Wechselrichter mit Notstromfunktion: Ihre Rettung bei Stromausfällen

In den letzten Jahren haben Stromausfälle und Netzinstabilitäten aufgrund extremer Wetterereignisse oder Überlastung der Stromnetze zugenommen. Für private Haushalte und Unternehmen können längere Stromausfälle verheerende Folgen haben. Moderne Wechselrichter mit Notstromfunktion bieten hier eine sinnvolle Lösung, um die Stromversorgung auch beim Ausfall des öffentlichen Netzes aufrechtzuerhalten. Mithilfe eines Wechselrichters mit Notstromfunktion, eines Solarspeichers und einer Photovoltaikanlage kann eine unterbrechungsfreie Stromversorgung realisiert werden.

Wechselrichter mit Notstromfunktion übernehmen dabei eine zentrale Rolle, da sie im Falle eines Stromausfalls nahtlos von Netzbetrieb auf Inselbetrieb umschalten können. So kann die Stromversorgung durch die Photovoltaikanlage und den Solarspeicher aufrechterhalten werden. Für private Haushalte und Unternehmen bedeutet dies mehr Unabhängigkeit und Sicherheit bei der Stromversorgung.

Funktionsweise von Wechselrichtern mit Notstrom

Wechselrichter mit Notstromfunktion sind spezielle Wechselrichter, die bei einem Stromausfall automatisch umschalten und die Stromversorgung aus einem Batteriespeicher übernehmen.

Im Normalbetrieb wird der Wechselrichter an das öffentliche Stromnetz angeschlossen. Er wandelt den Gleichstrom aus der Photovoltaik-Anlage in Wechselstrom um und speist diesen in das Netz ein. Überschüssiger Solarstrom kann in den Batteriespeicher geladen werden.

Bei einem Netzausfall erkennt der Wechselrichter innerhalb weniger Millisekunden, dass die Netzspannung weggefallen ist. Er schaltet blitzschnell auf den Batteriebetrieb um. Der Strom für das Haus wird jetzt aus dem Batteriespeicher bezogen, so dass die Stromversorgung aufrechterhalten bleibt. Dies geschieht vollautomatisch, ohne dass der Bewohner etwas tun muss.

Sobald das öffentliche Netz wieder verfügbar ist, schaltet der Wechselrichter zurück und versorgt den Haushalt wieder über das Netz. Auch überschüssiger Solarstrom wird jetzt wieder eingespeist.

Durch die Notstromfunktion bleibt man auch bei Stromausfällen unabhängig und muss keine teuren Dieselgeneratoren anschaffen. Die Solaranlage wird zur eigenen Energiezentrale.

Die Rolle des Growatt SPH Wechselrichters

Der Growatt SPH Wechselrichter ist ein Hybrid-Wechselrichter mit integrierter Notstromfunktion. Er kombiniert die Vorteile aus Photovoltaik und Batteriespeicher in einem Gerät.

Der SPH Wechselrichter verfügt über folgende technische Details und Funktionen:

• Leistung: 4.6kW, 5kW oder 6kW
• Batteriekompatibilität: 48V Blei-Säure, Lithium-Ionen
• 2 MPPTs für die optimale Nutzung des PV-Ertrags
• Integrierter Hybrid-Wechselrichter mit Notstromfunktion
• Unterstützt sowohl Netzeinspeisung als auch Inselbetrieb
• Nahtloser Übergang zu Notstromversorgung bei Netzausfall
• LCD Display und App zur Überwachung und Steuerung
• Kompaktes Design für einfache Installation
• Schutzart IP65 für Installation in Innen- und Außenbereichen
• Erweiterbar mit zusätzlichen Batteriemodulen
• Hoher Wirkungsgrad von bis zu 97%

Mit dem SPH Wechselrichter von Growatt lassen sich also sehr einfach solare Notstromlösungen realisieren. Durch die Hybrid-Technologie kann tagsüber PV-Strom ins Netz eingespeist und in die Batterie geladen werden. Bei einem Stromausfall wechselt der Wechselrichter dann nahtlos in den Inselbetrieb und versorgt wichtige Verbraucher mit Solarstrom aus der Batterie.

