PV-Anlage Inselbetrieb: Ist eine Off-Grid-Anlage mit Speicher sinnvoll?

Mit einer Solaranlage auf dem Dach kannst Du Deinen Haushalt mit nachhaltig produziertem Solarstrom versorgen und so unabhängiger von Deinem Stromversorger werden. Die meisten PV-Anlagen sind allerdings trotzdem mit dem öffentlichen Energienetz verbunden und schalten sich bei einem Stromausfall automatisch ab. 

Inselanlagen sind hingegen nicht ans öffentliche Stromnetz angeschlossen und produzieren auch bei Stromausfall weiter Energie. Diese sogenannten Off-Grid Systeme müssen nicht angemeldet werden, sind nicht steuerpflichtig und unterscheiden sich auch sonst in vielen Aspekten von einer gewöhnlichen Solaranlage.

In diesem Artikel erhältst Du deshalb alle wichtigen Infos zum Thema PV-Anlage Inselbetrieb und zur autarken Versorgung Deines Haushalts mit Sonnenstrom. Außerdem klären wir, ob und in welcher Größe sich eine Insel-Solaranlage für Dich lohnt.

Was ist eine PV-Inselanlage? 

Eine Inselanlage ist zunächst einmal eine ganz normale Solaranlage oder Mini-Solaranlage. Im Vergleich zu anderen Solar-Systemen ist eine PV-Inselanlage allerdings nicht ans öffentliche Stromnetz angeschlossen. Diese Art der solaren Energieerzeugung wird auch als “Off-Grid” bezeichnet. 

Mit einer Inselanlage kannst Du abseits des öffentlichen Energienetzes Strom erzeugen, nutzen und speichern und lebst so vollständig autark. Deshalb werden solche Anlagen häufig dort installiert, wo keine Stromleitungen verfügbar sind oder die Anbindung ans Stromnetz zu teuer wäre – zum Beispiel auf abgelegenen Berghütten, Wohnwägen oder Booten.

Was zählt als Inselanlage? 

Da die Begriffe Inselanlage oder Inselbetrieb immer wieder im falschen Zusammenhang verwendet werden, ist es wichtig, den entscheidenden Unterschied zu anderen Solar-Systemen zu verstehen: 

Als Inselanlagen werden nur Solaranlagen bezeichnet, die in keiner Form mit dem öffentlichen Stromnetz verbunden sind. Alle anderen PV-Anlagen sind grundsätzlich Einspeiseanlagen oder “On-Grid” Systeme. Mit einer Insel-Solaranlage kannst Du also niemals überschüssige Energie einspeisen und auch keinen zusätzlichen Strom aus dem öffentlichen Netz zu beziehen.

Das unterscheidet sie von sogenannten Nulleinspeiseanlagen, bei denen der gesamte produzierte Strom im Idealfall selbst verbraucht wird. Dazu gehören vor allem kleinere Photovoltaikanlagen wie Balkonkraftwerke. Trotzdem sind diese Systeme immer noch ans öffentliche Netz gekoppelt und können Energie einspeisen, wenn der Verbrauch im Haus gerade nicht hoch genug ist. Das gilt auch, wenn (wie bei Balkonkraftwerken) auf die Einspeisevergütung verzichtet wird. Nulleinspeiseanlagen sind also weder Off-Grid- noch Inselanlagen.

Auch PV-Anlagen mit Notstromfunktion sind nicht automatisch Inselanlagen. Viele dieser Systeme verfügen über einen Stromspeicher bzw. Wechselrichter, der sich bei Stromausfall vom öffentlichen Netz entkoppelt und so betriebsfähig bleibt. Je nach System muss dann aber die Leistung der Solarmodule gedrosselt werden. Die meisten Notstromanlagen versorgen lediglich einige ausgewählte Verbraucher über einen begrenzten Zeitraum. Sobald wieder eine Netzspannung vorliegt, verbinden sich die diese Geräte automatisch wieder mit dem öffentlichen Netz. 

Sind Inselanlagen erlaubt? 

Ja, das Betreiben einer Insel-Solaranlage ist in Deutschland völlig legal. Da sich eine Off-Grid-Anlage nicht mit dem Stromnetz verbindet, musst Du sie weder beim Netzbetreiber noch im Marktstammdatenregister (kurz MaStR) anmelden. Außerdem ist eine Inselanlage nicht genehmigungspflichtig. 

Sind PV-Inselanlagen steuerpflichtig?

