Der mehrtägige Stromausfall in Berlin zum Jahresanfang hat gezeigt: In Zeiten hybrider Bedrohungen und realer Angriffe auf die Energieversorgung kann es für private und gewerbliche Stromverbraucher sinnvoll sein, sich gegen Blackouts zu wappnen.

Neben Notstromaggregaten, die in der Regel mit Benzin oder Gas betrieben werden, kommen dafür auch Solaranlagen in Frage. Das ist allerdings kein Selbstläufer. „Photovoltaik-Anlagen müssen bestimmte technische Voraussetzungen erfüllen, damit sie Notstrom liefern können und ein sicherer Betrieb gewährleistet ist“, sagt Dr. Hermann Dinkler, Experte für Brand- und Explosionsschutz beim TÜV-Verband. Dabei komme es auf eine fachgerechte Installation an, um Risiken zu reduzieren. Dinkler: „Fehlerhafte Installationen können Brände oder Stromschläge verursachen und damit Menschen in Gefahr bringen.“ Der TÜV-Verband erklärt, wie eine PV-Anlage ausgerüstet sein muss, um sie für die Selbstversorgung bei einem Stromausfall sicher nutzen zu können.

Herkömmliche PV-Anlagen schalten sich bei einem Stromausfall aus Sicherheitsgründen sofort ab. „Fällt das Hauptnetz aus, dürfen Solaranlagen und andere Erzeuger keinen Strom mehr einspeisen, um sicheres Arbeiten am gestörten Netz zu ermöglichen“, sagt Dinkler. Für den dann erforderlichen so genannten „Inselbetrieb“ seien übliche PV-Anlagen technisch nicht ausgerüstet. Zentrales Element jeder Solaranlage ist der Wechselrichter, der den Gleichstrom aus den Solarmodulen in Wechselstrom für das Stromnetz umwandelt. Für die Eigenversorgung mit Solarenergie bei einem Stromausfall ist ein spezieller Hybrid-Wechselrichter erforderlich, der das Hausnetz vom öffentlichen Stromnetz trennt und das Energiemanagement im Haus übernimmt. Für eine zumindest zeitweise autarke Stromversorgung ist zudem ein Stromspeicher notwendig. Darüber hinaus stellt eine so genannte Schwarzstart-Funktion sicher, dass das Notstromsystem auch ohne Netzspannung aktiviert werden kann. Wie lange die Stromversorgung im Fall der Fälle möglich ist, hängt unter anderem von der Größe des Stromspeichers und der Leistungsfähigkeit des Wechselrichters ab. Weitere Faktoren sind der Strombedarf der angeschlossenen Geräte und nicht zuletzt die Jahreszeit, da im Winter von der PV-Anlage weniger Energie erzeugt werden kann und gleichzeitig der Verbrauch höher ist.

Balkonkraftwerke – Strom für einige Stunden

Balkonkraftwerke bzw. Steckersolargeräte sind für viele Haushalte ein einfacher Einstieg in die Solarenergie. Wer ein Balkonkraftwerk bei einem Stromausfall nutzen möchte, braucht einen Stromspeicher, an den die Solarmodule angeschlossen werden. Dafür eignet sich eine so genannte Powerstation, die Batterie, Wechselrichter und Stromanschlüsse integrieren. „Die Stromversorgung erfolgt dann nicht über die Haussteckdosen, sondern über separate Anschlüsse an der Powerstation“, sagt Dinkler. Die Geräte sind darauf ausgelegt, einzelne Verbraucher wie Lampen, WLAN-Router, Laptop, Smartphones oder – bei ausreichender Leistung – einen Kühlschrank betreiben zu können. Kleinere, mobile Stromspeicher mit etwa 300 Wattstunden Speicherkapazität und 300 Watt Leistung überbrücken bei einem Stromausfall einige Stunden und kosten ab etwa 300 Euro. Größere Systeme sind deutlich teurer und können – bei sparsamer Nutzung – einen Tag oder länger überbrücken. „Bei Sonnenschein kann die PV-Anlage den Speicher tagsüber nachladen und die Autarkie verlängern“, sagt Dinkler.

Mehr Power mit PV-Anlagen auf dem Dach

Größere PV-Anlagen auf dem Hausdach funktionieren nach einem ähnlichen Prinzip. „Der Hybrid-Wechselrichter erkennt den Stromausfall und baut ein Inselnetz auf“, sagt Dinkler. „Viele Modelle übernehmen auch die Trennung vom öffentlichen Stromnetz. Die Alternative ist eine separate Umschaltbox.“ Bei den Batterien sind Speichergrößen von 5 bis 10 kWh üblich, die Kleingeräte und einen Kühlschrank für etwa 8 bis 24 Stunden betreiben können. Deutlich anspruchsvoller ist die Versorgung von Heizsystemen. „Gas-, Öl- oder Pelletheizungen benötigen Strom vor allem für Steuerung, Umwälzpumpen und Fördertechnik“, sagt Dinkler. „Ein begrenzter Notbetrieb ist für ein bis zwei Tage möglich.“ Hier kommen Speicher ab einer Größe von 15 bis 20 kWh zum Einsatz. „Wärmepumpen sind stark stromabhängig und benötigen kontinuierlich hohe Leistungen“, sagt Dinkler. „Wärmepumpen im Blackout zu betreiben, erfordert große Speicher und leistungsfähige Wechselrichter. Das ist technisch machbar, aber teuer.“ Bei der Installation wird ein separater Notstromkreislauf im Verteilerkasten eingerichtet und mit gekennzeichneten Steckdosen verbunden, an denen Geräte mit hoher Priorität hängen. Dinkler: „Wer eine Fußbodenheizung hat, sollte dabei auch die elektrisch gesteuerten Ventile (Stellantriebe) an den Heizkreisverteilern berücksichtigen.“

Fachgerechte Installation und geprüfte Sicherheit notwendig

Der TÜV-Verband rät, die Notstromversorgung mit einer größeren PV-Anlage von einem Fachbetrieb planen und installieren zu lassen. „Die Nachrüstung bestehender Anlagen ist grundsätzlich möglich, aber aufwändig und nicht ganz billig, da zentrale Komponenten ersetzt oder erweitert werden müssen“, sagt Dinkler. Notstromlösungen unterliegen gesetzlichen und normativen Vorgaben, unter anderem den VDE-Normen VDE-AR-N 4105 für den sicheren Netzanschluss, DIN VDE 0100-551 für Schutzmaßnahmen sowie DIN VDE 0100-712 für PV-spezifische Anforderungen. Darüber hinaus müssen die Anlagen vor der Inbetriebnahme beim Netzbetreiber registriert werden. Dinkler: „Bei der Auswahl von Solarkits, PV-Anlagen und Einzelgeräten sollten Verbraucher auf Prüfzeichen von unabhängigen Prüforganisationen wie dem TÜV achten.“

TÜV-Verband Checkliste für Notstrom mit Solaranlagen:

• Bedarf klären: Welche Geräte sollen bei einem Stromausfall dringend mit Strom versorgt werden?
• Hardware-Voraussetzungen: Notwendig sind Hybrid-Wechselrichter, Stromspeicher, Umschalteinrichtung u.a.
• Dimensionierung: Leistungsfähigkeit des Wechselrichters und Größe des Speichers berechnen
• Schutz- und Umschaltkonzept: Alle Komponenten, vor allem Netztrennung und Umschaltung auf den Notbetrieb, sorgfältig planen
• Abnahme: Ein Fachbetrieb muss das System installieren und prüfen

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