Solar-Inselanlage: Wann lohnt sich die autarke PV-Anlage?

Eine PV-Inselanlage ist eine autarke Photovoltaikanlage, die nicht an das öffentliche Stromnetz angeschlossen ist. Im Gegensatz zu herkömmlichen PV-Anlagen speist sie den erzeugten Solarstrom nicht ins Netz ein, sondern verbraucht ihn direkt vor Ort oder speichert ihn in Batterien.

Der Vorteil von PV-Inselanlagen ist die vollständige Unabhängigkeit vom Energieversorger und den schwankenden Strompreisen. Allerdings müssen der Strombedarf und die Anlagengröße genau aufeinander abgestimmt sein, da überschüssiger Solarstrom verloren geht.

Inselanlagen eignen sich überall dort, wo kein Anschluss ans öffentliche Netz möglich oder gewünscht ist. Dies ist z.B. auf abgelegenen Hütten, auf Booten oder in Entwicklungsländern der Fall. Auch als Ergänzung zu einem bestehenden Netzanschluss sind Inselanlagen möglich.

In diesem Artikel werden Vor- und Nachteile von PV-Inselanlagen beleuchtet und Faktoren untersucht, die für oder gegen den Kauf einer solchen Anlage sprechen.

Aufbau und Funktion von PV-Inselanlagen

Eine PV-Inselanlage besteht wie eine normale Solaranlage aus Photovoltaik-Modulen, Wechselrichter und gegebenenfalls einem Batteriespeicher.

Die Photovoltaik-Module wandeln das Sonnenlicht in Gleichstrom um. Üblicherweise werden Monokristallin- oder Polykristallin-Module verwendet, da diese einen höheren Wirkungsgrad haben als Dünnschichtmodule.

Der Wechselrichter wandelt den Gleichstrom aus den Solarmodulen in Wechselstrom um, damit er für Wechselstrom-Geräte genutzt werden kann. Geeignet sind spezielle Insel-Wechselrichter.

Der Batteriespeicher dient dazu, den tagsüber erzeugten Solarstrom zwischenzuspeichern, um ihn bei Bedarf abends und nachts nutzen zu können. Als Speicher eignen sich Blei-Gel- oder Lithium-Ionen-Batterien. Die Kapazität des Speichers bestimmt die Autarkiedauer der Anlage.

Die Komponenten werden so dimensioniert, dass die Stromerzeugung den Bedarf vor Ort möglichst gut abdeckt. Durch die Speicherung geht ein Teil des Solarstroms als Umwandlungsverlust verloren.

Vorteile von PV-Inselanlagen

PV-Inselanlagen bieten einige entscheidende Vorteile gegenüber herkömmlichen Solaranlagen mit Netzanschluss:

Völlige Unabhängigkeit und Autarkie

Der größte Vorteil einer Inselanlage ist die völlige Unabhängigkeit vom öffentlichen Stromnetz und Energieversorgern. Man produziert seinen eigenen Solarstrom und speichert ihn in Batterien für die Nacht und bewölkte Tage. So kann man sich selbst mit Strom versorgen, ohne auf die Versorgungssicherheit anderer angewiesen zu sein. Dies schafft eine hohe Autarkie und Unabhängigkeit.

Überall einsetzbar

Da Inselanlagen keinen Netzanschluss benötigen, können sie prinzipiell überall installiert werden – egal ob auf dem Land, auf einer Berghütte oder auf einem Boot. Sie sind nicht an einen Netzanschluss gebunden. Solange genug Sonneneinstrahlung vorhanden ist, kann eine Inselanlage überall Strom erzeugen.

Keine bürokratischen Hürden

Für Inselanlagen ist keine Anmeldung beim Netzbetreiber oder Finanzamt nötig. Auch eine Gewerbeanmeldung entfällt bei kleinen Anlagen für den Eigenbedarf. Dies vereinfacht die Installation und den Betrieb deutlich.

