Reif für die Insel? Vor- und Nachteile von Solar Inselanlagen

Photovoltaik Inselanlage auf einem Einfamilienhaus

Solar ist Trend. Klar, schließlich stellen wir mit der Kraft der Sonne sauberen Ökostrom her und verschaffen uns Unabhängigkeit. Doch bei der Wahl der passenden PV-Anlage tun sich immer wieder neue Möglichkeiten auf. Neben den klassischen Solaranlagen, die erst den Haushalt mit Strom versorgen und ihre Überschüsse dann ans öffentliche Netz abgeben, gibt es auch die sogenannten Inselanlagen. Doch wo liegt der Unterschied? Für wen eignet sich eine Inselanlage und was sind die Vor- und Nachteile?

Was ist eine Inselanlage?

Der größte Unterschied zur klassischen Solaranlage ist die Tatsache, dass die Inselanlagen nicht an das Stromnetz angeschlossen sind. Das bedeutet, es handelt sich hier auch um eine Solaranlage, bestehend aus PV-Modulen, einem Stromspeicher etc. Diese hat aber keine Verbindung zum öffentlichen Netz. Wir können also unsere Überschüsse aus der Photovoltaik nicht einspeisen. Wir können aber auch keinen Strom aus dem Netz hinzuziehen, wenn die Inselanlage unseren Stromverbrauch nicht decken kann. Es kann also sein, dass die Elektro-Power im Winter – oder wenn die Sonne länger nicht scheint – knapp wird und wir schlechtestenfalls ohne Stromversorgung dastehen. Daher empfiehlt es sich bei einer Solar-Inselanlage immer, die Dimensionen recht großzügig zu gestalten. Die Leistung der Inselanlage sollte in der Lage sein, unseren Strombedarf eineinhalb mal zu decken. Außerdem brauchen wir einen großen Speicher, der dafür sorgt, dass unser System den produzierten Solarstrom möglichst lange bzw. in großem Umfang zwischenspeichern kann. Sie sehen schon: Eine Insellösung ist nicht unbedingt die günstigste Möglichkeit der Stromproduktion mit Solar. Es stellt sich also die Frage: Wann lohnt sie sich überhaupt?

PV Inselanlage mit Speicher

Für wen eignen sich Inselanlagen?

Solar Inselanlagen sind dann eine gute Lösung, wenn wir beispielsweise ein Haus mit Strom versorgen möchten, das nicht an das öffentliche Stromnetz angeschlossen werden kann. Haben wir also ein Ferienhaus am Strand, eine abgelegene Berghütte oder ein Gartenhaus, das nicht an die öffentliche Stromversorgung angeschlossen ist, können wir uns hier mit einer Inselanlage behelfen. Klar, wir sind dann komplett von der eigenen Stromproduktion abhängig und somit auch davon, dass die Sonne scheint. Die internen Akkus unserer Anlage jedoch stattdessen mit einem muffigen und umweltschädlichen Diesel-Aggregat aufzuladen, ist auch keine gute Alternative. Auch auf Booten oder in Wohnmobilen ist eine Insel Solaranlage denkbar. Schließlich sind sie immer unterwegs und werden vor allem im Sommer genutzt, wenn die Sonne großzügig ihre Strahlen auf unsere Solarmodule schickt.

Worauf sollten wir bei einer Solar Inselanlage achten?

Solaranlagen, die wir als Insellösung installieren möchten, brauchen vor allem eins: ausreichend Sonne. Das bedeutet, bevor wir uns für eine Inselanlage entscheiden, sollten wir prüfen, ob die Region, in der wir die Anlage nutzen möchten, den klimatischen Grundvoraussetzungen entspricht, die Photovoltaik zu einer attraktiven Lösung macht. Zudem gilt es den Zeitraum zu beachten, in dem wir den Strom benötigen. Nutzen wir die Räumlichkeiten vor allem in den Sommermonaten – wie es zum Beispiel bei einem Ferienhaus, einem Wohnwagen oder einem Boot der Fall ist – profitieren wir dann natürlich von entsprechend höherer Power durch Solar. Doch auch die technischen Eckdaten unserer Insel-Pläne sollten wir sorgfältig berücksichtigen.

Wie wird der tägliche Energiebedarf einer Inselanlage berechnet?

Um den täglichen Energiebedarf einer Inselanlage genau berechnen zu können, ist eine sorgfältige Planung der Anlage erforderlich. Dazu gehört auch die Erfassung des Energieverbrauchs aller verwendeten Geräte. Der tägliche Energiebedarf wird ermittelt, indem der Energieverbrauch jedes Geräts mit seiner durchschnittlichen Betriebszeit in Stunden multipliziert wird. Diese Einzelergebnisse werden dann zum täglichen Gesamtenergiebedarf des Inselnetzes addiert.

Technische Besonderheiten für Photovoltaik von der Insel

Wie bereits erwähnt, sollten wir bei der Planung unserer Insellösung mit Photovoltaik nicht knauserig sein, was die Leistung der Anlage betrifft. Denn da uns die Lampen ausgehen, wenn gerade keine Sonne scheint und unsere Batterie keinen Solarstrom mehr bereithält, sollten wir vorsorgen. Mit der eineinhalbfachen Leistung treffen wir normalerweise eine gute Wahl. Auch bei der Auswahl der Komponenten sollten wir die speziellen Gegebenheiten von Solaranlagen als Insellösung beachten, damit uns der Strom nicht ausgeht.

