Sorge vor Blackout? Eigener PV-Strom als Notstrom!

Im vergangenen Winter war die Sorge groß, dass es zu Lücken in der Energieversorgung kommen könnte – auch beim elektrischen Strom. Vor einem möglichen Blackout, also einem unkontrollierten Zusammenbruch des Stromnetzes, wurde ebenso gewarnt wie vor einem so genannten Brownout. Damit bezeichnet man einen Stromausfall durch das gezielte Abschalten der Stromnetze in einzelnen Regionen, um Strom zu sparen und so das Netz stabil zu halten. Und viele fragen sich seitdem: Kann man denn gegen einen Blackout gar nicht vorsorgen, beispielsweise über die eigene Photovoltaikanlage?

In vielen Häusern gibt es bereits Batteriespeicher, die von der PV-Anlage auf dem eigenen Hausdach versorgt werden. Ungefähr 10 bis 15 kWh Speicherkapazität sind erforderlich, um in Verbindung mit einem geeigneten Wechselrichter den Energiebedarf in der Nacht zu überbrücken.

Die gute Nachricht ist: Ja, das geht. Ganz so einfach, wie es manchmal dargestellt wird, ist es aber nicht. Deswegen beantworten wir hier die wichtigsten Fragen und sagen Euch, wie Ihr mit einer passenden PV-Anlage (und Unterstützung eines kundigen Fachhandwerkers) bei einem Blackout eine Notstrom-Versorgung sicherstellen könnt.

Wobei ein Stromausfall übrigens eher selten ist: Im Jahr 2020 war ein Haushalt im Durchschnitt nur knapp 11 Minuten ohne Strom, so die Bundesregierung. Meist war dieser Stromausfall lokal eng begrenzt, weil beispielsweise ein Bagger ein Kabel beschädigt hat. Großflächige langanhaltende Stromausfälle – sogenannte Blackouts – hat es in Deutschland bisher noch gar nicht gegeben. Aber vorsorgen könnte man ja vielleicht trotzdem, wenn man eine PV-Anlage hat.

Habe ich mit Photovoltaik automatisch Strom bei Stromausfall?

In den vergangenen Monaten ist die Zahl der installierten PV-Anlagen deutlich angestiegen, insbesondere bei kleinen Balkonkraftwerken (bis 600 W Einspeiseleistung). Womit die erste Frage schon naheliegt: Habe ich damit dann auch Strom, wenn der (Netz-)Strom ausfällt? Die Antwort ist ganz klar „nein“. Und das aus einem einfachen Grund: In jedem Wechselrichter, über den der kostenlose Strom von der Sonne in Euer Hausnetz eingespeist wird, gibt es einen Lasttrennschalter. Der verhindert die Stromeinspeisung, wenn auf der „Gegenseite“, also vom Netzbetreiber, kein Strom geliefert wird. Diese Trennung ist zwingend notwendig, damit beispielsweise überhaupt gefahrlos Reparaturen an der elektrischen Anlage, dem öffentlichen Stromnetz vorgenommen werden können – was natürlich nicht gehen würde, wenn die PV-Anlage bei Netzausfall weiter Strom einspeist.

Kann ich mit Photovoltaik komplett autark sein?

Im Durchschnitt benötigt ein Einfamilienhaus etwa 3.000 kWh Strom im Jahr. Mit einer Photovoltaikanlage von etwa 10 kWp Leistung und einem entsprechenden Stromspeicher (etwa 10 Kilowattstunden, kWh) könntet Ihr bei einem Eigenverbrauchsanteil von etwa 70 Prozent die Grundlast Eures Energiebedarfs gut abdecken. Damit auch im Winter genug Reserve in der Batterie vorhanden ist, um das System bei einem Stromausfall neu starten zu können, sind etwa 30 Prozent mehr Speicherkapazität notwendig. Der Energiebedarf, den Ihr selber abdecken könnt, ergibt sich dann aus dieser Batteriekapazität und der Strommenge, die parallel die Sonne liefert.

Dieser Ertrag schwankt aber stark. Im Sommer wird in der Regel viel mehr Strom produziert, als Ihr benötigt. Im Winter, etwa von November bis Februar, fällt in hiesigen Breitengraden der Ertrag jedoch meist nur noch spärlich aus. Deswegen ist mit den wirtschaftlich dimensionierten PV- und Speicher-Systemen der Anspruch „komplett Strom-autark“ zwar rechnerisch in der Jahresbilanz möglich, aber in den Wintermonaten physikalisch nicht umsetzbar. Außerdem könnte im Winter das Dach ja auch für mehrere Tage / Wochen komplett zugeschneit sein.