Nachteile von PV-Inselanlagen

PV-Inselanlagen haben im Vergleich zu herkömmlichen Solaranlagen mit Netzanschluss einige Nachteile:

• Keine Einspeisevergütung für überschüssigen Strom: Bei einer Inselanlage kann überschüssiger Solarstrom nicht ins öffentliche Netz eingespeist werden. Es gibt daher keine Einspeisevergütung nach EEG für nicht selbst verbrauchten Überschussstrom. Dieser geht ungenutzt verloren.

• Genaue Berechnung des Eigenverbrauchs nötig: Der Eigenverbrauch sollte bei einer Inselanlage genau kalkuliert werden. Produziert die Anlage zu wenig Strom, können Engpässe entstehen. Wird zu viel produziert, geht überschüssiger Strom verloren. Eine passende Auslegung für den täglichen Bedarf ist daher wichtig.

• Meist teurer als Anlagen mit Netzanschluss: Inselanlagen benötigen in der Regel größere Speicher und mehr Module, um den Eigenbedarf abzudecken. Zudem fallen die Einspeisevergütung und mögliche Förderungen weg. Deshalb sind sie oft teurer als vergleichbare Anlagen mit Netzanschluss.

• Keine Förderung möglich: Für Inselanlagen gibt es keine Förderprogramme wie das EEG. Die Investition ist daher meist höher als bei geförderten Anlagen.

Eine sorgfältige Kalkulation des Eigenverbrauchs und der benötigten Komponenten ist daher vorab empfehlenswert, um die Nachteile von Inselanlagen abzuschätzen.

Kosten

Die Kosten für eine PV-Inselanlage hängen von verschiedenen Faktoren ab:

• Anzahl und Leistung der Solarmodule
• Größe und Kapazität der Batteriespeicher
• Wechselrichter und weitere Komponenten
• Installationsaufwand und Standort

Als grobe Faustregel kann man sagen, dass PV-Inselanlagen in der Anschaffung ab ca. 10.000 Euro aufwärts kosten. Kleinere Anlagen für einen Minihaushalt sind auch schon ab 5.000 Euro erhältlich.

Bei größeren Inselanlagen für ganze Häuser oder Ferienhäuser können die Kosten schnell auf 20.000 Euro und mehr steigen. Entscheidend sind hier die benötigte Leistung und Speicherkapazität.

Da es für PV-Inselanlagen keine Förderung gibt, sind sie in der Regel teurer als vergleichbare Solaranlagen mit Netzanschluss. Durch die fehlende Einspeisevergütung rechnet sich die Investition nur über den Eigenverbrauch des erzeugten Stroms.

Eine individuelle Kostenkalkulation durch Fachleute ist daher vor dem Kauf einer PV-Inselanlage empfehlenswert. Die Anlage muss auf den persönlichen Strombedarf und Nutzungszweck zugeschnitten sein, um sich zu rechnen.

Förderung

Derzeit gibt es in Deutschland keine speziellen Förderprogramme für den Bau von Photovoltaik-Inselanlagen. Im Gegensatz zu netzgekoppelten Solaranlagen, für die Einspeisevergütungen gezahlt werden, erhalten Betreiber von Inselanlagen keine finanzielle Unterstützung.

Die Anschaffung und Installation einer PV-Inselanlage muss komplett aus Eigenmitteln finanziert werden. Es fallen auch deutlich höhere Kosten pro installierter Leistung an als bei Anlagen mit Netzanschluss. Das liegt unter anderem daran, dass zusätzlich Speicherbatterien erforderlich sind, um den Solarstrom zwischenspeichern zu können.

Ein Vorteil von Inselanlagen ist, dass keine Genehmigungen beim Netzbetreiber oder der Bundesnetzagentur notwendig sind. Allerdings muss man die Anlage beim Finanzamt anmelden, wenn eine bestimmte Leistungsgrenze überschritten wird. Kleinere Anlagen zur reinen Eigenstromversorgung sind in der Regel anmeldefrei.

Insgesamt lässt sich sagen, dass Inselanlagen nach wie vor eine teure Investition sind, für die es keine Fördergelder gibt. Eine sorgfältige Wirtschaftlichkeitsberechnung ist daher vor dem Bau unbedingt ratsam.

