PV-Inselanlage
Eine Solaranlage auf dem Dach ermöglicht die Nutzung der Sonnenenergie zur Stromerzeugung und damit eine größere Unabhängigkeit vom Stromversorger. Um überschüssigen Strom einzuspeisen, sind solche Anlagen in der Regel an das öffentliche Netz angeschlossen.
Für abgelegene Standorte gibt es jedoch auch autark arbeitende Inselanlagen. Eine Photovoltaik-Inselanlage ist eine autarke Anlage ohne Verbindung zum öffentlichen Stromnetz. Im Bereich der Photovoltaik gibt es neben Inselanlagen auch sogenannte Einspeise- und Nulleinspeiseanlagen.
Alles, was du über PV-Inselanlagen wissen musst, erklären wir dir in diesem Artikel.
Inhaltsverzeichnis
- Wann ist eine PV-Anlage eine Inselanlage?
- Wann ist eine Inselanlage meldepflichtig?
- Vor- und Nachteile einer Solar-Inselanlage
- Was kann ich mit einer PV-Inselanlage betreiben?
- Wie groß sollte eine Solar-Inselanlage sein?
- Aufbau einer Inselanlage
- Was passiert mit dem überschüssigem Strom einer Inselanlage?
- Fazit
Wann ist eine PV-Anlage eine Inselanlage?
Mit einer Solar-Inselanlage ist es möglich, elektrische Geräte mit selbst erzeugtem Solarstrom zu betreiben, auch wenn kein Anschluss an das öffentliche Stromnetz zur Verfügung steht, und damit ein Höchstmaß an Autarkie und Selbstversorgung zu erreichen.
Die normale Einspeiseanlage
Dach-PV-Anlagen erzeugen Solarstrom, den man entweder selbst nutzen oder ins öffentliche Stromnetz einspeisen kann. Dies wird als Einspeiseanlage bezeichnet. Eine Einspeiseanlage ist mit dem öffentlichen Stromnetz verbunden.
Im Zusammenhang mit PV-Inselanlagen wird auch oft von Off-Grid und On-Grid gesprochen. Bei PV-Inselanlagen handelt es sich um "Off-Grid"-Systeme, da sie nicht an das allgemeine Stromnetz angeschlossen sind. Aus diesem Grund ist es bei einer PV-Inselanlage nicht möglich, überschüssigen Strom ins Netz einzuspeisen und es gibt keine Einspeisevergütung. Der selbst produzierte Solarstrom darf ausschließlich zum Eigenverbrauch genutzt werden.
Eine Einspeiseanlage speist den überschüssig erzeugten Strom in das öffentliche Netz ein und erhält dafür eine Vergütung nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG). Der überschüssige Strom wird zu einem festen Satz pro Kilowattstunde (kWh) vergütet. Der Überschussstrom wird zu einem festen Satz pro Kilowattstunde (kWh) vergütet. Strom aus dem öffentlichen Netz wird dann eingekauft, wenn er gebraucht wird, zum Beispiel bei bedecktem Himmel oder nachts, wenn die Sonne nicht scheint.
Der Unterschied zur Nulleinspeiseanlage
Zu den netzgekoppelten Systemen zählen nicht nur konventionelle Einspeisesysteme, sondern auch Volleinspeise- und Nulleinspeisesysteme. Volleinspeisesysteme speisen den gesamten erzeugten Solarstrom in das öffentliche Netz ein, während Nulleinspeisesysteme den überschüssigen Strom nicht ins Netz einspeisen, sondern für den Eigenverbrauch im Haushalt nutzen, was eine optimale Auslegung und einen geeigneten Stromspeicher erfordert. Für Einfamilienhäuser ist dies in der Praxis meist nicht wirtschaftlich.
Die Solarbatterie ist ein Speicher für den tagsüber erzeugten Solarstrom, der zu einem späteren Zeitpunkt für den Eigenbedarf genutzt werden kann. Die Nulleinspeiseanlage ermöglicht Kosteneinsparungen und zusätzliche Autarkie, ohne dass auf Einspeisevergütung und bürokratischen Aufwand zurückgegriffen werden muss. Bei Bedarf kann die Nulleinspeiseanlage auch Strom aus dem öffentlichen Netz beziehen, wie dies auch bei einer Volleinspeisesystemen der Fall ist.
Wann ist eine Inselanlage meldepflichtig?
Als privater Betreiber einer Solaranlage musst du diese sowohl beim Netzbetreiber als auch beim Finanzamt anmelden. Dadurch wird die Installation und der Betrieb der Anlage ordnungsgemäß registriert und steuerlich erfasst. Außerdem können die Behörden den ins Stromnetz eingespeisten Strom überwachen und gegebenenfalls vergüten.
Keine Meldepflicht an den Netzbetreiber oder das Finanzamt besteht hingegen für PV-Inselanlagen. Da keine Einspeisung ins öffentliche Versorgungsnetz erfolgt, ist eine Anmeldung beim Stromnetzbetreiber nicht erforderlich. Auch eine Meldung beim Finanzamt für steuerliche Zwecke ist nicht notwendig, da kein Einkommen aus der Einspeisung erzielt wird.
