Notstromversorgung

Eine Photovoltaikanlage ist fest mit dem öffentlichen Stromnetz verbunden. Ein Wechselrichter wandelt den von den Solarmodulen erzeugten Gleichstrom in netzkonformen Wechselstrom um. Dafür synchronisiert er sich permanent mit Frequenz und Spannung des öffentlichen Netzes.

Fällt dieses Netz aus, fehlt dem Wechselrichter seine Referenz. Aus Sicherheitsgründen schaltet er sich deshalb sofort ab. Hierfür sorgt eine Umschalteinrichtung für Netz- und Anlagenschutz, die das Haus innerhalb von Millisekunden physisch vom Netz trennt.

Damit die PV-Anlage auch bei einem Stromausfall und Blackout weiterhin Solarstrom erzeugen kann, muss sie ein eigenes, stabiles Hausnetz aufbauen – ein sogenanntes Inselnetz.

Während ein herkömmlicher Wechselrichter auf ein externes Netz angewiesen ist, kann ein notstromfähiger Hybridwechselrichter sowohl mit dem öffentlichen Netz arbeiten als auch im Bedarfsfall selbstständig ein eigenes Netz erzeugen.

Diese Eigenschaft wird als Schwarzstartfähigkeit bezeichnet. Der Hybridwechselrichter ist in der Lage, das gesamte System ohne externes Netzsignal hochzufahren. 

Sobald das Inselnetz stabil steht, nehmen die Solarmodule ihre Produktion wieder auf. 

Der erzeugte Solarstrom versorgt nun direkt die Verbraucher im Haus. Überschüsse fließen automatisch in den Batteriespeicher und laden ihn wieder auf – eine entscheidende Voraussetzung für eine mehrtägige autarke Stromversorgung.

Mit der Funktion  „Nachladen im Notstrombetrieb“ besteht so die Möglichkeit, den Speicher während eines Stromausfalls aktiv nachzuladen; dies markiert den Übergang von einer kurzfristigen Überbrückung zu echter Versorgungssicherheit.

Bei einer einfachen Notstromfunktion versorgt der Batteriespeicher das Haus einige Stunden oder über Nacht. Ist er leer, endet die Stromversorgung, da die PV-Anlage ohne Netz nicht nachproduzieren kann.

Mit einem schwarzstartfähigen System hingegen, zum Beispiel während eines mehrtägigen Stromausfalls, versorgt der Speicher das Haus über Nacht. Am nächsten Morgen beginnt die PV-Anlage bei Sonnenschein wieder zu produzieren, betreibt wichtige Verbraucher (Heizungspumpe, Kühlschrank, Router) und lädt den Speicher erneut auf. Am Abend steht wieder ausreichend Energie für die nächste Nacht zur Verfügung.

Diese Fähigkeit macht den Unterschied zwischen Notlösung und echter Autarkie.

Auch ein optimal ausgelegtes Notstromsystem hat technische Grenzen. Im Inselbetrieb bestimmt der Wechselrichter die maximal verfügbare Leistung. Typische Hybridwechselrichter für Einfamilienhäuser liefern zwischen 3 und 10 kW Notstromleistung.

In der Praxis bedeutet das: Licht, IT, Kühlgeräte, Unterhaltungselektronik sind problemlos möglich, während der gleichzeitige Betrieb mehrerer Großverbraucher wie Herd, Waschmaschine oder Wärmepumpe als kritisch einzustufen ist. 

Ein bewusstes Energiemanagement ist im Notfall daher unerlässlich.

Häufig gestellte Fragen (FAQ):

Kann jede PV-Anlage mit Notstromfunktion den Speicher nachladen?
Nein. Viele Systeme bieten lediglich eine Ersatzstrom- oder Backup-Steckdose, die Energie aus dem Speicher entnimmt, bis dieser leer ist. Nur schwarzstart- und inselnetzfähige Systeme können den Speicher aktiv nachladen.

Kann ein bestehendes System nachgerüstet werden?
Technisch häufig ja, wirtschaftlich oft aufwendig. In der Regel sind ein neuer Wechselrichter und eine Umschalteinrichtung notwendig. Bei Neuanlagen sollte diese Funktion direkt eingeplant werden.

Was passiert bei vollem Speicher und weiterem Sonnenschein?
Der Hybridwechselrichter regelt die PV-Leistung automatisch herunter und produziert nur so viel Strom, wie aktuell benötigt wird. Eine Überladung wird zuverlässig verhindert.

Ist eine solche PV-Anlage besser als ein Dieselgenerator?
PV-Notstromlösungen arbeiten automatisch, leise und emissionsfrei. Sie benötigen keinen Treibstoff und senken im Alltag zusätzlich die Stromkosten. Welche Lösung sinnvoller ist, hängt vom individuellen Bedarf ab.