Eignung

PV-Inselanlagen eignen sich besonders für Nutzer ohne Netzanschluss. Sie ermöglichen eine autarke Stromversorgung an abgelegenen Orten, wo kein Anschluss ans öffentliche Stromnetz verfügbar ist. Typische Anwendungsbereiche sind:

• Ferienhäuser, Berghütten und Almhütten in den Bergen
• Kleingärten und Datschen
• Wochenendgrundstücke auf dem Land
• Bootsanlagen auf Binnengewässern
• Notstromversorgung für Katastrophenfälle
• Entwicklungshilfeprojekte in abgelegenen Regionen

Eine PV-Inselanlage ist ideal, wenn man vollständig autark und unabhängig von externen Stromquellen sein möchte. Allerdings muss der Eigenverbrauch gut kalkuliert werden, denn überschüssiger Solarstrom kann nicht ins Netz eingespeist werden. Die Anlage sollte auf den konkreten Bedarf vor Ort zugeschnitten sein.

Beispiele für den Einsatz von PV-Inselanlagen

PV-Inselanlagen eignen sich für eine Vielzahl von Anwendungsfällen, in denen kein Anschluss an das öffentliche Stromnetz möglich ist. Besonders beliebt sind sie unter anderem für:

Hütten

In entlegenen Berghütten oder Schutzhütten ist oft kein Netzanschluss verfügbar. Mit einer PV-Inselanlage kann trotzdem eine Grundversorgung mit Strom für Licht oder elektrische Geräte sichergestellt werden. Die Anlage sollte auf den täglichen Energiebedarf abgestimmt sein.

Boote

Auf Segelbooten und Yachten wird der Strombedarf oft über eine PV-Inselanlage gedeckt. Sie versorgt Navigationssysteme, Beleuchtung, Kühlschränke und andere Verbraucher an Bord mit Solarstrom. Durch den Einsatz von Solar wird die Umwelt geschont und Unabhängigkeit erreicht.

Wohnmobile

Immer mehr Wohnmobilbesitzer entscheiden sich für den Einbau einer PV-Inselanlage. Sie ermöglicht eine autarke Stromversorgung für Licht, Kühlschrank und weitere Elektrogeräte. Damit sinkt der Dieselverbrauch für Stromerzeugung und es steht mehr Mobilität zur Verfügung.

Leistung

Die Leistung einer PV-Inselanlage hängt von verschiedenen Faktoren ab. Die wichtigsten sind:

• Anzahl der verbauten Solarmodule: Je mehr Module, desto mehr Strom kann produziert werden. Üblich sind Anlagen von 1-10 kWp.

• Größe des Energiespeichers: Ein größerer Speicher kann mehr überschüssigen Solarstrom zwischenspeichern. Gängige Speichergrößen liegen bei 5-20 kWh.

• Standort und Ausrichtung: Die Solarmodule sollten möglichst optimal zur Sonne ausgerichtet sein. In sonnenreichen Lagen ist die Leistung höher.

• Eigenverbrauch: Wird viel Solarstrom direkt verbraucht, steigt der Eigenverbrauchsanteil und die Anlage kann kleiner dimensioniert werden.

Mit einer sorgfältigen Planung lassen sich PV-Inselanlagen passgenau für den Bedarf auslegen. Wichtig ist, den täglichen Stromverbrauch möglichst genau einzuschätzen. So lassen sich eine optimale Anlagengröße und ein hoher Autarkiegrad erreichen.

Eigenverbrauch

Eine sorgfältige Berechnung des Eigenverbrauchs ist bei PV-Inselanlagen besonders wichtig. Im Gegensatz zu Anlagen mit Netzanschluss kann überschüssiger Solarstrom nicht ins Netz eingespeist werden. Er geht verloren, wenn die Speicher voll sind.

