Das Wichtigste in Kürze
- Eine Solar Inselanlage, auch Off-Grid-System genannt, ist eine Photovoltaikanlage, die nicht an das öffentliche Stromnetz angeschlossen ist und eine vollständig autarke Stromversorgung ermöglicht.
- Sie ist ideal für abgelegene Orte ohne Netzanbindung wie Gartenhäuser, Berghütten oder Wohnmobile, rentiert sich jedoch für klassische Eigenheime in der Regel nicht.
- Die entscheidenden Komponenten sind Solarmodule, ein Inselwechselrichter, ein Laderegler und ein besonders großer Stromspeicher, der den gesamten Energiebedarf auch bei schlechtem Wetter decken muss.
- Die Planung einer Solar Inselanlage ist komplex und die Anschaffungskosten sind deutlich höher als bei netzgekoppelten Systemen, da keine Einspeisevergütung möglich ist und der Speicher sehr groß sein muss.
Was ist eine Solar Inselanlage genau?
Eine Solar Inselanlage ist ein in sich geschlossenes System zur Stromerzeugung, das völlig unabhängig vom öffentlichen Stromnetz arbeitet. Man spricht hier auch von einem Off-Grid-System. Die Solarmodule auf dem Dach fangen Sonnenlicht ein und wandeln es in Gleichstrom um. Ein spezieller Inselwechselrichter wandelt diesen dann in den haushaltsüblichen Wechselstrom um. Der entscheidende Unterschied zu einer herkömmlichen PV-Anlage ist, dass Sie Ihren gesamten Strombedarf ausschließlich selbst decken. Es gibt keine Verbindung zum Netzbetreiber, um bei Bedarf Strom zu beziehen oder Überschüsse einzuspeisen.
Die Komponenten einer autarken Solar Inselanlage
Der Aufbau einer Solar Inselanlage ähnelt dem einer klassischen Photovoltaikanlage, weist aber einige entscheidende Unterschiede auf. Neben den bekannten Solarmodulen und dem Montagesystem sind drei Bauteile für den autarken Betrieb unerlässlich:
- Inselwechselrichter: Dieses Gerät wandelt nicht nur den Gleichstrom der Module in Wechselstrom um, sondern ist auch dafür verantwortlich, ein stabiles, eigenes Stromnetz mit einer sauberen Spannung von 230V und einer reinen Sinuswelle aufzubauen. Nur so ist gewährleistet, dass auch empfindliche elektronische Geräte störungsfrei betrieben werden können.
- Stromspeicher: Da die Sonne nicht rund um die Uhr scheint, ist ein leistungsstarker Batteriespeicher unverzichtbar. Er muss groß genug sein, um den Energiebedarf auch nachts und an mehreren sonnenarmen Tagen zu decken.
- Laderegler: Dieses wichtige Bauteil wird zwischen den Solarmodulen und dem Stromspeicher installiert. Es schützt die Batterie vor Überladung und Tiefenentladung und optimiert den Ladevorgang, um die Lebensdauer des Speichers zu maximieren.
Solar Inselanlage vs. netzgekoppelte Systeme
Die Entscheidung für eine Solaranlage hängt vollständig von Ihrem Standort und Ihren Zielen ab. Grundsätzlich unterscheidet man drei Systemtypen, die sich durch ihre Verbindung zum öffentlichen Stromnetz definieren.
- Netzgekoppelte PV-Anlage: Dies ist die Standardlösung für Eigenheime. Die Anlage ist an das öffentliche Netz angeschlossen, bezieht bei Bedarf Reststrom und speist überschüssige Energie gegen eine Vergütung ein. Sie bietet maximale Versorgungssicherheit und Wirtschaftlichkeit.
- Nulleinspeiseanlage: Eine Zwischenlösung. Die Anlage ist zwar physisch mit dem Netz verbunden, eine spezielle Steuerung verhindert aber, dass Strom eingespeist wird. Das Netz dient nur als Backup, falls der eigene Solarstrom nicht ausreicht. Der Vorteil liegt oft in einem vereinfachten Anmeldeprozess.
- Solar Inselanlage: Die komplett autarke Lösung ohne jegliche Verbindung zum öffentlichen Netz. Sie verspricht absolute Unabhängigkeit, erfordert aber eine perfekte Dimensionierung, um Stromausfälle bei langen Schlechtwetterperioden zu vermeiden.
Die richtige Planung und Dimensionierung ist entscheidend
Die korrekte Auslegung einer Solar Inselanlage ist deutlich anspruchsvoller als bei einer netzgekoppelten Anlage, da jeder Fehler zu Stromausfällen führen kann. Die Planung erfolgt in zwei zentralen Schritten:
1. Energiebedarf und Spitzenlast ermitteln
Zuerst müssen Sie den exakten Strombedarf aller Verbraucher ermitteln. Listen Sie jedes Gerät mit seiner Leistung (in Watt) und der täglichen Nutzungsdauer (in Stunden) auf. Die Formel lautet: Leistung (W) × Laufzeit (h) = Tagesbedarf (Wh).
Rechenbeispiel für ein Gartenhaus:
- 2 LED-Lampen (je 10 W) laufen 4 h: 2 x 10 W x 4 h = 80 Wh
- Kleiner Kühlschrank (50 W) läuft 8 h: 50 W x 8 h = 400 Wh
- Laptop laden (60 W) für 2 h: 60 W x 2 h = 120 Wh
- Gesamter Tagesbedarf: 600 Wh
Gleichzeitig müssen Sie die Spitzenlast berechnen, also die maximale Leistung, die alle gleichzeitig laufenden Geräte benötigen. Dieser Wert bestimmt die notwendige Leistung des Wechselrichters.