Weitere Funktionen von Wechselrichtern mit Notstrombetrieb

Wechselrichter mit Notstromfunktion verfügen über zusätzliche Funktionen, die sie von herkömmlichen Wechselrichtern unterscheiden. Eine der wichtigsten ist die Bidirektionalität.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Wechselrichtern, die nur Gleichstrom aus der Solaranlage in Wechselstrom für das Hausnetz umwandeln, können bidirektionale Wechselrichter auch Wechselstrom aus dem Netz oder einem Generator in Gleichstrom für die Batterien umwandeln.

Dadurch können sie Strom nicht nur aus der Solaranlage ins Hausnetz einspeisen, sondern auch Strom aus dem Netz oder Generator in die Batterien laden. Das ermöglicht einen unterbrechungsfreien Betrieb bei Stromausfällen sowie ein Laden der Batterien auch ohne Solarenergie.

Ein weiteres wichtiges Merkmal ist der Hybridbetrieb. Dabei werden Solarstrom, Batteriestrom und Netzstrom intelligent kombiniert, um den Eigenverbrauch zu maximieren und die Stromkosten zu senken.

Der Wechselrichter regelt automatisch, ob Solarstrom direkt ins Hausnetz fließt, überschüssiger Solarstrom in die Batterie geladen wird oder bei Bedarf zusätzlich Batteriestrom oder Netzstrom zugeschaltet wird.

Durch diese Funktionen ermöglichen Wechselrichter mit Notstrombetrieb eine hohe Autarkie und Versorgungssicherheit auch bei längeren Stromausfällen.

Autarker Betrieb

Ein Hybrid-Wechselrichter mit Notstromfunktion kann auch ohne Netzanschluss betrieben werden. Dies wird als autarker oder Inselbetrieb bezeichnet. Der Wechselrichter versorgt dabei Haushalt oder Betrieb allein über die Photovoltaikanlage und den Batteriespeicher.

Dies bietet eine hohe Unabhängigkeit vom öffentlichen Stromnetz. Bei einem Blackout kann die Stromversorgung weiterlaufen. Auch in entlegenen Gebieten ohne Netzanschluss ist eine solare Inselanlage mit Batteriespeicher möglich.

Im autarken Betrieb lädt der Wechselrichter tagsüber den Akku über die PV-Anlage. Nachts oder bei Schlechtwetter wird der Strombedarf aus der Batterie gedeckt. Wichtig ist eine ausreichend dimensionierte PV-Anlage und Batteriekapazität, um Verbrauch und Wetterlage abzudecken.

Mit dieser netzunabhängigen Lösung lässt sich eine hohe Autarkie und Unabhängigkeit beim Strombezug erreichen. Gerade für abgelegene Standorte ist dies interessant. Aber auch als Backup bei Ausfällen der öffentlichen Versorgung ermöglicht der Inselbetrieb eine gesicherte Stromnutzung.

Solare Notstromlösungen: PV-Systeme bei Netzausfall

Photovoltaikanlagen können auch bei einem Stromausfall weiterhin Strom erzeugen. Allerdings benötigen sie dafür zusätzliche Komponenten, um den erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln und zu speichern.

Der Wechselrichter übernimmt die Umwandlung in Wechselstrom. Bei einem Netzausfall schaltet er automatisch in den Inselbetrieb und versorgt angeschlossene Verbraucher mit Solarstrom. Wichtig ist, dass es sich um einen Hybrid-Wechselrichter mit Notstromfunktion handelt.

Damit die Solarenergie auch nachts oder bei schlechtem Wetter zur Verfügung steht, kommt ein Batteriespeicher zum Einsatz. Er speichert tagsüber den überschüssigen Solarstrom und gibt ihn bei Bedarf wieder ab.

Mit einer PV-Anlage und Speicher kann man sich also weitgehend autark und krisensicher mit Solarenergie versorgen. Die Kombination aus PV-Modulen, Hybrid-Wechselrichter und Batteriespeicher ermöglicht eine unterbrechungsfreie Stromversorgung auch während längerer Netzausfälle.

Batteriespeicher

Ein wichtiger Bestandteil von solaren Notstromlösungen sind Batteriespeicher. Sie ermöglichen die Pufferung von tagsüber erzeugtem Solarstrom, so dass dieser auch nachts und bei Stromausfällen zur Verfügung steht.

