Ich möchte eine Anlage die bei Stromausfall meine Verbraucher weiter versorgt.
Hört sich gut an und kann real auch funktionieren. Aber eben nur kann. Deshalb beschreiben wir nachfolgend die verschiedenen Systeme und geben Hinweise zur richtigen Auswahl. Wir nehmen hier allerdings nur Bezug auf die von uns verbauten Hersteller. Diese sind SMA und Fronius. Wir unterscheiden zwischen Notstrom, Ersatzstrom light und Ersatzstrom.
Als jedem Fall ist die Voraussetzung, dass das Stromnetz und der Netzanschluss der Photovoltaikanlage der heutigen DIN VDE und der gültigen TAB entsprechen.
Notstrom:
Notstromsteckdosen, die extra für diesen Fall in der Nähe des Wechselrichters bzw. Stromspeichers installiert sind.
Bei Stromausfall werden diese Steckdosen mit Strom aus dem Akku sowie aus der gleichzeitig erzeugenden Photovoltaikanlage weiter versorgt. Aber, ist der Akku einmal leer, startet dieses System nicht mehr selbstständig. Wenn also über Nacht der Akku leer gezogen ist und am nächsten Tag die Photovoltaikanlage wieder Strom erzeugt, sind die Notstromsteckdosen nicht mehr nutzbar.
Vorteil: geringe Investition
Nachteil: keine vollwertige Lösung,
Ersatzstrom light:
Bei diesem System verwenden wir Wechselrichter mit integrierter Umschalteinrichtung zum Beispiel SMA STP SE. An den Ersatzstromausgang dieser Wechselrichter werden die Verbraucher angeschlossen, die auch bei Stromausfall weiter versorgt werden sollen. Bei Stromausfall wird automatisch mit Akkustrom ein eigenes 3-phasiges Inselsystem gestartet und die Ersatzstromverbraucher werden mit Strom aus dem Akku und gleichzeitig mit erzeugtem Strom aus der Photovoltaikanlage versorgt. Ist der Akku über Nacht leer, startet am nächsten Tag das Inselsystem auch aus der PV- Erzeugung.
Allerdings ist die Stromaufnahme derjenigen Ersatzstromverbraucher je nach Wechselrichtergröße begrenzt. So kann z.B. ein 8 kW Wechselrichter nur Verbraucher mit max. 20 Amper versorgen. Die schließt z.B. Geschirrspüler, Waschmaschinen oder Wärmepumpen aus.
Vorteil: Umschalteinrichtung schon im Wechselrichter integriert, System ist schwarzstartfähig
Nachteil: keine vollwertige Lösung, da Stromabgabe begrenzt, meist muss der Sicherungsverteiler umgebaut werden – um Ersatzstromkreise zusammen zu fassen
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Ersatzstrom:
Für diese (vermeintlich) vollwertige Lösung verwenden wir den Fronius Gen24 Plus in Verbindung mit der Enwitec Netzumschaltbox.
Dabei wird die Netzumschaltbox zwischen Ihrem Stromzähler und den Verbrauchern geklemmt. Bei Stromausfall trennt die Umschaltbox automatisch sichtbar die Netzseite und die Wechselrichter/Akku Kombination baut ein neues Versorgungsnetz auf. Hierbei können theoretisch alle Verbraucher weiter versorgt werden. Vorausgesetzt, die gleichzeitige Leistung aus Akku und PV- Anlage ist ausreichend. Ist die nicht der Fall, müssen manuell Verbraucher vom Netz getrennt werden.
Vorteil: alle Verbraucher können weiter versorgt werden, vorausgesetzt die Leistung aus Akku und PVA ist groß genug,
Nachteil: hohe Investition
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Akkukapazität bei Ersaztsrom light und Ersatzstrom:
Angenommen, Sie haben sich für die Variante Ersatzstrom light und Ersatzstrom entschieden. Dann möchten Sie natürlich für den nächsten Netzausfall gewappnet sein. D.h. je nach Variante, sollte im Akku immer genug Strom vorhanden sein, um den Schwarzstart bei Netzausfall zu realisieren.
Das bedeutet, im Akku wird eine Reserve eingestellt, auf die dann im Notfall der Wechselrichter zugreifen kann. Entsprechend den angeschlossenen Verbrauchern und der verfügbaren Akkukapazität im Volladezustand, kann diese Reserve bis zu 45 betragen. Diese Reserve ist für den Normalbetrieb nicht nutzbar.
Wir empfehlen daher, egal für welche Variante Sie sich entscheiden, nur die wichtigsten Verbraucher als Ersatzstromverbraucher festzulegen. Nehmen Sie nur die Geräte, auf die Sie in keinem Fall verzichten können. Aus unserer Sicht sind das Licht, normale Steckdosen, Heizungen (keine Wärmepumpen) Kühl und Gefriergeräte und nicht zuletzt der Fernseher.
Nur dann ist sicher gestellt, dass die Reserve relativ klein eingestellt werden kann und im Ersatzstromfall alle angeschossenen Verbraucher sicher versorgt werden.
Für die Akkukapazität bedeutet das, je kleiner der Akku, je weniger Reserve sollte eingestellt werden und je weniger Verbraucher sollten als Ersatzstromverbraucher definiert sein.
Fazit:
Alle Systeme haben Ihre Berechtigung, sind aber immer mit weiteren Kosten verbunden. Meist funktionieren Sie nur, wenn Reserven bis zu 45% Kapazität im Akku eingestellt werden, aus denen die Systeme starten bzw. abgeben können. Diese Reserven sind für den täglichen Betrieb nicht nutzbar.
Bei kleinen Photovoltaikanlagen und Akkukapazitäten halten wir Notstromsteckdosen für sinnvoll. Für Systeme mit Netzumschaltbox sollte die PVA mindestens 10 kWp und der Akku 10 kWh groß sein.
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