2. Speicher und Solarmodule auslegen
Der Stromspeicher ist die wichtigste Komponente. Seine Größe hängt vom Tagesbedarf und der gewünschten Autonomiezeit ab – also der Anzahl der Tage, die Sie ohne Sonnenschein überbrücken möchten. Für den Winter sind 3 bis 5 Tage ein gängiger Puffer. Die Leistung der Solarmodule muss so gewählt werden, dass sie auch an kurzen Wintertagen genug Energie erzeugen, um den Tagesbedarf zu decken und den Speicher wieder aufzuladen.
Für wen lohnt sich eine Solar Inselanlage wirklich?
Eine netzunabhängige Stromversorgung ist vor allem dort sinnvoll, wo kein Anschluss an das öffentliche Stromnetz vorhanden oder dessen Herstellung extrem teuer wäre. Typische Anwendungsfälle für eine Solar Inselanlage sind:
- Garten- und Ferienhäuser in abgelegenen Gebieten
- Alm- und Berghütten
- Wohnmobile und Hausboote
- Technische Anlagen wie Pumpstationen oder Sendemasten
Für ein durchschnittliches Einfamilienhaus in einem erschlossenen Wohngebiet ist eine Solar Inselanlage aus wirtschaftlicher Sicht meist keine sinnvolle Lösung. Die Kosten für den riesigen Batteriespeicher und die fehlende Möglichkeit, überschüssigen Strom gewinnbringend einzuspeisen, machen sie unattraktiv.
Kosten und Wirtschaftlichkeit einer Off-Grid-Lösung
Die Kosten für eine Solar Inselanlage sind signifikant höher als für eine vergleichbare netzgekoppelte Anlage. Der Hauptgrund dafür ist der benötigte Stromspeicher. Während bei einer normalen PV-Anlage ein Speicher zur Erhöhung des Eigenverbrauchs ausreicht, muss der Speicher einer Inselanlage den kompletten Bedarf für mehrere Tage decken können. Dies treibt die Investitionskosten stark in die Höhe. Zudem entfällt die Einspeisevergütung für überschüssigen Strom, der im Sommer unweigerlich anfällt und bei einer Inselanlage ungenutzt verloren geht. Dies verlängert die Amortisationszeit erheblich.
Vor- und Nachteile der kompletten Netzunabhängigkeit
Die Entscheidung für eine Solar Inselanlage sollte gut überlegt sein. Sie bietet einzigartige Vorteile, kommt aber auch mit erheblichen Nachteilen.
Vorteile:
- Maximale Unabhängigkeit: Sie sind komplett autark von Strompreiserhöhungen und dem öffentlichen Netz.
- Keine Netzentgelte: Da Sie das öffentliche Netz nicht nutzen, fallen keine entsprechenden Gebühren an.
- Strom an jedem Ort: Sie ermöglicht eine Stromversorgung an Orten, die sonst nicht erschlossen wären.
- Geringer bürokratischer Aufwand: Da keine Verbindung zum öffentlichen Netz besteht, entfällt die Anmeldepflicht beim Netzbetreiber.
Nachteile:
- Sehr hohe Anschaffungskosten: Insbesondere der große Batteriespeicher ist ein erheblicher Kostenfaktor.
- Keine Versorgungssicherheit: Bei falscher Planung oder langen Schlechtwetterperioden drohen Stromausfälle.
- Verlust von Überschussstrom: Im Sommer produzierter Strom, der nicht gespeichert werden kann, geht verloren.
- Komplexe Planung: Die exakte Dimensionierung erfordert großes Fachwissen.
Häufig gestellte Fragen zur Solar Inselanlage
In der Regel nicht. Da die Anlage nicht an das öffentliche Stromnetz angeschlossen wird, ist keine Anmeldung beim Netzbetreiber notwendig. Je nach Anlagengröße kann eine Registrierung im Marktstammdatenregister der Bundesnetzagentur aber dennoch erforderlich sein.
Wenn der Speicher leer ist und die Sonne nicht scheint, haben Sie keinen Strom. Aus diesem Grund ist eine exakte Bedarfsanalyse und großzügige Dimensionierung der Anlage und des Speichers unerlässlich. Für zusätzliche Sicherheit kann ein Notstromaggregat (z. B. ein Generator) integriert werden.
Technisch ist das möglich, aber sehr aufwendig und teuer. Es erfordert den Austausch des Wechselrichters gegen einen Inselwechselrichter sowie die Installation eines passenden Ladereglers und eines sehr großen Batteriespeichers. In den meisten Fällen ist dies wirtschaftlich nicht sinnvoll.
Die Speichergröße hängt direkt von Ihrem täglichen Stromverbrauch und der gewünschten Anzahl an Autonomietagen ab. Als Faustregel gilt: Multiplizieren Sie Ihren durchschnittlichen Tagesverbrauch mit der Anzahl der Tage, die Sie ohne Sonne überbrücken möchten (z. B. 3-5 Tage im Winter).
Wir bei BSH haben uns auf hocheffiziente, netzgekoppelte Photovoltaikanlagen mit intelligenten Stromspeichern für Eigenheime spezialisiert. Da sich eine Solar Inselanlage für unsere Kunden in der Regel wirtschaftlich nicht rentiert, bieten wir diese spezielle Lösung nicht an. Gerne beraten wir Sie jedoch zu Alternativen, mit denen Sie einen sehr hohen Autarkiegrad erreichen können.