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9. Juni 2022

Was ist eine Photovoltaik-Inselanlage?

Bild einer Photovoltaik-Inselanlage

Bekanntermaßen sorgt eine Photovoltaikanlage für eine gewisse Unabhängigkeit vom öffentlichen Stromnetz. Bei einer Inselanlage ist dies bis hin zur vollständigen Autarkie möglich. Was genau sind sie aber und was muss ich dazu wissen? Könnten sie ähnlich wie virtuelle Kraftwerke zur Zukunft der Energielandschaft werden?

Was ist eine Photovoltaik-Inselanlage?

Mithilfe einer sogenannten Photovoltaik-Inselanlage oder Off-Grid-Anlage hat man die Möglichkeit, unabhängig vom öffentlichen Netz Strom zu erzeugen und zu nutzen. Die Energieversorgung ist somit komplett autark. Dadurch ist eine PV-Inselanlage besonders sinnvoll, wenn eine Anbindung an das öffentliche Netz zu aufwendig, zu teuer oder überhaupt nicht möglich ist. Am häufigsten zum Einsatz kommen sie bei Wohnmobilen, Booten, Berghütten, Ferienhäusern, Gartenhäusern oder bei Einrichtungen fernab von der Infrastruktur. Der erzeugte Strom wird dabei entweder direkt verbraucht oder zwischengespeichert, bis ein Bedarf besteht. Besonders sinnvoll ist dabei die Kombination aus PV-Energie und energieeffizienten Geräten. Beispielsweise wäre es denkbar, auf diese Weise den Akku seines Elektroautos zu laden.

Was benötige ich für die Nutzung?

Folgende Komponenten werden für den Betrieb einer Photovoltaik-Inselanlage benötigt:

  • Solargenerator aus Solarmodulen:
    Jede Form einer PV-Anlage setzt sich zusammen aus einer Anzahl von Solarmodulen, die zu einem Solargenerator zusammengeschlossen werden, um Energie zu erzeugen.
  • Generatoranschlusskasten:
    Um eine Inselanlage anzuschließen, benötigt man einen Generatoranschlusskasten. Die Stränge des Solargenerators laufen in ihm zusammen und werden so zur Gleichstromhauptleitung. Darüber hinaus verfügt er über Sicherungselemente, die vor einer Überspannung schützen sollen.
  • Wechselrichter:
    Der erzeugte Gleichstrom der Module hat eine Spannung von 12 oder 24 Volt. Hier wird der Wechselrichter benötigt, um daraus Elektrizität für gewöhnliche 230-Volt-Geräte zu gewinnen.
  • Speichergeräte oder Akkus:
    Um den Strom zu speichern, der nicht direkt verbraucht wird, werden Akkumulatoren verwendet, die ein Zwischenlagern der Energie ermöglichen. Es gibt spezielle Speicherelemente für PV-Inselanlagen, die besonders leistungsfähig und zyklenfest sind.

Was sollte ich beachten?

Um eine Photovoltaik-Inselanlage korrekt und effizient zu betreiben, müssen folgende Faktoren aufeinander abgestimmt werden:

  • Voraussichtlicher Energieverbrauch:
    Der voraussichtliche Energieverbrauch pro Tag lässt sich errechnen, indem man die Leistungsaufnahme jedes Geräts in Watt mit der wahrscheinlichen Betriebsdauer in Stunden multipliziert. Im Anschluss werden alle Ergebnisse einfach addiert. Gegebenenfalls kann auch ein „Sicherheitspolster“ in Höhe von 10 Prozent dazugerechnet werden, wenn man sich nicht absolut sicher ist.
  • Tagesertrag der Anlage:
    Um den Tagesertrag der Solarmodule zu berechnen, kann folgende Faustformel herangezogen werden. In den Sommermonaten kann bei 10 Stunden Tageslicht von einer Maximalleistung von etwa 3 Stunden ausgegangen werden. In den Wintermonaten hingegen sind es nur 0,8 bis 2 Stunden. Ein einzelnes Solarmodul mit einer Leistung von 250 Watt kommt also im Sommer auf 750 Wattstunden pro Tag und im Winter auf ca. 250 bis 500 Wattstunden pro Tag. Wenn ein etwas genaueres Ergebnis gebraucht wird, kann man die mittlere Globalstrahlung mit der Nennleistung der eingesetzten Module multiplizieren.
  • Kapazität der Batterie:
    In den meisten Fällen sind die Energiespeicher so ausgelegt, dass sie die Stromversorgung von 2 bis 3 Tagen abdecken können. Die Kapazität der Batterie ergibt sich also aus der benötigten Menge an Strom pro Tag mal der Anzahl der Tage, die überbrückt werden müssen. Es ist immer von Vorteil, wenn die Geräte, die versorgt werden müssen, eine hohe Energieeffizient aufweisen.
  • Größe der Solaranlage:
    Natürlich sollte man die Größe der PV-Inselanlage so wählen, dass der durchschnittliche Tagesertrag im Sommer und im Winter ausreicht, um den Tagesverbrauch zu decken.

PV-Inselanlagen als Notfalllösung

Wenn es mal zu einem Stromausfall kommen sollte, ist die Photovoltaik-Inselanlage mit Sicherheit ein Gerät, das sich als Notfalllösung eignet. PV-Anlagen, die für gewöhnlich den Strom in das öffentliche Netz einspeisen, können dann in ein Inselsystem umgewandelt werden. In solchen Fällen schaltet die Solaranlage automatisch binnen weniger Sekunden auf Ersatzstrom um und garantiert so die sichere Versorgung aller Geräte im Haushalt.

Was kostet eine PV-Inselanlage?

Die Gesamtkostensumme kann grundsätzlich in drei Teile gespalten werden. Ein Drittel der Kosten setzt sich zusammen aus den Solarmodulen selbst. Das zweite Drittel beinhaltet die Akkumulatoren und das letzte Drittel stellt die Beratung und Montage dar. Eine PV-Komplettanlage kostet je nach Leistungsfähigkeit zwischen 8.000 und 11.000 Euro. Die Kosten des eigentlichen Inselsystems sind abhängig vom gewünschten Anwendungsbereich und dem vorgesehenen Grad der Autarkie. Schließlich unterscheidet sich ein einfaches Wohnmobil von einer Inselanlage, die ein ganzes Einfamilienhaus unabhängig versorgen soll.

Über Donau Energietechnik

Wir sind Spezialisten für Photovoltaikanlagen und Energiespeichersysteme mit 15 Jahren Erfahrung. Voller Enthusiasmus setzen wir uns für den Erfolg der erneuerbaren Energien ein.

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