Am Energietelefon erreichen uns immer wieder Anfragen zum Thema Blackout – und wie man sich dagegen rüsten kann. Viele der Anrufenden haben bereits eine Idee, wie sie das lösen möchten: meistens durch eine Photovoltaikanlage mit Batteriespeicher. Wie das geht und ob das Sinn macht, lesen Sie hier.
„Was muss ich unternehmen, damit das funktioniert? Wie groß müssen die PVAnlage und der Speicher sein?“ Das sind die häufigsten Einstiegsfragen zum Thema. Die sind natürlich berechtigt, allerdings muss erst eine andere Frage gestellt werden; nämlich ob es überhaupt notwendig und sinnvoll ist, dass man als Privatperson für einen Stromausfall derartige Vorkehrungen trifft.
Schaut man sich die Zahlen des Netzbetreibers Vorarlberger Energienetze an, stellt man fest, dass auf Grund von ungeplanten Versorgungsunterbrechungen das Netz in Vorarlberg im Jahr 2019 für 5,3 min und im Jahr 2020 für 2,3 min nicht zur Verfügung stand. Hierbei handelt es sich um Durchschnittwerte über das gesamte Versorgungsgebiet. Der sogenannte SAIDI (System Average Interruption Duration Index), eine Kennzahl welche die mittlere Unterbrechungsdauer bezogen auf die Anzahl der Netzbenutzer berücksichtigt, gibt eine Nichtverfügbarkeit von 5,45 min im Dreijahresmittel an.
Vorarlberger Netz zu 99,99885 % verfügbar
Das heißt, das Netz ist für aufgerundet sechs Minuten im Schnitt nicht verfügbar (in Einzelfällen kann es natürlich auch etwas länger sein, dafür gibt es wieder andere Orte, in denen der Strom gar nicht ausgefallen ist). Setzt man nun die sechs Minuten in Relation zu einem ganzen Jahr (525.600 Minuten) so kommt man zu dem Ergebnis, dass Strom zu mehr als 99,99885 % des Jahres verfügbar ist.
Hier muss sich nun jede und jeder die Frage stellen, ob man als Privatperson nicht auch ein paar Minuten ohne Strom aus auskommt – oder was es einem selbst wert ist, auch diese – meist theoretische – Versorgungslücke zu schließen. Jetzt stellt sich die Frage, kann ich eine PV-Anlage mit oder auch ohne Batteriespeicher zur Notversorgung verwenden? Die Antwort ist eindeutig: „Ja, aber …“
Ja: notstromfähige PV-Anlage ist technisch machbar
Eine herkömmliche PV-Anlage (keine Inselanlage) braucht für ihre Funktionsfähigkeit immer einen Netzanschluss, da die Gleichspannung der Module mittels eines Wechselrichters in Wechselspannung konvertiert wird. Damit der Wechselrichter richtig arbeiten kann, misst er die im Netz vorhandene Spannung und die Netzfrequenz. Sind diese Daten nicht vorhanden, so schaltet er sich ab. Hierbei handelt es sich auch um einen gewünschten Sicherheitseffekt, da ansonsten bei einer geplanten Netzabschaltung (z. B. in Folge von Wartungsarbeiten) die Leitung auf Grund der Einspeisung der PV-Anlagen trotzdem unter Spannung stünde – was höchste Lebensgefahr zu Folge hätte.
Das selbe Verhalten legen auch die Batteriespeicher an den Tag: bei Netzausfall schalten sie ab. Das heißt, mit einer herkömmlichen PV-Anlage – egal ob mit Speicher oder ohne – ist es bei Stromausfall nicht möglich, sich selbst mit Elektrizität zu versorgen. Allerdings kann durch den Einsatz not- bzw. ersatzstromfähiger Wechselrichter und Batteriesysteme, durch einige Umbauten in der Hauselektrik sowie durch zusätzlicher Sicherheitseinrichtungen die PV-Anlage samt Batteriespeicher auch bei Netzausfall zur Eigenversorgung genutzt werden. Diese Maßnahmen kosten je nach Aufwand einige tausend Euro.
Aber: Wie lange reicht der Strom?
Daneben stellt sich dann auch immer die Frage, was dann letztendlich mit dem Batteriespeicher betrieben werden kann – und wie lange. Nehmen wir ein typisches Einfamilienhaus mit einem Stromverbrauch von ca. 3.500–4.000 kWh im Jahr; macht im Schnitt pro Tag also rund 10 kWh (im Sommer weniger, im Winter mehr). Die meisten Einfamilienhäuser haben eine PV-Anlage mit ca. 5–10 kWp Leistung und – wenn sie sich dafür entscheiden – einen Batteriespeicher mit rund 5–10 kWh Speicherkapazität.
Das bedeutet für den Winter, dass der Batteriespeicher die Versorgung des Hauses für einen Viertel- bis Dreivierteltag übernehmen kann. Dann ist der Speicher leer und wird mitunter auch nicht mehr geladen (schlechtes Wetter, Schnee auf der PV-Anlage usf.).
Eingeschränkte Leistung
Im Sommer oder der Übergangszeit schaut die Lage natürlich besser aus, da zum einen der Verbrauch niedriger ist und zum anderen die PV-Anlage auch die Batterie nachladen kann (weil wahrscheinlich besseres Wetter und intensivere Sonneneinstrahlung). Hier ist dann durchaus eine Eigenversorgung über mehrere Tage möglich und realistisch. Zu beachten ist allerdings, dass Batteriespeicher nur eine gewisse Lade- und Entladeleistung haben.
Das bedeutet, dass nur eine gewisse Leistung eingespeichert (auch wenn die PV evtl. mehr Leistung zur Verfügung stellt) und auch nur eine gewisse Leistung entnommen werden kann. Im Haushaltsbereich liegt dieser Wert meist um die 3–4 kW, was wiederum bedeutet, dass es nicht möglich ist, im „autarken“ Betrieb zu viele große Verbraucher parallel laufen zu lassen.
