PV-Inselanlage: Autarke Photovoltaikanlage ohne Netzeinspeisung

Kai Janßen
Zuletzt aktualisiert: 07/09/2022

Eine PV-Inselanlage ist eine Photovoltaikanlage, die nicht an das öffentliche Stromnetz gekoppelt ist. Es handelt sich also um eine PV-Anlage ohne Einspeisung, denn eine Inselanlage deckt nur den Eigenverbrauch. Mit einer Inselanlage ist es möglich, komplett autark und unabhängig vom Netzanbieter den Eigenbedarf an Strom zu decken.

Viele Photovoltaik-Besitzer setzen jetzt auf den Eigenverbrauch an Solarstrom statt der Einspeisung ins Netz. Die Einspeisevergütung ist in den letzten Jahren stark gesunken, weshalb sich der Eigenverbrauch von Solarstrom wirtschaftlich besser rentiert.

Und das ist der Inhalt des Artikels:

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Inselanlagen gewinnen an Popularität: Eigenverbrauch vs. Netzeinspeisung

Noch vor wenigen Jahren hat sich eine Photovoltaik-Anlage finanziell rentiert, wenn sie Strom ins Netz eingespeist hat. Doch die Einspeisevergütung ist in den letzten Jahren so gewaltig gesunken, dass sich eine Einspeisung des überschüssigen Stroms nicht mehr lohnt. Die aktuelle Vergütung sind 6,23 Cent pro Kilowattstunde (Stand Juli 2022) für Anlagen unter 10 kWp. Kauft man dagegen Strom vom Netzanbieter, bezahlt man aktuell 36,19 Cent pro kWh

Summiert man die Anschaffungskosten und die laufenden Kosten über einen Zeitraum von 20 bis 30 Jahren, kostet das Produzieren einer Kilowattstunde Strom mit der eigenen PV-Anlage rund 10 Cent. Man würde mit dem Stromverkauf also einen deutlichen Verlust machen. Beim Eigenverbrauch spart man etwa 20 Cent pro selbst verbrauchter kWh. Deshalb wird es immer beliebter, auf den Eigenverbrauch zu setzen und diesen auch möglichst hoch zu halten.

Mit einer PV-Inselanlage machen Sie sich unabhängig von den steigenden Strompreisen. Zusätzlich sind Sie nicht mehr auf das öffentliche Stromnetz angewiesen. 

Einsatzgebiete und Arten von Photovoltaik-Inselanlagen

Inselanlagen waren ursprünglich für Ferienhäuser, Berghütten oder abgelegene Regionen gedacht, in denen eine Anbindung ans öffentliche Stromnetz aufwendig oder kostspielig ist. Mittlerweile gibt es Inselanlagen aber auch für das Eigenheim, die Garage und den Garten.

Photovoltaik-Inselanlage für ein Einfamilienhaus 

Photovoltaik-Inselanlagen gibt es auch für Einfamilienhäuser. Eine solche autarke Photovoltaikanlage ohne Netzeinspeisung ist komplett auf den Eigenverbrauch des Haushalts ausgelegt. Die Anlage und der Stromspeicher sind so dimensioniert, dass eine Selbstversorgung mit Strom zu 100% möglich ist. Besitzer einer Inselanlage sind entsprechend komplett vom Netzbetreiber unabhängig.

Solar-Inselanlage auf dem Gartenhaus 

Eine Solar-Inselanlage kann auch auf dem Gartenhaus installiert werden. Die Dachfläche ist zwar begrenzt, aber der Strombedarf hält sich ebenfalls in Grenzen. Zusätzlich wird das Gartenhaus meistens zu sonnigen Zeiten genutzt, wenn auch viel Strom direkt produziert wird. Bei Mini-Solaranlagen können die PV-Module ohne großen Aufwand montiert werden.

Eine eigene Solaranlage für das Gartenhaus ist von Vorteil, wenn die Anbindung ans Netz zu teuer wäre. Mit einer Inselanlage können Sie trotzdem ein modernes und voll autarkes Gartenhaus haben. Die Versorgung von Lampen, Kühlschrank, Radio und Gartengeräten mit Strom klappt problemlos mit einer kleineren Anlage.

Photovoltaik-Inselanlage fürs Elektroauto 

Man kann eine Photovoltaik-Inselanlage perfekt zum Laden eines Elektroautos nutzen. Es wird lediglich eine Wallbox benötigt, die den Solarstrom speichert und das Auto lädt. Bereits Solarpanels mit einer Leistung von 1 kWh erzeugen 1.000 Kilowattstunden Strom im Jahr. Das sind etwa 5.000 Kilometer für ein E-Auto. 

