Autark dank eigener Photovoltaikanlage

Unabhängig mit Photovoltaik – Autarkie und Inselanlagen

Autarkie bedeutet, dass der Mensch alles, was er ge- oder verbraucht, aus eigenen Ressourcen selbst erzeugt oder herstellt. Bezogen auf die Stromerzeugung bedeutet Autarkie also, dass ein Haushalt den benötigten Strom so weit wie möglich selbst erzeugt. Bei einem komplett netzunabhängigen Betrieb spricht man von einer Photovoltaik-Inselanlage.

Die Höhe der Einspeisevergütung und somit die allgemeine Förderung von Photovoltaikanlagen fällt derzeit immer weiter. Daher rückt der Wunsch nach Unabhängigkeit von den Energieversorgern sowie schwankenden Strompreisen beim Kauf einer PV-Anlage verstärkt in den Vordergrund. Der Gesetzgeber sorgt zusätzlich dafür, dass das Interesse an der Eigenversorgung durch eine PV-Anlage steigt.

Wie kann ich die Autarkie durch Photovoltaik berechnen?

Der Autarkiegrad besagt, zu welchem Anteil sich ein Haushalt mit selbst erzeugtem Solarstrom aus der Photovoltaikanlage versorgt. Ein Autarkiegrad von 100 Prozent bedeutet also eine komplette Unabhängigkeit vom Energieversorger und eine vollständige Selbstversorgung mit der eigenen Solarenergie. Berechnen lässt sich der Autarkiegrad wie folgt: 

Autarkiegrad in % = Selbstverbrauchter Solarstrom / Gesamter Stromverbrauch des Haushalts

Ist eine komplett autarke Stromerzeugung möglich?

Das Ziel vieler PV-Interessenten ist die komplette Unabhängigkeit von Energieversorgern, was bei Privathaushalten zu 100 Prozent bislang nur in der Theorie möglich ist. Ungefähr 80 Prozent des benötigten Stroms können Haushalte selbst erzeugen, die restlichen 20 Prozent werden dann vom Stromanbieter bezogen. Vor allem im Winter kann die Solarstromerzeugung durch schlechtes Wetter oder Schnee auf den Modulen erheblich beeinträchtigt sein. Ist dann auch noch der Batteriespeicher leer, müssen Sie Strom aus dem Netz beziehen. Die größtmögliche Unabhängigkeit erreichen Sie aus der Kombination von Batteriespeicher und der innogy SolarCloud. Der virtuelle Speicher schließt die saisonal bedingte Lücke, denn hier kann über das Jahr als Guthaben „angesparter“ Strom auch im Winter bezogen werden.

PV-Anlagen im Inselbetrieb

Es kann vorkommen, dass ein Anschluss der Photovoltaikanlage an das Stromnetz nicht möglich ist. Man spricht dann vom „Inselbetrieb“ der Solaranlage oder vom sogenannten Off-Grid-System. Dann ist ein Autarkiegrad von 100 Prozent ein Muss, um eine vollständige Stromversorgung durch Solarstrom zu gewährleisten. Zum netzunabhängigen Betrieb der Photovoltaikanlage sind Speicherkomponenten, die sogenannten Batteriespeicher, zwingend notwendig. Denn der in den Solarzellen produzierte Strom wird entweder sofort verbraucht oder zwischengespeichert. Eine Einspeisung ins öffentliche Stromnetz erfolgt beim Inselbetrieb nicht.

Wie jede Photovoltaikanlage verfügt auch die Inselanlage über Solarmodule. Der hier produzierte Strom wird dann – entweder als Gleich- oder als Wechselstrom – direkt genutzt. Der überschüssige Strom wird in Batteriespeichern zwischengespeichert, bis er benötigt wird. Für Off-Grid-Anlagen sind sowohl besonders leistungsfähige Speicher, wie auch besondere PV-Wechselrichter erhältlich. Für die Ladung und Entladung der Batteriespeicher wird für Photovoltaik-Inselanlagen darüber hinaus ein Laderegler benötigt. Dieser verhindert eine Überladung der Speicherkomponenten.

Die Planung einer Insellösung ist aufwendiger als bei netzgekoppelten Photovoltaikanlagen. Es müssen diverse Faktoren wie Ertrag der Solarmodule, der voraussichtliche Strombedarf und die Kapazität der Speicher berechnet und optimal aufeinander abgestimmt werden. 

Für die Off-Grid-Version einer PV-Anlage entscheidet man sich hierzulande in der Regel nur, wenn eine Stromversorgung sonst nicht möglich wäre und es keinen Anschluss an das öffentliche Netz gibt. Der Inselbetrieb einer Solaranlage ist dann wirtschaftlich, wenn die Installation eines Netzanschlusses zu teuer oder zu aufwendig wäre. Ein häufiges Beispiel für Inselanlagen sind Berghütten, die nur in der Sommersaison bewirtschaftet werden. Die Notwendigkeit einer Inselanlage kann aber auch bei elektrischen Sensoren oder landwirtschaftlichen Anwendungen (Bewässerungen, Gewächshäuser, Weidetränken, Elektrozäune) gegeben sein. Darüber hinaus werden kleine Off-Grid Solarsysteme inzwischen auch auf Booten oder in Wohnmobilen genutzt.

Anders verhält es sich dagegen in Schwellen- oder Entwicklungsländern. Hier stellen die Inselanlagen eine effiziente Möglichkeit der Elektrifizierung abgelegener Regionen dar.

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