Wie funktioniert eine PV-Inselanlage?
Eine Inselanlage ist ein autarkes Stromsystem, das unabhängig vom öffentlichen Netz funktioniert. Herzstück der Anlage sind die PV-Module, die Sonnenlicht einfangen und in Gleichstrom umwandeln. Ein Wechselrichter wandelt den Gleichstrom in haushaltsüblichen Wechselstrom um, damit Geräte und Beleuchtung im Haushalt betrieben werden können.
Anders als bei einer herkömmlichen Photovoltaikanlage besteht bei einer Inselanlage keine Verbindung zum Stromnetz. Das heißt, dass der komplette Strombedarf aus der eigenen Stromproduktion gedeckt werden muss. Um eine Reserve für Schlechtwettertage oder hohe Lasten zu haben, sind bei einer Inselanlage ein großer Stromspeicher und ein Laderegler ein Muss. Denn überschüssiger Strom kann nicht ins öffentliche Netz eingespeist werden und muss deshalb gespeichert werden. Der Batteriespeicher stellt die Energie bereit, wenn die Solaranlage keinen Strom liefert – zum Beispiel nachts oder bei schlechtem Wetter. Der Laderegler sorgt dafür, dass die Batterie korrekt geladen und entladen wird. Sinnvoll ist bei einer Inselanlage auch eine Notstromfunktion, um Engpässe zu überbrücken.
Doch gerade die letztgenannten Punkte zeigen die Schwäche von Inselanlagen: Ohne konstante Sonnenenergiezufuhr und ausreichend große Speicher besteht die Gefahr, dass der Strom nicht ausreicht. Da keine Verbindung zum öffentlichen Stromnetz besteht, steht das Haus im Fall der Fälle im Dunkeln da.
In welchen Fällen ist eine Solar-Inselanlage sinnvoll?
Die genannten Einschränken machen Inselanlagen nur in wenigen Fällen empfehlenswert. Dazu gehören Gartenhäuser oder abgelegene Ferienhäuser ohne Netzanschluss. Auch für Wohnmobile oder Boote kommt eine Inselanlage infrage. Inselanlagen sind also nur dort sinnvoll, wo keine Stromleitungen existieren oder die Anbindung ans Stromnetz zu teuer ist.
Zwar kann theoretisch auch ein Einfamilienhaus autark mit Inselstrom versorgt werden. Das ist aber nur bei sehr häufigen Stromausfällen oder Schwankungen beim Stromfluss zu empfehlen, weil das Haus sehr abgelegen steht. Damit die Insellage in diesem Fall überhaupt funktionieren kann, ist aber eine sehr sonnige Lage und eine optimale Ausrichtung der Module notwendig.
Weil bei einer Inselanlage kein Netzstrom zur Verfügung steht, muss der Strombedarf besonders genau geplant. Weil das meistens nicht möglich ist, werden PV-Inselanlage und dazugehörige Batteriespeicher in der Regel überdimensioniert, damit sie eine gewisse Sicherheit bieten können. Laderegler und Notstromkomponenten kommen noch hinzu. Das macht Inselanlagen extrem teuer. In der Praxis sind Inselanlagen auf normalen Einfamilienhäusern deshalb kaum zu finden.
Grenzen von Inselanlagen im Überblick
- Starke Abhängigkeit vom Wetter und Tageslicht
- Kein „Backup“ bei längerer Dunkelheit oder Schneefall
- Hohe Investitionskosten für große Batteriespeicher
- Strom muss genau geplant und rationiert werden
- Keine Einspeisung ins Netz möglich
- Wartung und technisches Verständnis erforderlich
- Ersatz- oder Notstromquellen notwendig (z. B. Generatoren)
- Begrenzte Skalierbarkeit und wenig Flexibilität
- Keine staatlichen Einspeisevergütungen oder Netznutzung
- Hoher Platzbedarf für Speicher und Technik
Vergleich: Inselanlage vs. netzgekoppelte Photovoltaikanlage
Wirtschaftlichkeit: Netzgekoppelte Anlagen sind in der Regel deutlich wirtschaftlicher. Für die Einspeisung von überschüssigem Strom ins öffentliche Netz erhält der Eigentümer eine Eispeisevergütung. Da Inselanlagen nicht ans Netz angeschlossen sind, entfällt diese Einnahmequelle. Zudem sind Inselanlagen deutlich teurer, weil sie überdimensioniert werden müssen und Zusatzkosten für Laderegler und Notstromlösungen hinzukommen.