Wie funktioniert eine Photovoltaik-Inselanlage? 

Eine Photovoltaik-Inselanlage ist genau wie eine herkömmliche PV-Anlage aufgebaut. Die Solarzellen in den Photovoltaikmodulen fangen das Sonnenlicht ein und wandeln es in Gleichstrom um. Der Gleichstrom fließt in den Wechselrichter, wo er in nutzbaren Wechselstrom umgewandelt wird. Von dort wird der Wechselstrom direkt zum Verbrauch in den Stromkreis des Hauses geleitet oder in einem Stromspeicher gespeichert. 

Aufbau einer Photovoltaik Inselanlage

Inselanlagen benötigen im Gegensatz zu herkömmlichen PV-Anlagen in der Regel einen Stromspeicher. Das liegt daran, dass die Anlage nicht ans Netz angeschlossen ist. Es muss aber trotzdem abends und nachts, wenn kein Strom produziert werden kann, Strom zur Verfügung stehen. Dieses Problem wird mit einem Stromspeicher gelöst. Ausnahme stellen kleine Inselanlagen dar, die dann Strom produzieren, wenn dieser auch verbraucht wird (zum Beispiel Rasenmäher).

Zusätzlich benötigen Inselanlagen auch einen Laderegler. Dieser ist direkt hinter den Solarmodulen geschaltet, noch vor dem Wechselrichter. Er passt das Ladeverfahren an die jeweilige Batterie an und verhindert ein Überladen. Das verlängert die Lebenszeit des Stromspeichers und der anderen Geräte. 

Geräte mit einer Spannung von 12 Volt können so direkt betrieben werden - ohne Stromreservoir. Dazu gehören Netzteile von Laptops oder Handys, kleine Kaffeemaschinen, Wasserkocher, Energiesparlampen, kleine Mikrowellen und Handstaubsauger. In anderen Worten alles, was man über eine 12-V-Bordsteckdose (der Zigarettenanzünder im Auto) laden kann.

Größere Geräte wie Ofen, Toaster, Kühlschrank und Waschmaschine benötigen jedoch den Strom aus dem Speicher. Diese Geräte sind sogenannte 230/240 V-Verbraucher

Stromspeicher bei einer autarken Photovoltaikanlage sind unverzichtbar

Da die Solaranlage nicht jederzeit und auch nicht konstant Strom produziert, ist ein Stromspeicher unverzichtbar. Dieser speichert den überschüssigen Solarstrom am Tag, sodass auch zur späteren Stunde genügend Energie zur Verfügung steht.

Welche Batterie für Solar-Inselanlage 

Die Batterie, auch Stromspeicher genannt, muss auf die Inselanlage abgestimmt sein. Bei Inselanlagen kommen Speichersysteme zum Einsatz, die robuster und leistungsfähiger sind als bei herkömmlichen PV-Anlagen. Sie können Leistungsschwankungen der Anlage und unregelmäßige Ladezyklen mit einer modernen Steuerung ausgleichen. Solche Speichersysteme nennt man auch Pufferspeicher.

Inselanlage berechnen: die richtige Batteriegröße 

Um die richtige Batteriegröße einer Inselanlage zu berechnen, muss man wissen, wie viel Strom zu welchen Zeiten benötigt wird. Bedarf und Leistung müssen gut aufeinander abgestimmt werden. Zuerst erfolgt eine Berechnung des Strombedarfs, dann schätzt man die Spitzenleistung der Anlage ein. Die Batteriegröße sollte dann dem Tagesverbrauch mal drei Tage entsprechen.

Im Detail gehen Sie so vor:

Schritt 1 - Berechnung des Strombedarfs

Schätzen Sie die Leistung aller Verbraucher in Watt und die Länge der Betriebszeit pro Tag ein. 

  • Stromgeräte * Betriebszeit / Tag + 10 bis 15% als Reserve, um Leistungs- und Ladeverluste zu decken.

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Schritt 2 - Abschätzung der Photovoltaik-Leistung

Kennen Sie den Tages- und Jahresverbrauch Ihres Haushalts, können Sie die Leistung der Photovoltaik-Anlage in Kilowatt berechnen. Beachten Sie, dass die Angabe Kilowatt-Peak die Spitzenleistung unter optimalen Bedingungen bedeutet. Sie müssen den Standort und die Ausrichtung Ihrer Anlage kennen.