Nein. Da Du die Anlage nicht beim Finanzamt anzeigen musst, ist eine Inselanlage steuerlich nicht relevant. Es entfällt also beispielsweise keine Einkommensteuer. Mehr über die steuerlichen Regelungen bei PV-Anlagen erfährst Du in diesem Artikel.   

Wie groß darf eine Inselanlage legal sein? 

Für die Leistung Deiner PV-Inselanlage gibt es gesetzlich keine Begrenzung. Du kannst sie theoretisch so groß planen, wie Du möchtest. Trotzdem sollte Deine Anlage natürlich rentabel bleiben und richtig dimensioniert sein. Mehr dazu im nächsten Abschnitt: 

Wie groß sollte Deine PV-Anlage im Inselbetrieb sein? 

Eine Inselanlage muss den gesamten Stromverbrauch Deines Haushalts decken können. Damit das kontinuierlich funktioniert, ist ein Stromspeicher quasi Pflicht. Das Gerät sollte zudem über mehr Speicherkapazität verfügen als bei normalen Anlagen. So stellst Du sicher, dass Du mit Deiner Photovoltaik-Inselanlage nicht im Dunkeln sitzt. Trotzdem solltest Du bei der Nutzung einer Inselanlage sparsam mit dem erzeugten Strom umgehen, da Du keinen zusätzlichen Strom aus dem Netz beziehen kannst.

Im Optimalfall sollte auch die Größe der eigentlichen Anlage etwas größer ausfallen, allerdings ist die Anzahl der PV-Module meist durch die verfügbare Dachfläche begrenzt. Hier besteht also wenig Optimierungspotenzial, was einen hochwertigen Speicher noch wichtiger macht. Schließlich bis Du ja im Zweifel auf den Strom Deiner Solar-Inselanlage angewiesen.  

Wie groß Deine Inselanlage sein sollte, hängt also vor allem vom Zweck der Anlage und Deinem Verbrauch ab. Ein komplettes Berghotel verbraucht natürlich sehr viel mehr Energie als eine kleine Garage. Orientiere Dich bei der Planung am besten am jährlichen Stromverbrauch ähnlicher Projekte. Zusätzlich solltest Du Dir bereits vor der Installation die Frage stellen, wie sehr Du auf die Sonnenenergie Deiner Anlage angewiesen bist. Eine zusätzliche Solar-Inselanlage auf einem Camper muss beispielsweise nicht so überdimensioniert ausfallen wie das Off-Grid System einer Ferienwohnung.

Was brauchst Du für den PV-Inselbetrieb? 

Im Grunde benötigst Du bei einer Inselanlage die gleichen Bestandteile wie bei einer herkömmlichen, netzgekoppelten Solaranlage. Beide benötigen Solarmodule, die grünen Solarstrom aus Sonnenenergie erzeugen, und einen Wechselrichter, der den von den PV-Modulen erzeugten Gleichstrom in haushaltsüblichen Wechselstrom umwandelt.

Der richtige Wechselrichter

Allerdings gibt es bei Inselanlagen trotzdem einige Besonderheiten: Ein wichtiger Bestandteil Deiner Inselanlage ist der Laderegler. Du kannst auch einen Off-Grid-fähigen Wechselrichter wählen, bei dem ein Laderegler integriert ist. 

Da kein zusätzlicher Strom aus dem Netz bezogen und überschüssige Energie nicht abgegeben werden kann, müssen die unterschiedlichen Stromerträge ständig mit dem wechselnden Verbrauch in Einklang gebracht werden. Der Laderegler dient als Schaltzentrale zwischen Solarmodulen, Stromspeicher und Verbrauchern und sorgt dafür, dass die Grenzspannungen eingehalten werden.

Ein Off-Grid-fähiger Wechselrichter kann ebenfalls einen integrierten Laderegler haben. Solche Wechselrichter geben im Inselbetrieb nur so viel Leistung an die Haushaltsgeräte ab, wie benötigt wird. Das gewährleistet eine stabile Ausgangsspannung und einen verlustfreien Verbrauch. 

Für kleinere Inselanlagen, wie im Camping- und Outdoor-Bereich oder auf kleinen Hütten und Booten, eignen sich Wechselrichter mit niedriger Eingangsspannung. Für größere Inselanlagen, etwa in Ferienhäusern oder Gartenhütten, werden leistungsstärkere Wechselrichter benötigt, da der Strombedarf dort höher ist.