Die Größe der Batterie

Damit wir die kWh, die unsere Solaranlage produziert, möglichst umfänglich speichern können, brauchen wir eine Batterie, deren Speichervolumen mit unserem Bedarf an Strom mithalten kann. Das bedeutet, wir sollten sicherstellen, dass die Energie, die die Photovoltaikmodule auf dem Dach in Spitzenzeiten herstellen, auch Platz in unserem Energielager finden. Denn beispielsweise in der Mittagszeit läuft unsere PV-Anlage auf Hochtouren. Dann ist die Solar-Kraft am stärksten und die möchten wir natürlich abends in unserem Stromspeicher wiederfinden. Eben dann sind wir naturgemäß darauf angewiesen, den Strom nutzen zu können, den unsere Batterien vorhalten. Schließlich gibt es in der Nacht keinen frischen Solarstrom vom Dach. Darum ist es wichtig, die tatsächlich nutzbare Kapazität des Stromspeichers zu beachten. Denn um die Akkus zu schonen, werden diese nie vollständig entladen. Die Entladetiefe des Energiespeichers gibt an, wie viel Strom immer noch Tank bleibt, damit die Zellen keinen Schaden nehmen. Die meisten Akkus bieten eine Entladetiefe von 60 bis 90 %.

Der Akku-Typ

Als Speichermöglichkeit für PV-Strom stehen meist Blei-Säure-Batterien, Lithium-Ionen- oder Lithium-Eisenphosphat-Akkus zur Verfügung. Sie unterscheiden sich vor allem in Bezug auf die Effizienz und auf die Lebensdauer. In beiden Aspekten haben die beiden letzteren die Solar-Nase vorn. Sie punkten mit einem Wirkungsgrad von bis zu 98 %, während die bleierne Konkurrenz hier mit maximal 85 % aufwarten kann. Diese Kennziffer gibt an, wie viel Energie die Speicherriegel selbst benötigen. Je geringer der Wert, desto weniger Strom bleibt anschließend für die Versorgung unseres Ferienhauses übrig. Wer diesen Verlust mit der Installation zusätzlicher Module ausgleicht, hat dann wohl am falschen Ende gespart.

Bei der Langlebigkeit überzeugen vor allem Lithium-Eisenphosphat-Batteriemodule. Sie halten bis zu 20 Jahre durch. Bleiakkus hingegen weisen eine Lebenserwartung von 5 bis 10 Jahren auf.

Weitere Komponenten für Strom aus der Solar Insel

Natürlich spielt nicht nur der Stromspeicher eine wichtige Rolle, wenn wir auf Solar von der Insel setzen – sondern auch die Photovoltaikmodule. Damit uns hier keine Leistungseinbußen erwarten und wir den vorhandenen Platz für die Solarzellen optimal ausnutzen können, sollten wir auf die Installation von monokristallinen Solarpaneelen setzen. Diese weisen eine höhere Effizienz als die polykristallinen Alternativen auf.

Dann benötigen wir – wie bei einer herkömmlichen Photovoltaikanlage auch – noch einen Wechselrichter. Dieser sorgt dafür, dass sich die erzeugte Solar-Energie aus unserer Anlage von Gleichstrom in Wechselstrom verwandelt. Denn sonst können wir die Power im Haushalt nicht einsetzen. Zum Schluss brauchen wir noch einen Laderegler, der den Betrieb unseres Solarspeichers steuert.

Welche Vor- und Nachteile bieten Solaranlagen als Insellösung?

Der größte Vorteil einer Inselanlage ist die Möglichkeit, Häuser, Wohnungen, Wohnmobile oder Boote mit Strom zu versorgen, für die es keine alternative Energiezufuhr vom öffentlichen Versorger gibt. Das bedeutet natürlich, dass wir komplett unabhängig sind – ob das ein Vor- oder Nachteil ist, ist wohl Ansichtssache. Einerseits können uns steigende Stromkosten egal sein, andererseits stehen wir womöglich im Dunkeln, wenn uns die Solar-Power ausgeht. Ein gewisses Risiko ist also gegeben, denn auf das Wetter können wir eben keinen Einfluss nehmen.

Ein weiterer Vorteil ist, dass nur sehr wenig Bürokratie zwischen uns und dem Solarstrom steht. Da wir keine Energie einspeisen, ist dem Finanzamt unsere Inselanlage in der Regel egal und auch sonst gibt es keine strengen Meldepflichten etc. Andersherum kann es so natürlich auch sein, dass wir die Energie, die nicht mehr in unseren Solarspeicher passt, einfach verschenken – eben weil wir sie nicht einspeisen können. Hinzu kommt so auch der Aspekt, dass sich die verhältnismäßig hohen Anschaffungskosten nicht mit der Einspeisevergütung gegenfinanzieren lassen. Denn aufgrund der kompletten Autarkie brauchen wir eben eine recht üppige Photovoltaikanlage – und die ist natürlich entsprechend kostenintensiv.

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