Eine Anlage im Winter mit Nordausrichtung erzeugt knapp 40% der Spitzenleistung. Im Sommer bei Südausrichtung sind es dagegen rund 60%. Hierbei handelt es sich um meteorologische Mittelwerte. Zur Berechnung nehmen Sie den ungünstigsten Wert

  • Betrag des benötigten Stroms / Stundenanzahl der Sonneneinstrahlung = Panelleistung

Zur Sicherheit wird das Ergebnis noch mit 1,4 multipliziert, da man die Sonneneinstrahlung nicht immer garantieren kann.

Schritt 3 - Berechnung der Batteriegröße

Der Tagesverbrauch aus Schritt eins wird mit drei multipliziert. Drei steht für die Anzahl der Tage, für die die Stromversorgung sichergestellt sein soll. Zusätzlich sollte wieder eine Reserve von knapp 15% einkalkuliert werden. Diesen Gesamtbedarf teilen Sie durch die Spannung der Batterie. Das Ergebnis ist die notwendige Kapazität in Amperestunden (Ah).

Kosten einer PV-Inselanlage 

Die Kosten einer Inselanlage hängen von der Größe der Anlage selbst und des Stromspeichers ab. Je größer die Anlage, desto teurer wird es. Inselanlagen für Einfamilienhäuser kosten zwischen 15.000 und 30.000 €. Kleinere Gartenanlagen oder eine Anlage zum Laden des E-Autos gibt es für deutlich weniger Geld.

Sind Solar-Inselanlagen meldepflichtig? 

PV-Inselanlagen sind von der Meldepflicht ausgenommen. Dadurch, dass keine Kopplung an das öffentliche Stromnetz besteht, müssen sie auch nicht beim Netzbetreiber registriert werden. Zusätzlich handelt es sich um eine Solaranlage ohne Einspeisung, deshalb ist auch keine Anmeldung beim Finanzamt nötig.

Ist eine Inselanlage mit Netzeinspeisung möglich? 

Eine Inselanlage mit einer Netzeinspeisung ist grundsätzlich nicht möglich. Man muss sich entscheiden: Entweder hat man eine Inselanlage ohne Kopplung an das öffentliche Netz, und dadurch ohne Netzeinspeisung, oder eine ans Stromnetz gekoppelte Photovoltaik. Bei dieser ist eine Einspeisung des überschüssigen Solarstroms möglich.

Was sind die Vor- und Nachteile einer autarken PV-Anlage ohne Netzeinspeisung? 

Vorteile einer InselanlageNachteile einer Inselanlage
Kein Netzanschluss nötigIm Notfall besteht kein Anschluss ans öffentliche Netz
100 % autarkTeurere Stromspeicher ist ein Muss
Unabhängig von steigenden Strompreisen und dem NetzbetreiberDie Anlage ist groß dimensioniert und dementsprechend teuer
Keine Anmeldung beim Finanzamt oder dem zuständigen Netzbetreiber nötigÜberschüssiger Strom kann nicht ins Netz eingespeist werden und geht so verloren
Eine Inselanlage kann überall installiert werden, selbst in entlegenen RegionenDerzeit gibt es keine staatliche Förderung für Inselanlagen

Fazit  

Wollen Sie eine Photovoltaik ohne Netzeinspeisung, dann ist eine Inselanlage Ihre Wahl. Diese ist nämlich nicht an das öffentliche Stromnetz gekoppelt. Sie deckt den kompletten Eigenbedarf des Haushalts und macht Sie unabhängig vom Netzbetreiber und Schwankungen des Strompreises. Sie werden also komplett autark.

Um die volle Autarkie zu erreichen, benötigt die solare Inselanlage einen Stromspeicher. Dieser muss größer dimensioniert werden als bei herkömmlichen PV-Anlagen. Im Notfall besteht nämlich nicht die Möglichkeit, auch Strom aus dem öffentlichen Netz zu beziehen. Dadurch sind Inselanlagen auch teurer als herkömmliche Photovoltaik-Anlagen. 

Inselanlagen waren früher eher für Ferienhäuser, Wohnmobile und abgelegene Regionen gedacht. Aufgrund der niedrigen Einspeisevergütung und der hohen Strompreise werden sie jedoch immer beliebter für Einfamilienhäuser oder das Gartenhaus. Wichtig ist, dass der Eigenbedarf an Strom genau berechnet und die Photovoltaik dementsprechend dimensioniert wird. Ein erfahrener Solarteur kann Sie dabei unterstützen. 

Füllen Sie daher das untere Formular aus und wir verbinden Sie mit Fachfirmen aus Ihrer Region. Sie bekommen mehrere kostenlose und unverbindliche Angebote und können sich in Ruhe für das beste entscheiden. 

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