Grundsätzlich gilt: Die Größe des Wechselrichters richtet sich nach der Leistung der Solarmodule. Bei einer 10-kWp-Inselanlage sind Wechselrichter mit 10 bis 12 kW Leistung geeignet. Für eine 1-kWp-Inselanlage kommen Mikrowechselrichter zum Einsatz, die wenige Solarmodule steuern. 

Ein großer Stromspeicher

Ein Batteriespeicher gehört quasi zwingend zu den Bestandteilen Deiner Solar-Inselanlage. Sonst könntest Du viele elektrische Geräte nur um die Mittagszeit und bei gutem Wetter nutzen. Ein Stromspeicher sorgt also erst dafür, dass Du Deinen erzeugten Strom kontinuierlich und verlässlich nutzen kannst. 

Zunächst sollte der Stromspeicher muss groß genug sein, um den gesamten erzeugten Strom zu speichern und Deine PV-Anlage so lange wie möglich mit Solarstrom zu versorgen. Als Faustregel gilt hier normalerweise ein kWh Speicherkapazität pro ein kWp Anlagenleistung. Bei Inselanlagen sollte der Speicher aber etwas größer bemessen werden und zwischen 1 bis 2 kWh pro kWp Anlagenleistung liegen.

Auch der Wirkungsgrad des Speichers ist entscheidend. Moderne Lithium-Ionen-Speicher haben mittlerweile einen Wirkungsgrad von bis zu 98 Prozent und sind daher in der Regel die beste Wahl.

Ein weiterer wichtiger Faktor ist die Laufzeit des Speichers. Hochwertige Batteriespeicher haben eine Laufzeit von 10 bis 15 Jahren. Da PV-Anlagen eine Lebensdauer von bis zu 30 Jahren haben, musst Du Deinen Speicher im besten Fall nur einmal während der gesamten Lebensdauer der Solaranlage ersetzen.

Neben diesen Faktoren solltest Du den Batteriespeicher auch nach der Umgebung oder dem Standort auswählen. Temperaturresistenz oder Wasserschutz können hier eine Rolle spielen, besonders bei PV-Anlagen auf einem Boot.

Wie wird eine Inselanlage angeschlossen? 

Die Reihenfolge, in der Solar-Inselanlagen angeschlossen werden, hängt vom jeweiligen System ab. Genauere Informationen findest Du in der Installationsanleitung. 

Allgemein sollte jedoch folgende Reihenfolge beim Anschluss einer Solar-Inselanlage eingehalten werden:

1. Schließe die Batteriekabel an die Speicherbatterie an.
2. Verbinde die Batteriekabel mit dem Laderegler bzw. dem Wechselrichter.
3.  Stecke die Solarmodule in die Anschlüsse des Ladereglers. 

Da die Anlage nicht mit dem öffentlichen Netz verbunden wird, kannst Du die Installation einer PV-Inselanlage komplett selbst durchführen. 

Was passiert mit dem überschüssigen Strom im Inselbetrieb? 

Kannst Du den von Deiner PV-Anlage erzeugten Solarstrom nicht sofort verbrauchen, entsteht ein sogenannter Überschuss. Da eine Inselanlage immer zusammen mit einem Stromspeicher installiert werden sollte, wird der überschüssige Solarstrom im Normalfall dort zwischengespeichert. Aber was passiert, wenn die Kapazität des Speichers ausgereizt ist?

Ist der Stromspeicher voll, übernimmt der Wechselrichter und drosselt die Leistung der Solaranlage. Deine Module können dann nur noch so viel Energie einspeisen, wie im Moment benötigt wird. Der Strom ist dadurch nicht mehr verfügbar und wird in Wärme umgewandelt. Aber keine Sorge, weder Deine Inselanlage noch etwaige Stromkabel werden dadurch beschädigt.

Was kostet eine Insellösung für PV-Anlagen? 

Wie bei herkömmlichen PV-Anlagen variiert der Preis für Solar-Inselanlagen je nach Größe und gewählten Komponenten. Da bei Off-Grid Systemen häufig mehr Module zum Einsatz kommen und der Speicher größer dimensioniert werden muss, eine Inselanlage häufig teurer als eine vergleichbare, netzgekoppelte Solaranlage. 

Zusätzlich solltest Du beachten, dass über die Lebensdauer der Anlage keine zusätzlichen Einnahmen über eine Einspeisevergütung erzielt werden können. Eine Solar-Inselanlage ist deshalb meist weniger wirtschaftlich als eine herkömmliche Solaranlage, die ans öffentliche Stromnetz angeschlossen ist.

