Solar-Inselanlage: Wie funktioniert die autarke Stromerzeugung?

Eine Solar-Inselanlage, auch Off-Grid-Solaranlagen genannt, unterscheidet sich von einer klassischen PV-Anlage durch die Unabhängigkeit vom Stromnetz. Solar Inselanlagen sind das Gegenteil der normalen Einspeiseanlagen, benötigen keine Verbindung zum öffentlichen Stromnetz, verfügen in der Regel über einen zusätzlichen Energiespeicher und liefern so zuverlässig Strom. 

Eine PV-Inselanlage macht vor allem dann Sinn, wenn ein technischer Anschluss an das reguläre Stromnetz nicht möglich ist oder Du eine vollständige Autarkie mit der Solaranlage erreichen willst. Da Deine Stromversorgung mit Inselanlagen komplett unabhängig vom öffentlichen Netz ist, bist Du auch von Stromausfällen nicht betroffen.

Allgemein lässt sich dennoch sagen, dass die Anschaffung einer klassischen Photovoltaik-Anlage mit einem optionalen Batteriespeicher meist die beste Wahl ist.

Vor- und Nachteile einer Solar-Inselanlage

Solaranlage ist nicht gleich Solaranlage. Es gibt verschiedene Arten und Systeme innerhalb der PV-Anlagen. Dabei verfügt jedes System über Vorteile sowie auch entsprechende Nachteile. Wie unterscheiden sich also Inselanlagen von anderen Systemen?

Einspeiseanlage

Die klassische Einspeiseanlage produziert Solarstrom. Die Energie wird direkt selbst im Haus verbraucht und der überschüssige Strom geht in der Regel gegen eine Vergütung nach dem Erneuerbaren-Energien-Gesetz (EEG) in das öffentliche Stromnetz über. Ein Batterie-Speicher ist hier optional und kann den Eigenverbrauch nochmal erhöhen, dabei aber auch die Unabhängigkeit verringern.

Bei einer Einspeiseanlage ist die Autarkie überschaubar. Ohne Speicher lässt sich eine Eigenverbrauchsquote von rund 30 Prozent, mit Speicher bis zu 70 Prozent erreichen. Eine Einspeiseanlage, insbesondere ohne Speicher, ist allerdings auch die kostengünstigste Solaranlage. Gleichzeitig bietet sie einen Zugriff auf das öffentliche Stromnetz, wenn notwendig, und eingespeister Strom ermöglicht einen zusätzlichen Verdienst.

Nulleinspeiseanlage

Auch die Nulleinspeiseanlage verfügt über einen Netzanschluss, bietet aber schon deutlich mehr Autarkie als eine klassische Einspeiseanlage. Wie der Name bereits verrät, ist dieser Typ von Anlage allerdings darauf ausgelegt, den Solarstrom nicht einzuspeisen, sondern eben vollständig selbst zu verbrauchen. Aus diesem Grund sind die Anlagen mit einem eigenen Energiespeicher, vorwiegend mit einer Lithium-Batterie ausgestattet.

Produzierte Energie, die nicht direkt selbst verbraucht werden kann, wird im Batteriespeicher zwischengespeichert und zu einem späteren Zeitpunkt abgerufen und verbraucht. Ist die Batterie leer, kann über den Netzanschluss auch Strom aus dem öffentlichen Stromnetz bezogen werden.

Deine Unabhängigkeit vom Stromnetz ist durch den gezwungenermaßen vorhandenen Energiespeicher recht hoch, Deine Stromkosten werden auf ein Minimum reduziert und Du bist weitestgehend vor steigenden Strompreisen abgesichert. Allerdings sind Deine Anschaffungskosten höher und Du kannst den ungenutzten Strom nicht gegen eine Vergütung einspeisen. Gleichzeitig reduziert das nicht in Anspruch nehmen der Einspeisevergütung auch Deinen bürokratischen Aufwand.

Solar-Inselanlage

Die Solar-Inselanlage ermöglicht eine vollständig autarke Stromversorgung. Ein Anschluss an das Stromnetz besteht nicht. Wie der Begriff „Insel“ bereits verrät, eignet sich dieser Anlagen-Typ zur Selbstversorgung und findet sich aus diesem Grund häufig auf einer Berghütte, einem abgelegenen Ferienhaus, beim Camping sowie dem Wohnmobil wieder oder auch bei Hütten im Garten im Einsatz. Auch bei Selbstversorgern findet eine solche Photovoltaik-Anlage gerne Verwendung.