Daher muss die Anlage genau auf den Verbrauch der angeschlossenen Geräte und den täglichen Bedarf abgestimmt sein. Sonst besteht die Gefahr von Stromengpässen, wenn mehr verbraucht als produziert wird. Es empfiehlt sich, den Verbrauch über einen längeren Zeitraum zu protokollieren. Auch Verbrauchsspitzen und saisonale Schwankungen sollten berücksichtigt werden.

Bei der Dimensionierung gilt: Lieber etwas größer planen und Speicherreserven einbauen. Denn die Module produzieren nicht immer ihre Maximalleistung. Allerdings wird eine viel zu große Anlage auch unwirtschaftlich, da die Überschüsse verfallen. Fachleute können bei der Berechnung des optimalen Eigenverbrauchs helfen.

Installation

Die fachgerechte Montage einer PV-Inselanlage erfordert spezielle Kenntnisse und sollte unbedingt von einem qualifizierten Elektriker oder Solarteur durchgeführt werden.

• Die Komponenten wie Module, Wechselrichter, Batterien etc. müssen aufeinander abgestimmt und korrekt dimensioniert sein.
• Wichtig ist die Auswahl eines geeigneten Montageorts, der ausreichend Sonneneinstrahlung bietet.
• Die Module sollten nach Süden ausgerichtet in einem Winkel von 30-40° montiert werden.
• Alle Komponenten müssen wasserdicht verbunden und vor Witterungseinflüssen geschützt sein.
• Die Verkabelung muss den geltenden Vorschriften entsprechen.
• Nach der Installation ist eine umfangreiche Funktionsprüfung und Inbetriebnahme erforderlich.

Eine unsachgemäße Installation kann zu Schäden, Kurzschlüssen oder Bränden führen. Daher sollte die Montage unbedingt Fachleuten überlassen werden. Mit einer korrekten Installation ist jedoch ein zuverlässiger und sicherer Betrieb der Inselanlage über Jahre gewährleistet.

Wartung

Eine PV-Inselanlage erfordert regelmäßige Kontrolle und Wartung, um die Funktionsfähigkeit und Sicherheit langfristig zu gewährleisten.

Regelmäßige Kontrolle und Wartung

• Sichtprüfung: Mindestens einmal im Jahr sollte eine Sichtprüfung aller Komponenten erfolgen. Dabei werden Module, Verkabelung, Wechselrichter etc. auf Beschädigungen oder Verschmutzungen überprüft.

• Reinigung der Module: Verschmutzte Solarmodule können die Stromproduktion deutlich mindern. Eine Reinigung mit Wasser und weichem Schwamm sollte bei Bedarf erfolgen.

• Funktionskontrolle: Der korrekte Betrieb von Wechselrichter, Laderegler und Batterie sollte regelmäßig überprüft werden. Eventuelle Fehlermeldungen sollten ernst genommen und behoben werden.

• Batteriewartung: Der Ladezustand und die Funktion der Batterien sollten regelmäßig geprüft werden. Gegebenenfalls muss destilliertes Wasser nachgefüllt werden.

• Schaltplan: Der Schaltplan der Anlage sollte aufbewahrt und bei Änderungen aktualisiert werden.

• Fachfirmen: Für umfangreichere Wartungsarbeiten und Prüfungen sollten Fachfirmen hinzugezogen werden.

Mit regelmäßiger Kontrolle und Wartung lassen sich die Lebensdauer und Effizienz der Inselanlage optimieren. Auch die Betriebssicherheit wird erhöht. Die Kosten dafür sollten bei der Planung berücksichtigt werden.

Hersteller

Überblick gängiger Anbieter

Es gibt eine Vielzahl von Herstellern für PV-Inselanlagen in Deutschland. Zu den bekanntesten und beliebtesten Anbietern gehören:

• E3/DC: E3/DC ist ein deutscher Hersteller, der sich auf autarke Stromversorgung spezialisiert hat. Das Unternehmen bietet Komplettlösungen für Inselanlagen von der Planung bis zur Installation. Die Produkte zeichnen sich durch hohe Qualität und Langlebigkeit aus.