Wann lohnt sich eine Inselanlage?

Eine Inselanlage ist deshalb nur in speziellen Fällen eine gute Wahl. Ein Off-Grid System lohnt sich vor allem dann, wenn ein Anschluss ans öffentliche Netz nicht möglich ist oder das Stromnetz in Deiner Region häufig und über längere Zeit ausfällt. Falls Du Dich lediglich gegen potenzielle oder gelegentliche Stromausfälle absichern möchtest, eignet sich eine Anlage mit Notstromfunktion häufig besser.

In diesen Fällen kann sich eine Solar-Inselanlage aber trotzdem lohnen: 

• Du lebst in einer abgelegenen Region mit unsicherem Stromnetz: Im Alltag sind wir heute für viele, teils lebenswichtige, Aktivitäten auf Strom angewiesen. Wenn Du Dich nicht auf den öffentlichen Strom verlassen kannst, ist eine Inselanlage sinnvoll.
• Du wohnst auf einem Hausboot: Gerade Hausboote sind ein perfekter Einsatzort für Off-Grid Systeme. Inselanlagen sind hier häufig die einzige Möglichkeit für eine permanente Stromversorgung. 
• Du betreibst eine Berghütte: In Gebirgsregionen gestaltet sich eine Anbindung ans Stromnetz häufig schwierig. Anlagen, die nicht ans Netz gekoppelt sind, können da eine große Erleichterung sein. 
• Du nutzt ein kleines Ferien- oder Gartenhaus: Da der Energieverbrauch über das Jahr hier meist nicht sonderlich hoch ist, kann bereits eine kleine Anlage den Strombedarf vollständig decken. Da solche Objekte oft zusätzlich zu einem festen Wohnsitz mit Netzkopplung genutzt werden, bist Du auch nicht zwangsläufig auf die Energie der Anlage angewiesen. 

Welche Geräte kannst Du mit einer PV-Inselanlage versorgen? 

Welche und wie viele Verbraucher Du mit Deinen PV-Modulen betreiben kannst, hängt von deren Leistung ab. Mit einer kleinen Inselanlage von 1 kWp kannst Du natürlich deutlich weniger Elektrogeräte versorgen als mit einer 10-kWp-Inselanlage.

Geräte mit hohen Anlaufströmen (z.B. Staubsauger oder Glühlampen) sind für eine Inselanlage nicht optimal, da sie punktuell eine sehr hohe Leistung benötigen, die das System in diesem Moment bereitstellen muss. 

Zusätzlich solltest Du bei einer Inselanlage nicht alle Geräte gleichzeitig betreiben und Verbraucher mit hoher Relevanz priorisieren. Dabei hilft eine Energiemanager-App wie priwatt Orbit, mit der Du alle elektrischen Geräte in Deinem Haushalt in einer Anwendung steuern und mit Deiner Solaranlage abstimmen kannst. 

Was kann ich mit einer Insel-Solaranlage 2000 Watt betreiben? 

Eine Inselanlage mit einer Leistung von 2000 Watt besteht meist aus 3 oder 4 Modulen und eignet sich beispielsweise für die autarke Versorgung eines Gartenhauses, eines Campingplatzes oder einer kleineren Hütte. 

Als grobe Orientierung kannst Du Dir merken, dass eine Solaranlage in Deutschland pro 1000 Watt Leistung durchschnittlich etwa 1.000 kWh jährlich erzeugt. Ein durchschnittlicher Haushalt verbraucht etwa 4.000 kWh im Jahr. 

Fazit: Ein Off-Grid Inselsystem bietet zusätzliche Sicherheit

Eine Inselanlage unterscheidet sich, abgesehen von der nicht vorhandenen Netzkopplung, in vielen Aspekten nicht von jeder anderen Solaranlage. Trotzdem ist eine komplett unabhängige Anlage in den meisten Fällen teurer als ein vergleichbares System. Da Speicher und Anlagengröße überdimensioniert werden müssen, lohnen sich Inselanlagen wirtschaftlich nur selten. 

Das heißt aber nicht, dass Inselanlagen keinen Nutzen haben. Eine Solar-Inselanlage ist vor allem dort sinnvoll, wo kein Stromnetz zur Verfügung steht oder der Stromverbrauch sehr gering ist – beispielsweise bei einem Ferienhaus, Boot, Gartenhaus oder einer Berghütte. Gerade kleinere inselfähige Anlagen wie die Sets von priwatt sind dank ihrer Flexibilität besonders einfach einsetzbar. 

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