion eingerichtet ist. Mit passender Technik lässt sich das ändern. Die Spanne reicht von der einfachen Notstromsteckdose bis zur inselfähigen Ersatzstromversorgung für das ganze Haus, bei der die Solarmodule den Speicher weiter nachladen. Welche Lösung zu Ihnen passt, hängt von Ihren wichtigsten Verbrauchern ab, von Ihrer Heizung und davon, wie lange Sie einen Ausfall überbrücken möchten. Gerade für den Winter gilt: Planen Sie nach Prioritäten statt mit Vollversorgung. Klären Sie die Notstromfunktion am besten gleich bei der Planung einer neuen Anlage oder eines Speichers, denn eine spätere Nachrüstung ist oft aufwendiger.