Für PV-Inselanlagen ist darüber hinaus keine Registrierung im Marktstammdatenregister der Bundesnetzagentur erforderlich. Das Register erfasst und verwaltet Daten aller stromerzeugenden Anlagen in Deutschland. Da PV-Inselanlagen keine Netzeinspeiser sind und eine Überwachung durch die Übertragungsnetzbetreiber nicht erforderlich ist, entfällt auch diese Pflicht.
Vor- und Nachteile einer Solar-Inselanlage
PV-Inselanlagen haben zweifellos einige Vorteile. So können sie z.B. überall dort installiert werden, wo ein regelmäßiger Bedarf an Strom vorhanden ist und kein Stromnetz verfügbar ist. Ein weiterer Vorteil ist, dass durch die fehlende Einspeisung keine Verpflichtungen gegenüber dem EEG oder der Steuergesetzgebung bestehen. Außerdem ist eine solche Anlage steuerlich unkompliziert. Denn sie muss nicht in der Steuererklärung angegeben werden und der Eigenverbrauch ist nicht umsatzsteuerpflichtig.
PV-Inselanlagen weisen jedoch auch Schwachstellen auf. Sie erfordern den Einsatz von Speichersystemen, die zusätzliche Kosten verursachen und einer regelmäßigen Wartung bedürfen. Bei unzureichender Sonneneinstrahlung oder Speicherausfall kann die Stromversorgung unterbrochen werden. Außerdem sind PV-Inselanlagen nur begrenzt skalierbar, da ihre Leistung auf die installierte Leistung und die verfügbare Sonneneinstrahlung begrenzt ist. Dies hat zur Folge, dass Solar-Inselanlagen meist deutlich teurer sind als eine herkömmliche PV-Anlage für die Überschusseinspeisung.
Was kann ich mit einer PV-Inselanlage betreiben?
Die Leistung deiner PV-Inselanlage bestimmt, wie viele elektrische Geräte sie mit Strom versorgen kann. Einige Verbraucher sind jedoch nicht für den Betrieb mit einer PV-Inselanlage geeignet. Dies sind vor allem Haushaltsgeräte mit hohen Anlaufströmen. Insbesondere elektronische Geräte mit hohen Anlaufströmen benötigen eine hohe Entladeleistung. Diese kann von den meisten Wechselrichtern und Batteriespeichern nicht bereitgestellt werden. Es ist daher wichtig, dass die Verbraucher keine zu hohen Anlaufströme haben. Ein hoher Strombedarf beim Einschalten, der dann während des Betriebs abnimmt, ist akzeptabel. Ein Staubsauger ist ein Beispiel hierfür.
Es ist zudem ratsam, nicht alle Geräte zur gleichen Zeit mit der Inselanlage in Betrieb zu nehmen. Aus diesem Grund ist es von Vorteil, sich im Voraus über die Verkabelung im Klaren zu sein, damit die Verteilung der Verbraucher auf die richtigen Phasen sicher gestellt werden kann.
Was kann ich mit einer 1.000 Watt Solar-Inselanlage betreiben?
Eine Nennleistung von 1.000 Watt, auch als ein Kilowatt-Peak (kWp) bezeichnet, entspricht der Leistung von zwei bis drei Solarmodulen. Eine solche Anlage ist eher klein und eignet sich, um einen Kleingarten, Zelt- oder Campingplatz autark zu versorgen.
Als grober Richtwert für den Ertrag einer Solaranlage in Deutschland kann im Durchschnitt mit ca. 1.000 kWh pro kWp Leistung und Jahr gerechnet werden. Zum Vergleich: Ein durchschnittlicher Haushalt verbraucht ca. 4.000 kWh pro Jahr. Zur Verdeutlichung haben wir einige wichtige Haushaltsgeräte in einer Liste zusammengefasst:
- Mittelgroßer Kühlschrank (A+++): ca. 100 kWh/Jahr
- LED-Fernseher (40 Zoll): ca. 100 kWh/Jahr
- Waschmaschine: ca. 200 kWh/Jahr
- Beleuchtung: ca. 400 kWh/Jahr.
Wer dann noch schnell das Handy aufladen oder die Haare föhnen will, hat die 1.000 Watt Solarenergie aus der Inselanlage schnell verbraucht. Welche Haushaltsgeräte besonders viel Strom verbrauchen liest du hier.
Kann eine Photovoltaik-Inselanlage während eines Stromausfalls genutzt werden?
Dass sich konventionelle Einspeiseanlagen bei einem großflächigen Stromausfall automatisch abschalten, ist kaum bekannt. In solchen Situationen wird Sonnenstrom dringend benötigt, kann aber vorübergehend nicht genutzt werden, was Verwirrung stiftet. Diese Sicherheitsmaßnahme dient in erster Linie dem Schutz der Personen, die zu diesem Zeitpunkt mit Wartungsarbeiten am öffentlichen Versorgungsnetz beschäftigt sind, damit die Stromversorgung wiederhergestellt werden kann.
