Eine verbreitete Fehlannahme lautet: Wer eine Photovoltaikanlage auf dem Dach und einen Speicher im Keller hat, ist bei einem Stromausfall automatisch gut versorgt. Das trifft nicht immer zu. Eine normale netzgekoppelte Photovoltaikanlage schaltet sich bei einem Netzausfall aus Sicherheitsgründen ab – auch dann, wenn die Sonne scheint und der Speicher voll ist. Das dient dem Schutz von Personen, die am Stromnetz arbeiten.
Damit bei einem Netzausfall tatsächlich Strom im Haus verfügbar bleibt, muss die Anlage entsprechend ausgelegt sein. Dieser Beitrag erklärt, worin sich Notstrom und Ersatzstrom unterscheiden, welche Technik dafür nötig ist, welche Verbraucher realistisch weiterlaufen und welche Entscheidungen Sie vor der Installation treffen sollten.
Warum sich eine PV-Anlage bei Stromausfall abschaltet
Netzgekoppelte Wechselrichter überwachen das öffentliche Stromnetz permanent. Fällt es aus, trennen sie sich innerhalb kürzester Zeit vom Netz. Diese Funktion ist Teil des Netz- und Anlagenschutzes. Sie verhindert, dass eine Anlage bei einem Stromausfall weiterhin in ein vermeintlich spannungsfreies Netz einspeist und dadurch Menschen gefährdet, die an der Leitung arbeiten.
Eine Notstromfunktion hebt diese Schutzabschaltung nicht auf. Sie ergänzt eine Umschalteinrichtung, die den versorgten Teil der Hausinstallation sicher vom öffentlichen Netz trennt, bevor der Wechselrichter ein eigenes Inselnetz aufbaut. Genau diese Trennstelle zeigt, warum Notstrom auch eine Frage der Elektroinstallation ist und nicht allein vom Gerät abhängt.
Notstrom und Ersatzstrom: der Unterschied
Notstrom
Notstrom versorgt ausgewählte Verbraucher über eine separate Steckdose oder einen eigens abgesicherten Stromkreis. Nach einem Ausfall kann es zu einer kurzen Unterbrechung kommen; anschließend steht der dafür vorgesehene Stromkreis wieder zur Verfügung. Der Umfang ist bewusst begrenzt. Typische Verbraucher sind Kühlgeräte, Beleuchtung, Router und Ladegeräte – nicht unbedingt der gesamte Haushalt.
Ersatzstrom
Ersatzstrom versorgt größere Teile der Hausinstallation oder alle dafür vorgesehenen Stromkreise. Je nach System ist auch ein dreiphasiger Betrieb möglich, sodass Geräte mit Drehstromanschluss versorgt werden können. Der Installationsaufwand ist höher, weil Umschalteinrichtung und Stromverteilung entsprechend ausgelegt sein müssen. Bei passend konfigurierten Systemen erfolgt die Umschaltung automatisch.
Die Begriffe werden im Markt nicht einheitlich verwendet. Für die Planung ist deshalb weniger die Bezeichnung entscheidend als die konkrete Frage: Welche Stromkreise sollen bei einem Ausfall weiterlaufen, ein- oder dreiphasig und mit welcher Leistung?
Was technisch dafür nötig ist
Für eine Not- oder Ersatzstromversorgung sind drei Bausteine erforderlich:
- Ein Wechselrichter mit Not- oder Ersatzstromfunktion.
- Ein Speicher, der die benötigte Energie bereitstellt.
- Eine Umschalteinrichtung, die den versorgten Bereich sicher vom öffentlichen Netz trennt.
Fehlt einer dieser Bausteine, ist eine zuverlässige Versorgung der vorgesehenen Stromkreise bei einem Netzausfall nicht gewährleistet.
Bei Fox ESS bieten die dreiphasigen Hybridwechselrichter der Serien H3 Smart und H3 PRO einen dreiphasigen Ersatzstromausgang. Für die zentrale Umschaltung und die Absicherung des Ersatzstromkreises beziehungsweise des vorgesehenen Hausnetzes steht das Zubehör EPS Box Pro (HC) zur Verfügung. Bei den All-in-One-Systemen der Power-Cube-Serie ist die Ersatzstromfunktion integriert. Das Modell AVO28 stellt am EPS-Ausgang eine maximale Scheinleistung von 2.400 VA bereit. Welche Leistung eine konkrete Gerätekombination im Ersatzstrombetrieb liefert, ist dem jeweiligen Datenblatt zu entnehmen und muss die Grundlage der Planung bilden.
Welche Verbraucher realistisch weiterlaufen
Die Grenze setzt nicht allein die Speicherkapazität, sondern vor allem die verfügbare Ausgangsleistung im Ersatzstrombetrieb. Kühlschrank, Gefriertruhe, Beleuchtung, Router sowie das Laden von Telefonen und Notebooks benötigen in einem durchschnittlichen Haushalt zusammen häufig nur einige hundert Watt. Geräte mit hohem Anlaufstrom oder dauerhaft hoher Leistungsaufnahme müssen dagegen sorgfältig eingeplant werden.