Moderne Lithium-Ionen-Batterien zeichnen sich durch eine hohe Energiedichte und Zyklenfestigkeit aus. Im Gegensatz zu Blei-Säure-Batterien sind sie wartungsarm und halten mehrere tausend Ladezyklen durch. Dies macht sie ideal für stationäre Stromspeicher.

Batteriespeicher können entweder AC- oder DC-gekoppelt an den Wechselrichter angeschlossen werden. Bei AC-Kopplung lädt der Wechselrichter die Batterie mit Wechselstrom. Bei DC-Kopplung erfolgt die Ladung direkt mit Gleichstrom ohne zusätzliche Wandlung. Dies ermöglicht etwas höhere Wirkungsgrade.

Die Kapazität des Batteriespeichers bestimmt, wie lange der Notstrombetrieb aufrechterhalten werden kann. Wichtig ist eine ausreichende Dimensionierung, um kritische Verbraucher über die gewünschte Zeit mit Strom versorgen zu können. Auch die Entladetiefe spielt eine Rolle. Tiefentladungen verkürzen die Lebensdauer von Lithium-Ionen-Batterien.

Insgesamt ermöglichen Batteriespeicher zusammen mit Wechselrichtern eine hohe Versorgungssicherheit bei Stromausfällen durch die Pufferung von Solarstrom.

Vorteile von Wechselrichtern mit Notstromfunktion und Stromspeicher

Ein Hybrid-Wechselrichter mit Notstromfunktion in Kombination mit einem Batteriespeicher bietet einige wichtige Vorteile:

Unabhängigkeit im Notfall

Mit einem Wechselrichter mit Notstromfunktion und angeschlossenem Speicher kann im Falle eines Stromausfalls nahtlos auf den Inselbetrieb umgeschaltet werden. Der Wechselrichter versorgt angeschlossene Verbraucher aus der gespeicherten Energie der Batterien. So ist man unabhängig vom öffentlichen Stromnetz und abgesichert gegen Blackouts. Besonders für kritische Infrastrukturen ist diese Unabhängigkeit im Notfall essenziell.

Umweltfreundlich und kostensparend

Die gespeicherte Energie stammt aus der eigenen Solaranlage. So trägt diese Lösung zu einer umweltfreundlichen und nachhaltigen Stromversorgung bei. Zugleich spart man Kosten, da weniger teurer Netzstrom bezogen werden muss. Die Investition in die Notstrom-Technik rechnet sich daher schnell.

Vorteile von Hochvolt-Batterien

Hochvolt-Batterien, also Batterien mit einer Nennspannung von über 60 Volt, haben entscheidende Vorteile gegenüber herkömmlichen Niederspannungsbatterien:

• Höhere Energiedichte: In Hochvolt-Batterien kann bei gleichem Bauraum mehr Energie gespeichert werden. Das senkt Kosten und Platzbedarf.

• Geringere Stromstärken: Da die Spannung höher ist, können mit weniger Strom/Kabelquerschnitt die gleichen Leistungen übertragen werden. Das vereinfacht das Batteriemanagement.

• Weniger Wärmeentwicklung: Durch die geringeren Ströme treten weniger Verluste und damit Abwärme auf. Eine Kühlung ist kaum nötig.

• Längere Lebensdauer: Hochvolt-Batterien halten deutlich mehr Ladezyklen aus als ihre Pendants mit niedriger Spannung.

• Hoher Wirkungsgrad: Insgesamt sind Hochvolt-Batterien effizienter als Niederspannungsvarianten. Es treten weniger Umwandlungsverluste auf.

• Einfaches Batteriemanagement: Durch die hohe Spannung sind weniger Zellen in Reihe für die gewünschte Spannung erforderlich. Das vereinfacht das Batteriemanagement.

• Hohe Betriebssicherheit: Mit steigender Spannung sinkt die Stromstärke. Dadurch wird die Gefahr eines Stromschlags oder Kabelbrandes reduziert.

Für Solarstromspeicher eignen sich Hochvolt-Batterien aufgrund dieser Vorteile daher besonders gut.

Unabhängigkeit im Notfall – Energieautarkie bei Stromausfall

Ein Wechselrichter mit Notstromfunktion in Kombination mit einem Batteriespeicher und einer Photovoltaikanlage macht Hausbesitzer unabhängig von der öffentlichen Stromversorgung. Bei einem Stromausfall schaltet der Wechselrichter innerhalb weniger Millisekunden auf den Inselbetrieb um.