Durch den Einsatz eines geeigneten Wechselrichters und eines Stromspeichers kann eine Dach-PV-Anlage auch als Notstromsysteme oder für den Inselbetrieb genutzt werden, um weiterhin Zugang zu grünem Strom vom eigenen Dach zu haben.
Inselanlagen sind dagegen nicht an das öffentliche Elektrizitätsnetz angeschlossen. Daher kann auch während eines Netzausfalls wie gewohnt der von der PV-Inselanlage erzeugte Strom genutzt werden. Eine Inselanlage macht also unabhängig von Stromausfällen.
Wie groß sollte eine Insel-Solaranlage sein?
Um sicherzustellen, dass die Inselanlage den Strombedarf decken kann, müssen Photovoltaikanlagen mit einer überdimensionierte Batterie ausgestattet werden. Dadurch wird gewährleistet, dass du auch bei ungünstigen Bedingungen nicht im Dunkeln sitzt. Es ist jedoch wichtig, den erzeugten Strom sorgfältig zu nutzen, da kein zusätzlicher Netzstrom aus dem Leitungsnetz bezogen werden kann.
Die Größe einer Solar-Inselanlage ist oft durch die verfügbare Dachfläche beschränkt. Die Errichtung einer Inselanlage auf dem Dach eines Einfamilienhauses ist daher wirtschaftlich nicht sinnvoll, da die zur Verfügung stehende Dachfläche meist nicht zur Deckung des gesamten Bedarfs ausreicht.
Die Dimensionierung einer Inselanlage hängt in hohem Maße von der Nutzung der PV-Anlage und dem individuellen Stromverbrauch ab. Beispielsweise wird in einem Gartenhaus deutlich weniger Strom verbraucht als in einem Ferienhaus. Um eine maßgeschneiderte Lösung zu finden, ist eine umfassende Beratung durch Experten daher wichtig.
Eine Solaranlage mit einer Leistung von 12 kWp könnte für eine Inselanlage geeignet sein, die einen jährlichen Stromverbrauch von 5.000 kWh decken soll. Hier ist ein Beispiel:
- 30 Solarmodule mit je 385 Wp
- Benötigte Dachfläche von mindestens 60 m²
- Jährliche Solarstromerzeugung von 13.631 kWh
Hast du Interesse an einer Dachanlage?
Aufbau einer Inselanlage
Der Aufbau einer Solar-Inselanlage ist im Vergleich zu einer herkömmlichen Einspeiseanlage etwas komplexer. Solarmodule erzeugen Energie, die durch einen Wechselrichter in nutzbaren Wechselstrom umgewandelt wird. Diese Umwandlung ist entscheidend, um den erzeugten PV-Strom im Haushalt nutzen zu können.
Eine Solarbatterie ist ein unverzichtbarer Bestandteil einer Solar-Inselanlage, da sie den erzeugten Strom speichert. Ebenso wichtig ist der Laderegler. Er regelt das Laden und Entladen der Solarbatterie, um eine Überladung zu vermeiden.
Was passiert mit dem überschüssigem Strom einer Inselanlage?
Wenn du den von deiner PV-Anlage erzeugte Solarenergie nicht sofort nutzen kannst, entsteht ein so genannter Überschuss. Da eine Inselanlage immer mit einem Stromspeicher installiert wird, wird dieser überschüssige PV-Strom direkt in den Speicher geleitet und kann zu einem späteren Zeitpunkt des Tages genutzt werden.
Um überschüssigen Strom zu vermeiden, regelt der Wechselrichter die Leistung der Solaranlage herunter, wenn der Speicher bereits voll geladen ist. Dies hat zur Folge, dass der überschüssige Strom verloren geht und nicht mehr zur Verfügung steht. Es besteht jedoch keine Gefahr durch diesen überschüssigen Strom auf deinem Grundstück, in deinem Ferienhaus oder auf deinem Boot.
Fazit
Eine Solar-Inselanlage, auch Off-Grid-Anlage genannt, wird eingesetzt, wenn eine Solaranlage ohne Anbindung an das öffentliche Stromnetz betrieben wird. Somit ist eine vollständige Autarkie und Selbstversorgung mit Solarstrom mit solchen PV-Anlagen möglich. Dies ist jedoch nur in kleinen Haushalten mit geringem Verbrauch möglich. Da kein Anschluss ans öffentliche Stromnetz besteht, ist es nicht möglich, externen Strom zu beziehen. Eine Investition in eine Solar-Inselanlage lohnt sich vor allem in Gegenden ohne Stromnetz oder bei geringem Stromverbrauch. Beispiele hierfür sind Ferienhäuser, Boote, Gartenhäuser oder Berghütten. Im Allgemeinen sind Dach-PV-Anlagen jedoch wirtschaftlicher und sinnvoller als PV-Inselanlagen.