Um zu verstehen, was bei einem Stromausfall mit einer Photovoltaikanlage geschieht, ist es wichtig, die technischen Aspekte zu betrachten. Das zentrale Element einer jeden Photovoltaikanlage ist der Wechselrichter. Dieser wandelt den von den Solarmodulen erzeugten Gleichstrom in den für den Haushaltsgebrauch benötigten Wechselstrom um. Der Wechselrichter ist sowohl mit dem Hausnetz als auch mit dem öffentlichen Stromnetz verbunden.

Wenn das öffentliche Stromnetz ausfällt, kann der Wechselrichter nicht mehr arbeiten, und die gesamte Photovoltaikanlage schaltet sich ab. Die Abschaltung des Wechselrichters bei Stromausfall ist eine Vorgabe, die unter anderem in der VDE 4105-AR 2018 festgelegt ist.

Es gibt grundsätzlich zwei Möglichkeiten, eine Photovoltaikanlage trotz Stromausfall weiterhin zu nutzen: Notstrom- und Ersatzstromversorgung. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass nicht alle Photovoltaikanlagen und Haushaltselektrik diese Optionen bieten können. Um Ihre Photovoltaikanlage auch bei einem Stromausfall weiter nutzen zu können, müssen bestimmte Voraussetzungen erfüllt sein, wie beispielsweise der Einsatz eines Stromspeichers.

Sowohl das Notstrom- als auch das Ersatzstromsystem dienen der Stromversorgung Ihres Eigenheims im Notfall. Die beiden Systeme unterscheiden sich jedoch in ihren technischen Voraussetzungen und im Umfang ihrer Stromversorgung.

Ein Notstromsystem bietet eine grundlegende Stromversorgung in Notfällen, wie der Name bereits vermuten lässt. Dieses System erfordert einen geringeren technischen Aufwand und ist daher kostengünstiger. Um das Notstromsystem zu nutzen, muss Ihre Photovoltaikanlage mit einem speziellen, notstromfähigen Stromspeicher verbunden sein.

Um die Notstromfunktion zu nutzen, wird beispielsweise eine neue Steckdose in der Nähe des Stromspeichers installiert und mit diesem verbunden. Diese Steckdose dient ausschließlich der Notstromversorgung und kann manuell über einen Schalter aktiviert werden.

Es ist wichtig zu beachten, dass die Notstromfunktion nicht die gesamte Stromversorgung Ihres Eigenheims gewährleistet. Es können nur bestimmte Verbraucher wie beispielsweise der Kühlschrank oder Ladegeräte während eines Netzausfalls weiterhin mit Strom versorgt werden.

Die Notstromversorgung basiert auf der Energie, die sich zum Zeitpunkt des Stromausfalls im Stromspeicher befindet. Wenn der Speicher also voll ist, kann die Versorgung - abhängig von der Speicherkapazität - für eine gewisse Zeit aufrechterhalten werden. Wenn der Speicher jedoch zum Zeitpunkt des Netzausfalls leer ist, steht keine Energie für die Notstromversorgung zur Verfügung. Um eine Notstromversorgung zu gewährleisten, kann bei der Inbetriebnahme der Anlage ein minimaler Entladewert der Batterie eingestellt werden. Es wird empfohlen, Stromspeicher etwa 20% größer zu dimensionieren, um zu jeder Zeit eine ausreichende Notstromversorgung sicherzustellen.

• PV-Anlage inkl. Wechselrichter bleibt aus
• Stromspeicher wird nicht weiter nachbeladen
• Versorgung mit einer begrenzten Strommenge über eine einzelne Steckdose
• Geeignet zum Beispiel für Licht oder das Aufladen wichtiger Geräte
  

Ein Ersatzstromsystem bietet im Gegensatz zum Notstromsystem eine umfassende Stromversorgung während eines Stromausfalls. Um die Ersatzstromfunktion nutzen zu können, ist der Einsatz eines ersatzstromfähigen Stromspeichers und Wechselrichters erforderlich.

Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass nicht alle Haushalte die Möglichkeit haben, ein Ersatzstromsystem zu installieren. Die Machbarkeit der Installation eines Ersatzstromsystems in Ihrem Eigenheim muss daher von einem Fachbetrieb im Voraus geprüft werden.

Bei einem Stromausfall wird der Wechselrichter der Photovoltaikanlage vom Netz getrennt. Durch den Einbau zusätzlicher Komponenten erfolgt jedoch nach einer kurzen Unterbrechung automatisch ein Neustart des Wechselrichters.

Das Ersatzstromsystem nutzt den Stromspeicher, um das Stromnetz zu ersetzen und ermöglicht somit eine fortlaufende Versorgung des gesamten Hauses auf allen drei Phasen, selbst bei Netzausfall. Die Versorgung der Geräte im Haus ist dabei lediglich durch die maximale Leistung des Wechselrichters und des Stromspeichers begrenzt. Dies wird auch als Inselbetrieb bezeichnet, da die Photovoltaikanlage auch weiterhin Strom erzeugen kann und der Stromspeicher nachgeladen wird. Die Voraussetzung für das Nachladen des Stromspeichers ist die Verfügbarkeit von Sonnenenergie. Wenn keine Sonnenenergie zur Verfügung steht, endet die Stromversorgung, sobald die im Stromspeicher verfügbare Strommenge aufgebraucht ist. Es wird empfohlen, bei einem Stromausfall auf die Nutzung großer Verbraucher wie Herd oder Ofen zu verzichten, um sicherzustellen, dass die Stromversorgung für die übrigen Verbraucher in Ihrem Eigenheim weiterhin gewährleistet ist.

Es ist wichtig zu beachten, dass der automatische Neustart des Wechselrichters bei Stromausfall einen Teil des zuvor im Stromspeicher gespeicherten Solarstroms benötigt. Es sollte also immer eine Mindestmenge an Energie im Stromspeicher vorhanden sein. In der Regel wird die maximale Entladetiefe des Speichers auf 25-35% eingestellt, um diese "Reserve" sicherzustellen. Diese Reserve kann im normalen Betrieb nicht zur Versorgung des Haushalts genutzt werden. Daher sollte der Stromspeicher bei Verwendung des Ersatzstromsystems etwas größer dimensioniert werden.

• PV-Anlage inkl. Wechselrichter läuft nach kurzer Unterbrechung weiter
• Stromspeicher wird bei Sonnenschein nachbeladen
• Theoretisch dauerhafte Versorgung des gesamten Hauses durch Weiterbetrieb der gesamten Photovoltaikanlage inklusive Be- und Entladung des Stromspeichers
• Praktisch jedoch begrenzt auf die bei Ersatzstromversorgung tatsächlich verfügbare Leistung der Photovoltaikanlage
• Geeignet für einen Weiterbetrieb der meisten notwendigen Verbraucher im Haus, allerdings nicht für große Verbraucher wie zum Beispiel Herd und Ofen
  

• Einsatz eines Stromspeichers
• Auswahl geeigneter Komponenten zu Beginn der Planungsphasen
• Prüfung durch einen Fachbetrieb, ob die Hauselektrik den technischen Anforderungen für die Installation eines Ersatzstromsystems entspricht (Notstromsysteme sind hingegen in nahezu jedem Haushalt einsetzbar)