So kann der Haushalt weiterhin mit Strom aus der eigenen PV-Anlage und dem Batteriespeicher versorgt werden. Dies garantiert eine unterbrechungsfreie Stromversorgung auch bei langanhaltenden Stromausfällen.

Mit einem ausreichend dimensionierten Speicher und PV-Anlage lässt sich der tägliche Bedarf decken. Wichtige Geräte und Maschinen können weiter betrieben werden. Dies schafft Unabhängigkeit und gibt Sicherheit im Notfall.

Die dezentrale Energieversorgung macht den Haushalt autark und verhindert die Folgen eines Blackouts. Die Sonne liefert kostenlosen Solarstrom. Batterien speichern überschüssige Energie für die Nacht und Notfälle.

So entsteht eine nachhaltige und zuverlässige Stromversorgung, unabhängig von Krisen und Ausfällen des Netzes. Eine Investition, die sich bei wiederkehrenden Stromausfällen schnell amortisiert.

Umweltfreundlich & kostensparend

Ein weiterer großer Vorteil von Hybrid-Wechselrichtern mit Notstromfunktion in Kombination mit einem Batteriespeicher ist, dass sie eine umweltfreundliche und kostensparende Lösung für die Stromversorgung darstellen.

Die Solarenergie ist eine saubere, erneuerbare Energiequelle. Indem man einen Teil des Solarstroms in Batterien speichert, kann dieser bei Bedarf abgerufen werden, zum Beispiel bei einem Stromausfall. So macht man sich unabhängiger von fossilen Brennstoffen, die bei der konventionellen Stromerzeugung zum Einsatz kommen.

Gleichzeitig spart man bares Geld, da weniger Strom aus dem Netz bezogen werden muss. Nach einer gewissen Anlaufphase amortisieren sich die Kosten für die Solaranlage mit Batteriespeicher. Langfristig ist diese Investition also nicht nur gut für die Umwelt, sondern auch für den eigenen Geldbeutel.

Zudem kann überschüssiger Solarstrom ins Netz eingespeist werden. So handelt es sich auch um eine nachhaltige Form der Stromerzeugung. Insgesamt ist ein Hybridsystem mit Wechselrichter und Speicher somit eine zukunftsweisende umweltfreundliche Lösung für eine zuverlässige und saubere Stromversorgung.

Nahtlose Umschaltung

Ein wichtiger Vorteil von Hybrid-Wechselrichtern mit Notstromfunktion ist die nahtlose und unterbrechungsfreie Umschaltung zwischen Netzbetrieb und Inselbetrieb.

Sobald der Wechselrichter einen Netzausfall registriert, schaltet er blitzschnell und automatisch auf die Stromversorgung aus der Solaranlage und dem Batteriespeicher um. Für den Verbraucher ist dieser Wechsel nicht spürbar, da er kontinuierlich mit Strom versorgt wird.

Dies unterscheidet sich von herkömmlichen Notstrom-Lösungen, bei denen zunächst ein kurzer Stromausfall entsteht, bevor der Notstrom-Generator anspringt. Bei einem Wechselrichter mit Notstromfunktion gibt es hingegen keine Unterbrechung.

Dadurch können empfindliche Geräte und Systeme, wie etwa Server, weiterbetrieben werden. Auch für den privaten Haushalt bedeutet dies deutlich mehr Komfort und Sicherheit. Kritische Geräte und Infrastruktur sind so auch bei einem Blackout oder Netzausfall immer mit Solarstrom versorgt.

Sicherheit

Ein Wechselrichter mit Notstromfunktion in Kombination mit einem Batteriespeicher bietet Sicherheit und Schutz vor Versorgungsausfällen. Im Falle eines Stromausfalls schaltet der Wechselrichter automatisch und innerhalb weniger Millisekunden auf die Stromversorgung aus dem Batteriespeicher um. So ist eine unterbrechungsfreie Stromversorgung der wichtigsten Verbraucher jederzeit gewährleistet.

