PV-Notstrom nachrüsten

Notstrom aus der Solaranlage – das klingt nach einem sinnvollen Konzept, um Stromausfälle zu überbrücken und sich auf mögliche Probleme mit der Stromversorgung in der Zukunft vorzubereiten. Was viele nicht wissen: Die Notstromversorgung durch Photovoltaik funktioniert nicht automatisch. Stattdessen ist es notwendig, PV-Notstrom nachzurüsten. Hier erhalten Sie Informationen zur Funktionsweise und zum notwendigen Umbau. 

Was bedeutet Photovoltaik-Notstrom?

Eine Photovoltaikanlage ist grundsätzlich in der Lage, Strom zu produzieren, auch wenn das öffentliche Stromnetz keinen Strom liefern kann. Allerdings ist der Notstrom aus der Solaranlage nicht automatisch verfügbar, denn bei einem Stromausfall wird auch der Solar-Wechselrichter der Anlage nicht mehr mit Strom versorgt und somit abgeschaltet. 

Ohne Wechselrichter kann die PV-Anlage keinen Notstrom zur Verfügung stellen, denn der ist zwingend notwendig, um den von den Solarmodulen bereitgestellten Gleichstrom, in Wechselstrom umzuwandeln, der dann im Haushalt genutzt werden kann. Aus diesem Grund wird mit dem Abschalten des Wechselrichters faktisch auch die gesamte Photovoltaikanlage nutzlos. Um eine PV-Anlage bzw. einen PV-Speicher notstromfähig zu machen, ist deshalb meist eine Nachrüstung der Anlage erforderlich. 

PV-Notstrom nachrüsten: So funktioniert es

Gehört zur Photovoltaikanlage ein Batteriespeicher können die Nutzer bei Ausfall des öffentlichen Stromnetzes aus dem Speicher ihren Notstrom - d.h. gespeicherten Solarstrom - beziehen. Damit das funktioniert, muss der Photovoltaik-Speicher notstromfähig sein. Auch der Speicher ist in der Regel am Netz angeschlossen und bezieht von dort die (geringen) Mengen an Strom, die er für seinen Betrieb benötigt. Über einen speziellen Notstromschalter wird der Speicher wieder eingeschaltet, jetzt bezieht er seinen Betriebsstrom aus dem Speicherinhalt. Meist sind die Batteriespeicher mit einer separaten Steckdose versehen, an die beim Stromausfall Geräte auch direkt angeschlossen werden können.

Kommt es also zu einem Stromausfall, liefert der Stromspeicher den Notstrom für den Haushalt. Das ist selbstverständlich nur möglich, wenn der Batteriespeicher auch geladen ist. Da die Energie, die für den Notstrom im Batteriespeicher zur Verfügung steht, begrenzt ist, sollten auf diese Weise nur wichtige Geräte betrieben werden. Diese verbindet man mithilfe eines separaten Schaltkreises mit dem Batteriespeicher. Es wird also individuell festgelegt, welchen Geräten eine entsprechende Priorität zukommt  – dem Hauslicht, dem Kühlschrank etc. Wichtig: Beim Notstrom produziert die PV-Anlage keinen neuen Strom; es wird lediglich die Energie im Speicher ausgeschöpft. 

Wer sich also aus seiner PV-Anlage mit Notstrom versorgen will, der benötigt einen notstromfähigen Batteriespeicher, der zum Zeitpunkt des Stromausfalls genügend geladen sein muss, um die Zeit, bis das Netz wieder verfügbar ist, zu überbrücken. 

Zumindest theoretisch ist es denkbar, auch den Wechselrichter der PV-Anlage über Notstromkreis zu betreiben, so dass tagsüber wieder Strom aus der PV-Anlage gewonnen werden kann. In der Praxis scheitert dieses Konzept aber daran, dass der Betrieb des Wechselrichter nur innerhalb bestimmter Netzparameter möglich ist, die der Strombetrieb aus der Batterie in der Regel nicht erfüllt. Kann der Speicher kein störungsfreies Netz zur Verfügung stellen, schaltet sich der Wechselrichter erst gar nicht ein.

Ersatzstrom aus der PV-Anlage funktioniert anders als Notstrom. Hier schaltet sich zwar, wie bei einem Stromausfall vorgesehen, der (Hybrid-)Wechselrichter aus, startet jedoch nach einigen Sekunden mit dem Strom aus der PV-Anlage wieder neu, ohne dass der Betreiber manuell eingreifen muss. Anschließend kann die PV-Anlage wieder wie üblich genutzt werden. Es bedarf keiner separaten Schaltkreise und der Ersatzstrom muss auch nicht manuell eingeschaltet werden. Allerdings bietet nicht jeder Wechselrichter dieses technische Feature. Es wird ein Hybrid-Wechselrichter mit der sogenannten Schwarzstartfähigkeit benötigt. 