• SMA: Als einer der größten Wechselrichterhersteller bietet SMA auch verschiedene Insel-Wechselrichter und passendes Zubehör für die autarke Stromversorgung. Die Produkte sind effizient und einfach zu bedienen.

• Kostal: Dieser Anbieter hat ebenfalls Wechselrichter und Speichersysteme für Inselanlagen im Sortiment. Die Lösungen sind modular aufgebaut und lassen sich individuell konfigurieren.

• Energiebau: Energiebau ist auf schlüsselfertige Inselanlagen spezialisiert und liefert Komplettpakete vom Solarmodul bis zur Montage. Die Systeme sind auf hohe Autarkie ausgelegt.

• Phaesun: Phaesun fertigt eigene Solarmodule und hat auch Batteriespeicher und Wechselrichter für Inselanlagen im Programm. Die Komponenten sind aufeinander abgestimmt.

Bei der Auswahl des Herstellers sollte man auf Langzeiterfahrung, guten Service und passende Systemkomponenten achten. Eine Fachberatung ist empfehlenswert.

Fazit: Für wen lohnt sich die Anschaffung einer PV-Inselanlage?

Die Anschaffung einer PV-Inselanlage lohnt sich besonders für Personen, die keinen Zugang zum öffentlichen Stromnetz haben. Dazu gehören beispielsweise:

• Bewohner von abgelegenen Hütten oder Berghütten ohne Stromanschluss
• Besitzer von Wochenendhäusern oder Ferienhäusern ohne Netzanschluss
• Nutzer von Wohnmobilen und Campingfahrzeugen
• Boots- und Yachtbesitzer, die an Bord Strom benötigen
• Kleingartenbesitzer ohne Stromanschluss

Auch für Personen, die einen hohen Grad an Autarkie anstreben, kann eine Inselanlage sinnvoll sein. Allerdings ist hier eine genaue Kalkulation des Eigenverbrauchs sehr wichtig, um die Anlage optimal auszulegen und Versorgungslücken zu vermeiden.

Insgesamt ist die Anschaffung einer PV-Inselanlage mit höheren Kosten verbunden als eine Anlage mit Netzanschluss. Die Investition lohnt sich daher vor allem, wenn kein Netzanschluss verfügbar oder gewünscht ist. Eine individuelle Beratung durch Fachleute ist in jedem Fall empfehlenswert.

Häufig gestellte Fragen

Für wen eignen sich PV-Inselanlagen besonders?

PV-Inselanlagen eignen sich besonders für Anwendungen, bei denen kein Anschluss an das öffentliche Stromnetz verfügbar oder gewünscht ist. Das können entlegene Gebäude wie Berghütten oder Almhütten sein, Inseln, Wohnmobile, Boote oder auch nur bestimmte Anwendungen wie eine Gartenhütte oder eine Straßenlaterne. Wichtig ist, dass der erzeugte Solarstrom direkt vor Ort verbraucht wird.

Wie hoch sind die Kosten für eine PV-Inselanlage?

Die Kosten für eine PV-Inselanlage hängen von verschiedenen Faktoren ab, vor allem von der gewünschten Leistung und der Speicherkapazität. Als grobe Faustregel kann man von mindestens 10.000 Euro aufwärts rechnen. Kleine Anlagen für spezielle Anwendungen mit wenigen hundert Watt Leistung gibt es auch schon ab ca. 5.000 Euro. Je größer die Anlage, desto höher die Kosten. Auch die Art der Solarmodule und Speicher, der Standort und die Montage haben Einfluss auf die Kosten.

Gibt es Förderungen für PV-Inselanlagen?

Im Gegensatz zu netzgekoppelten PV-Anlagen gibt es für Inselanlagen derzeit keine Förderprogramme. Weder auf Bundes- noch auf Landesebene werden direkte Zuschüsse oder zinsgünstige Kredite angeboten. Das liegt unter anderem daran, dass Inselanlagen nicht zum Ausbau der Erneuerbaren Energien im Stromnetz beitragen. Interessierte sollten sich vor einer Anschaffung direkt bei Förderbanken nach aktuellen Programmen erkundigen.