Durch die Kombination aus Photovoltaik-Anlage und Batteriespeicher ist man weitgehend unabhängig von der öffentlichen Stromversorgung und vor den Folgen von Versorgungsunterbrechungen geschützt. Selbst bei langanhaltenden Stromausfällen ist die Eigenversorgung mit Solarenergie und Batteriespeicher sichergestellt. Dies gibt Sicherheit und Gelassenheit.

Mit einem Hybrid-Wechselrichter mit Notstromfunktion ist man also bestens gerüstet, sollte es zu einem Blackout kommen. Die wichtigsten elektrischen Geräte und Anlagen sind weiterhin mit Solarenergie versorgt. Dies gibt ein Gefühl von Sicherheit und Unabhängigkeit.

Notwendige Komponenten für einen Betrieb im Notstrom

Um einen Betrieb im Notstromfall zu ermöglichen, werden folgende Komponenten benötigt:

Solarmodule

Photovoltaik-Module sind die Grundlage jeder solaren Notstromlösung. Sie wandeln das Sonnenlicht in Gleichstrom um. Wichtig ist eine ausreichende Modulleistung, um den Strombedarf im Notbetrieb decken zu können.

Wechselrichter mit Notstromfunktion

Der Wechselrichter wandelt den Gleichstrom der PV-Anlage in Wechselstrom um und speist diesen bei Netzparallelbetrieb in das öffentliche Stromnetz ein. Bei einem Stromausfall schaltet ein Wechselrichter mit Notstromfunktion automatisch auf Inselbetrieb um.

Batteriespeichersystem

Ein Batteriespeicher zwischen PV-Anlage und Wechselrichter ermöglicht die Speicherung von überschüssigem Solarstrom. Im Notbetrieb versorgt der Speicher den Wechselrichter mit Strom. Hochvolt-Batterien bieten hier Vorteile.

Notstromschalter oder Notstrom-Wechselrichter

Ein spezieller Notstromschalter oder ein Notstrom-Wechselrichter ist erforderlich, um die Stromversorgung sicher vom Netz auf den Wechselrichter umzuschalten.

Überwachungs- und Steuerungssystem

Eine Monitoring- und Steuereinheit koordiniert den Betrieb der Komponenten und ermöglicht die Überwachung und Steuerung des Systems.

Netzrückspeisungs-Schutz

Um eine gefährliche Rückspeisung von Strom ins Netz bei einem Stromausfall zu verhindern, ist ein Schutzrelais erforderlich.

Abschaltvorrichtungen

Abschaltvorrichtungen trennen die PV-Anlage sicher vom Wechselrichter, um Wartungsarbeiten zu ermöglichen.

Kühlung und Belüftung

Um die elektronischen Komponenten vor Überhitzung zu schützen, ist eine ausreichende Kühlung und Belüftung notwendig.

Notstromverteiler

Ein spezieller Verteiler verteilt den Notstrom an die gewünschten Verbraucher.

Fazit: Wechselrichter mit Notstromfunktion als lohnende Investition

Ein Wechselrichter mit Notstromfunktion in Kombination mit einem Batteriespeicher und einer Photovoltaik-Anlage ist eine lohnenswerte Investition für jeden Hausbesitzer.

Durch die Fähigkeit, im Falle eines Stromausfalls nahtlos auf die Energieversorgung durch den Batteriespeicher umzuschalten, ist man vor den Folgen von Blackouts geschützt. Geräte, Heizungen und wichtige Haushaltsfunktionen bleiben weiterhin in Betrieb.

Darüber hinaus trägt ein solches System zu mehr Unabhängigkeit von steigenden Strompreisen und Importen bei. Die Solarenergie vom eigenen Dach sorgt für eine kostengünstige und umweltfreundliche Stromversorgung.

Mit der richtigen Dimensionierung und Auslegung der Komponenten kann ein hoher Autarkiegrad erreicht werden, sodass die externe Stromversorgung nur noch als Backup benötigt wird.

Die Investitionskosten amortisieren sich durch die Einsparungen schon nach wenigen Jahren. Zudem erhöht ein Notstrom-fähiges Solarsystem den Wert einer Immobilie.

Alles in allem ist ein Wechselrichter mit Notstromfunktion eine sinnvolle Investition in die Zukunft. Er ermöglicht eine zuverlässige, erneuerbare Energieversorgung und schützt vor den Folgen von Netzausfällen.