Ist der Batteriespeicher geladen, werden alle Verbraucher im Haushalt wie gewohnt mit Strom versorgt, bis der Speicher leer ist. Gleichzeitig ist es technisch möglich, dass Strom aus der Photovoltaikanlage auch bei Ausfall des Netzes dazu genutzt werden kann, den Speicher erneut aufzuladen (PV-Nachladung). Da die meisten Photovoltaik-Dachanlagen nicht genug Solarstrom produzieren, um den Haushalt vollständig zu versorgen, kann es aber auch in diesem Fall sinnvoll sein, nur die am dringendsten benötigten Verbraucher einzuschalten.

Zu beachten ist außerdem, dass der Neustart des Wechselrichters ebenfalls Strom verbraucht. Greift der Wechselrichter für den Neustart auf die Batterie zurück, ist die Versorgung mit Ersatzstrom nicht möglich, wenn der Speicher diesen Notstrom nicht liefern kann. Dieses Problem lässt sich umgehen, indem die Entladetiefe des Batteriespeichers so eingestellt wird, dass jederzeit genug Energie für einen Neustart des Wechselrichters gespeichert bleibt. Hierbei ist allerdings zu bedenken, dass die Reduzierung der Entladetiefe wirtschaftliche Einbußen zur Folge hat, da sich dadurch die verfügbare Kapazität des Speichers verringert.  

Die Versorgung mit Ersatzstrom über eine Photovoltaikanlage ist aufwendiger, als PV-Notstrom nachzurüsten. Insbesondere der Installationsaufwand erhöht sich, zudem werden unter Umständen zusätzlich Bauteile benötigt. Hinzu kommt: Der tatsächliche Nutzen dieser Investition ist eher gering. Daher lohnt es sich nicht immer, die höheren Kosten in Kauf zu nehmen. Auch ist die Umsetzung von Ersatzstrom nicht in allen Haushalten möglich. 

Lohnt es sich, PV-Notstrom nachzurüsten? 

Im Jahr 2020 berichtete die Bundesnetzagentur, dass die Stromversorgung pro Verbraucher für durchschnittlich 10,73 Minuten im gesamten Jahr unterbrochen war. Grundlage für diese Berechnung sind die Informationen der Energielieferanten, die allerdings nur Ausfälle melden müssen, die länger als drei Minuten andauern. Vor diesem Hintergrund müssen die Kosten, die für das Nachrüsten von PV-Notstrom entstehen, in Frage gestellt werden. 

Die Entscheidung für oder gegen Ersatz- und Notstrom aus der PV-Anlage ist eine individuelle Ermessensfrage. Gerade mit Blick auf den laufenden Umbau des Stromnetzes und vor dem Hintergrund des Klimawandels sind in den kommenden Jahren und Jahrzehnten tendenziell häufigere und länger andauernden Stromausfälle zu erwarten. Zum einen erhöhen sich die Unsicherheiten bei der Versorgung, da wir bei der Umsetzung der Energiewende im Verzug sind, zum anderen sind weitere extreme Wetterereignisse zu erwarten, die zu Stromausfällen führen können. Diese Entwicklungen lassen eine Photovoltaik-Notstromversorgung zunehmend attraktiv wirken. 

Diskutiert wird auch der sogenannte „Blackout“, ein möglicher Stromausfall über Tage oder gar Wochen. In diesem Fall kann selbst eine PV-Anlage mit Notstrom nur bedingt helfen, denn die Kapazität des Speichers dürfte nach kurzer Zeit erschöpft sein. Jedoch kann eine für Ersatzstrom nachgerüstete Photovoltaikanlage, die weiterhin Solarstrom produziert, hilfreich sein. 

Wer PV-Notstrom nachrüsten möchte, sollte in jedem Fall eine qualifizierte Fachkraft für Solartechnik hinzuziehen. Gerade die korrekte Dimensionierung des Batteriespeichers spielt eine große Rolle dafür, wie wirtschaftlich die Anlage betrieben werden kann. Wer bereits über eine Photovoltaik-Komplettanlage mit Speicher verfügt, kann mit geringeren Kosten rechnen, als wenn der Speicher noch zusätzlich angeschafft werden muss.