Fördermöglichkeiten: Netzgekoppelte PV-Anlagen werden staatlich gefördert, wodurch die Investitionskosten sinken. Bei Inselanlagen ist keine staatliche Förderung möglich, obwohl die Investitionskosten höher sind.
Versorgungssicherheit: Auch bei der Versorgungssicherheit haben netzgekoppelte Lösungen die Nase vorn. Scheint länger nicht die Sonne länger und ist der Speicher leer, springt automatisch das Stromnetz ein. Bei einer Inselanlage fehlt dieses Backup. Ohne Notstromfunktion kommt es hier dann zum Stromausfall.
Langfristigkeit: Was die langfristige Nutzung betrifft, lassen sich netzgekoppelte Systeme meistens einfacher an veränderte Bedürfnisse anpassen. Der Anschluss an das Netz bietet mehr Flexibilität und Zukunftssicherheit, auch wenn sich die Lebensgewohnheiten oder der Strombedarf sich in Zukunft ändern sollten. Bei Inselanlagen steht kein Netzstrom zur Verfügung, steigt der Strombedarf, sind direkt Umbauten oder Ergänzungen notwendig.
Autarkie: In Sachen Autarkie punktet zwar die Inselanlage. Allerdings kann auch mit einer netzgebundenen PV-Anlage in Kombination mit einem gut dimensionierten Stromspeicher bis zu 85 % des eigenen Strombedarfs gedeckt werden – und das ganz ohne die Risiken und Nachteile einer vollständigen Insellösung.
Inselanlage vs. PV-Anlage mit Netzanschluss im Überblick
| Inselanlage | Netzgekoppelte Anlage | |
| Wirtschaftlichkeit | Hohe Kosten durch notwendige Überdimensionierung, große Speicher und Zusatztechnik, keine Einspeisevergütung | Günstiger, weil Strom eingespeist werden kann und Einnahmen generiert werden |
| Fördermöglichkeiten | Keine staatliche Förderung trotz besonders hoher Investitionskosten | Staatlich gefördert, z. B. durch KfW oder Einspeisevergütung |
| Versorgungssicherheit | Kein Backup – bei leeren Speichern droht Stromausfall | Netz springt automatisch ein, wenn die PV-Anlage nicht genug liefert |
| Langfristigkeit & Flexibilität | Bei steigendem Strombedarf sind technische Erweiterungen aufwendig | Leicht erweiterbar, anpassungsfähig bei verändertem Verbrauch |
| Autarkie | Theoretisch 100 % Autarkie möglich, aber teuer und riskant | Bis zu 85 % Autarkie mit Speicher möglich – sicherer und wirtschaftlicher |
Fazit
Auch wenn der Wunsch nach Autarkie hoch ist, sind Inselanlagen nur in bestimmten Sonderfällen zu empfehlen. Eine PV-Anlage mit Netzanschluss ist für private Haushalte nahezu immer die bessere Wahl – wirtschaftlich, technisch und langfristig betrachtet. Wilms Solar ist Ihr Experte für individuell geplante PV-Anlagen zum Festpreis. Wir beraten Sie gern, wie Sie auch mit einer netzgebundenen Photovoltaikanlage eine möglichst hohen Autarkiegrad erreichen können. Sprechen Sie uns einfach an.
