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Netzautarke Photovoltaik: So funktioniert unabhängige Stromversorgung

Begriffe wie Autarkie und Energieunabhängigkeit sind zurzeit in aller Munde. Wie funktioniert eine unabhängige Stromversorgung durch den Einsatz von Off-Grid-Anlagen?

Eine netzautarke Photovoltaikanlage, auch als Off-Grid-Anlage oder Inselanlage bekannt, ist eine Form der Stromversorgung, die vollständig unabhängig vom öffentlichen Stromnetz funktioniert. Im Gegensatz zu herkömmlichen PV-Anlagen, die an das öffentliche Netz angeschlossen sind und überschüssigen Strom ins öffentliche Netz einspeisen können, ist eine Off-Grid-Anlage nicht mit dem Stromnetz verbunden. Somit sind auch keine Behördengänge erforderlich – der produzierte PV-Strom wird ausschließlich für den Eigenverbrauch genutzt. Behördengänge, die normalerweise für den Anschluss einer Photovoltaikanlage nötig sind, wie beispielsweise die Netzzugangsfreigabe, das Anmelden beim Energieversorger etc., werden dadurch obsolet. Ein zusätzlicher Vorteil bietet die Kostenersparnis: Mit einer Gleichstromlösung, also der direkten Nutzung von Photovoltaikstrom aus den Modulen, wird der Wechselrichter (meist mit einer Lebensdauer von 10 Jahren das „schwächste Glied“ im PV-System) gespart werden – das sind je nach Leistung der Photovoltaikanlage nochmals 1.500 € bis hin zu einigen Tausend Euro Ersparnis. Rechnet man diese Ersparnis mit der minimalen Einspeisevergütung gegen, lohnt sich das schon, besonders bei kleineren PV-Anlagen.

Wann ist der Einsatz einer Off-Grid-Anlage sinnvoll?

Eine autarke Form der Stromversorgung mittels einer Off-Grid-Anlage ist natürlich in abgelegen Gebieten, in denen kein Zugang zum öffentlichen Stromnetz gegeben ist, von besonderem Vorteil. Ein typisches Anwendungsbeispiel findet sich etwa in einer Almhütte in alpiner Gegend, wo keine Stromleitungen in unmittelbarer Nähe sind. Hier ermöglicht eine Inselanlage eine kostengünstige und umweltfreundliche Stromerzeugung – sowie gezwungenermaßen eine 100%ige Autarkie.

Aber auch in Einfamilienhäusern finden netzautarke Systeme zunehmend Verwendung. Dies ist zum einen auf die mittlerweile äußerst niedrigen Einspeisevergütungen zurückzuführen, wodurch die Netzeinspeisung des Überschussstroms für Besitzer von PV-Anlagen unrentabel wird. In einigen Regionen Österreichs gibt es seit einigen Monaten sogar einen kompletten Einspeisestopp für Photovoltaikanlagen aufgrund der begrenzten Netzkapazitäten.

Die Energieerzeugung einer Off-Grid-Anlage reicht zwar in den meisten Fällen nicht aus, um den gesamten Strombedarf eines Einfamilienhauses ganzjährig komplett zu decken. Dafür wären meist andere Energieerzeuger, wie ein kleines Windrad, eine gute Ergänzung. Allerdings kann auch auf spezifische Speicherformen zurückgegriffen werden, wie beispielsweise Batteriespeicher, um eine größtmögliche und durchgängige Versorgung zu gewährleisten. Noch komfortabler lässt sich aber eine andere Speicherform mit einer autarken Off-Grid-Anlage verbinden, und zwar die autarke Warmwasserbereitung. Was dabei nicht (immer) autark ist, ist das Wasser – aber selbst hier sind einige Haushalte mit einer eigenen Quelle ausgestattet.

Power-to-Heat: Autarke Warmwasserbereitung mit der ELWA

Mit unserer ELWA kann der produzierte Solarstrom ausschließlich für die Erzeugung von Warmwasser genutzt werden. Das stufenlos geregelte Warmwasserbereitungsgerät leitet den Gleichstrom aus den PV-Modulen direkt in den eingebauten Heizstab im Warmwasserspeicher und wandelt den erzeugten Solarstrom somit verlustfrei in Wärme um. So kann im Sommer die Sonnenenergie aus der Off-Grid-Anlage für die Erwärmung des Wassers verwendet werden, das reicht im sonnenreichen Halbjahr bzw. von März bis Oktober in vielen Referenzen dafür, dass nur mit unserem stufenlosen Heizstab das Warmwasser bereitet wird. Selbst im Winter unterstützt die ELWA das herkömmliche Heizsystem zur Warmwasserbereitung bzw. zur Wärmebereitung in einem möglichen Pufferspeicher.  

Unser neuestes Referenzprojekt zeigt, wie effizient bereits eine kleine Off-Grid-Anlage in Kombination mit der ELWA sein kann: Unser Kunde aus Deutschland nutzt eine Inselanlage mit lediglich 1,4 kWp, um sein Warmwasser im Sommer zu bereiten und spart dadurch täglich 1 m³ Gas ein. Mehr Details zu diesem Projekt sind hier zu finden.

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