Durchlauferhitzer, Herd, Klimageräte, Wärmepumpen und Wallboxen werden deshalb in der Regel nicht an einen begrenzten Ersatzstromkreis angeschlossen. Ob einzelne Geräte betrieben werden können, hängt von der Leistung des Systems, den Anlaufströmen und der konkreten Elektroinstallation ab.
Ebenso wichtig ist die Energiereserve im Speicher. Tritt der Stromausfall ein, wenn der Speicher bereits weitgehend entladen ist, steht nur noch wenig Energie zur Verfügung. Bei vielen Systemen lässt sich deshalb ein festgelegter Anteil der Kapazität für den Notstromfall reservieren. Diese Energie steht dann im Normalbetrieb nicht für die Eigenverbrauchsoptimierung zur Verfügung. Die gewünschte Reserve sollte daher vor der Inbetriebnahme festgelegt werden.
Worauf Sie bei der Planung achten sollten
Legen Sie zunächst fest, welche Stromkreise bei einem Ausfall versorgt werden sollen, und lassen Sie den Leistungsbedarf von einem Fachbetrieb ermitteln. Erst daraus ergibt sich, ob ein einphasiger Notstromausgang genügt oder eine dreiphasige Lösung erforderlich ist. Klären Sie außerdem, ob die Photovoltaikanlage den Speicher im Inselbetrieb nachladen kann. Davon hängt ab, ob die Versorgung bei ausreichender Sonneneinstrahlung über einen längeren Zeitraum aufrechterhalten werden kann oder endet, sobald die gespeicherte Energie aufgebraucht ist.
Planen Sie die Not- oder Ersatzstromfunktion möglichst bereits bei der Erstinstallation ein. Eine spätere Nachrüstung ist technisch möglich, erfordert aber gegebenenfalls Eingriffe in die Stromverteilung und ist dadurch aufwendiger. Lassen Sie die Funktion nach der Inbetriebnahme unter geeigneten Bedingungen von einem Fachbetrieb testen, damit klar ist, welche Verbraucher im Ernstfall tatsächlich versorgt werden.
Fazit
Photovoltaik und Speicher allein garantieren keine Stromversorgung bei einem Netzausfall. Dafür braucht es einen geeigneten Wechselrichter, einen passend dimensionierten Speicher und eine sichere Umschalteinrichtung. Entscheidend ist nicht allein, ob die Lösung als Notstrom oder Ersatzstrom bezeichnet wird, sondern welche Stromkreise mit welcher Leistung weiterlaufen sollen. Daraus ergeben sich die erforderliche Systemleistung und die Speicherkapazität, die für den Notfall reserviert werden sollte.
Häufige Fragen
Läuft meine Photovoltaikanlage bei Stromausfall weiter?
Ohne eine geeignete Not- oder Ersatzstromfunktion in der Regel nicht. Netzgekoppelte Wechselrichter trennen sich bei einem Netzausfall selbsttätig vom öffentlichen Netz, um Personen zu schützen, die an der Leitung arbeiten. Für die Weiterversorgung ist eine entsprechend ausgelegte Umschalteinrichtung erforderlich.
Was ist der Unterschied zwischen Notstrom und Ersatzstrom?
Notstrom versorgt einzelne ausgewählte Verbraucher, meist über eine separate Steckdose oder einen eigenen Stromkreis. Ersatzstrom kann größere Teile der Hausinstallation versorgen und ist je nach System auch dreiphasig möglich. Der Installationsaufwand ist entsprechend höher.
Brauche ich dafür zwingend einen Speicher?
Für eine planbare Versorgung über einen gewissen Zeitraum ist ein Speicher in der Regel erforderlich. Ohne Speicher steht Solarstrom nur dann zur Verfügung, wenn die Anlage ausreichend Energie erzeugt; Schwankungen der Sonneneinstrahlung können die Versorgung beeinträchtigen.
Welche Geräte kann ich im Notstrombetrieb betreiben?
Maßgeblich sind die verfügbare Ausgangsleistung und die Anlaufströme, nicht allein die Speichergröße. Kühlgeräte, Beleuchtung, Router und Ladegeräte lassen sich häufig gut versorgen. Durchlauferhitzer, Herd, Klimagerät, Wärmepumpe und Wallbox gehören in der Regel nicht an einen begrenzten Ersatzstromkreis.
Schaltet die Versorgung automatisch um?
Bei entsprechend ausgelegten Systemen erfolgt die Umschaltung automatisch, meist mit einer kurzen Unterbrechung. Die Funktion ist jedoch nicht automatisch mit einer unterbrechungsfreien Stromversorgung (USV) gleichzusetzen.
Kann ich Notstrom später nachrüsten?
Das ist technisch möglich. Es können jedoch Anpassungen an der Unterverteilung und der Elektroinstallation erforderlich sein. Wird die Funktion bereits bei der Erstinstallation berücksichtigt, ist der Aufwand meist geringer.
Wie viel Energie bleibt für den Notfall reserviert?
Bei geeigneten Systemen lässt sich ein Anteil der Speicherkapazität für den Ausfall zurückhalten. Diese Reserve steht im normalen Betrieb nicht für den Eigenverbrauch zur Verfügung. Die Einstellung sollte auf den gewünschten Versorgungsumfang abgestimmt werden.