Kann ich mein Haus trotz Blackout autark mit Strom versorgen?

Solche „Home Hub“-Wechselrichter machen Euch beim Blackout zumindest für eine gewisse Übergangszeit Strom-autark: Bei Ausfall des Netzstroms trennen sie Eure Hausinstallation vom öffentlichen Netz und bauen automatisch ein „Insel-Netzwerk“ auf, das Euch während des Stromausfalls in gewissem Umfang autark macht.

Trotzdem könnt Ihr Euch bei Blackout oder Brownout über die PV-Anlage und einen entsprechenden Stromspeicher zumindest für eine Übergangszeit autark mit elektrischer Energie versorgen – selbst dann, wenn die Sonne nicht scheint.

Eine entscheidende Voraussetzung dafür ist, neben der PV-Anlage auf dem Dach und dem Batteriespeicher, ein so genannter „ersatzstromfähiger Wechselrichter“ und eine „automatische allpolige Umschalteinrichtung“. Die trennt bei Stromausfall das ganze Gebäude komplett vom Netz. Bei unserem Kooperationspartner „SolarEdge“ gehören diese „ersatzstromfähigen Wechselrichter“ einer neuen Produktfamilie an; die „Home Hub-Wechselrichter“. Die automatische allpolige Umschalteinrichtung wird dabei als Home-Backup-Interface bezeichnet. Das Backup-Interface trennt bei Stromausfall Euer Gebäude zuverlässig und komplett vom öffentlichen Versorgungsnetz. Dank eines intelligenten Energiemanagements schaltet der „Home Hub-Wechselrichter“ anschließend automatisch auf Euren Batteriespeicher um. Das dauert allerdings einen kleinen Moment, so dass es zu kurzzeitigen Unterbrechungen in der Stromversorgung kommen kann – das Licht flackert vielleicht. Ab dann steht Euch aber ein „Insel-Netzwerk“ zur Verfügung, über das beispielsweise neben der Beleuchtung auch der Kühlschrank, die Heizkreispumpen, der Router oder elektrische Antriebe für Rollläden oder Garagentor betrieben werden können.

Diese Aufzählung zeigt jedoch bereits: Es kommt in einem Haus sehr schnell ein Energiebedarf von deutlich mehr als einer kWh zusammen, die Euren Stromspeicher bald leer ziehen würde. Das gilt vor allem, wenn Ihr dann auch noch kocht oder wascht: Der Energiebedarf eines Induktionsherdes liegt zum Beispiel bei etwa 2,5 Kilowattstunden (kWh); eine Waschmaschine braucht bei der 90 °C-Wäsche etwa 1,8 kWh.

Sinnvoller ist es daher, beim Betrieb eines „Insel-Netzwerks“ während eines Stromausfalls nur die Verbraucher einzuschalten, die zwingend notwendig sind. Dazu gehört sicherlich zum Beispiel die Tiefkühltruhe, das Licht in einzelnen Zimmern oder der Router für den Internet-Zugang. Alle anderen Verbraucher sollten hingegen nur mit Bedacht und mit Blick auf ihren Energiebedarf genutzt werden.

Fazit

Mit einem intelligenten „Home Hub-Wechselrichter“ mit Backup-Interface sowie einem ausreichend dimensionierten Batteriespeicher ist es durchaus möglich, sich beim Blackout zumindest für eine Übergangszeit mit Notstrom zu versorgen. Wie groß das System dabei zu dimensionieren ist, hängt aber von den örtlichen Gegebenheiten und maßgeblich von dem Nutzerverhalten ab.
Wenn Ihr Euch während des nächsten Blackouts oder Brownouts selber mit Strom über die eigene PV-Anlage versorgen wollt, solltet Ihr vorab gemeinsam mit einem Fachmann prüfen, ob Euer Wechselrichter bereits „ersatzstromfähig“ ist und (zwingend) eine automatische „allpolige Umschalteinrichtung“ installiert ist.

Aber – wie groß schätzt Ihr eigentlich das Risiko ein, dass es zu solch einem Blackout oder Brownout kommt; und wie habt Ihr Euch auf solch einen Stromausfall vielleicht schon vorbereitet? Schreibt uns doch einfach mal, wie Ihr das Thema seht. Und gebt vielleicht anderen Leserinnen und Lesern wertvolle Tipps, wie sie sich auf einen zeitweisen Stromausfall  vorbereiten und eine Ersatzstrom-Versorgung aufbauen können.