Die Insel-Solaranlage erzeugt den Solarstrom völlig unabhängig vom öffentlichen Stromnetz und hat keinen Netzanschluss. Ein externer Strombezug ist nicht möglich. Sämtliche zur Verfügung stehende Energie kommt aus eigener Produktion und wird während den Sonnenstunden direkt verbraucht oder stammt aus der Solarbatterie. 

Gerade auf Gartenhäusern und beim Camping kommen diese Inselanlagen in einer kleineren Variante, mit meist nur einigen wenigen Modulen und einer vergleichsweise kleinen Batterie zum Einsatz.

Die Inselanlage ermöglicht vollständige Unabhängigkeit von der Stromversorgung. Nach den sehr hohen Anschaffungskosten hast Du keine weiteren laufenden Stromkosten mehr. Allerdings bist Du auch vollständig von der Sonne abhängig. Gerade in den Wintermonaten mit wenigen Sonnenstunden kann das problematisch werden. Gleichzeitig ermöglicht eine Inselanlage aber auch an abgelegenen Orten, die sonst ohne Energie wären, eine Stromversorgung. Ungenutzter Strom kann auch hier nicht eingespeist werden, dafür ersparst Du Dir den bürokratischen Aufwand. 

Aufbau einer Solar-Inselanlage mit Speicher

Optisch unterscheiden sich Solar-Inselanlagen mit Speicher kaum von anderen Photovoltaik-Systemen. Die PV-Anlage besteht ebenfalls aus Modulen, mindestens einem Wechselrichter sowie einer Solarbatterie. Zusätzlich gibt es einen Solar-Laderegler, der das Laden und Entladen des Energiespeichers regelt und zudem eine Überladung der Batterie verhindert.

Der Laderegler wird dabei zwischen die Solarmodule und die Batterie geschaltet, sodass dieser den Energiefluss steuern kann. Damit werden die Solarmodule direkt am Laderegler angeschlossen. Dieser sollte mindestens 10 Prozent größer dimensioniert sein, als die maximale Leistung (kWp) der Anlage. Der Laderegler wird mit dem Batteriespeicher verbunden, gleichzeitig kann von dort aber auch benötigter Gleichstrom abgezweigt werden. 

Der Wechselrichter zur Umwandlung des Gleichstroms in Wechselstrom wird direkt an den Speicher der Insel-Solaranlage angeschlossen und kann so Geräte mit Wechselstrom versorgen.

Einsatzmöglichkeiten einer Off-Grid-Solaranlage

Eine solche Solar-Inselanlage mit Speicher eignet sich überall dort, wo keine Stromversorgung über die herkömmliche Energieversorgung, also einen Netzanschluss, möglich ist. Eine Insel-PV-Anlage kann auch dann sinnvoll sein, wenn ein Haushalt oder ein Gebäude über eine vollständig autarke Stromversorgung verfügen soll.

Einsatzmöglichkeiten sind zum Beispiel in den Bergen. Berghütten sind in der Regel abgelegen oder nur über eine unzuverlässige Stromversorgung angeschlossen und von regelmäßigem Stromausfall betroffen. Eine Photovoltaikanlage als Insellösung kann hier Abhilfe schaffen. Das gilt auch für abgelegene Ferienhäuser, bei denen der Bedarf für eine Stromversorgung (zum Beispiel für eine Beleuchtung oder auch via 230V Steckdose) erforderlich ist.

Gleiches gilt für das Camping: Ein Wohnmobil verfügt nicht über eine reguläre Stromversorgung. Zwar bieten viele Campingplätze einen Stromanschluss für den Wohnwagen, dennoch kann eine eigene Inselanlage mit Strom durch die Energie der Sonne sinnvoll sein. Verbraucher sind hier zum Beispiel ein Kühlschrank oder die Beleuchtung im Innenraum vom Wohnwagen.

Abgelegene Gartenhäuser sind ebenfalls ein häufig gewählter Ort, bei denen eine Solar-Inselanlage im Einsatz ist. Auch bei einem Gartenhaus ist eine Verbindung über das reguläre Stromnetz nicht immer möglich. Mit einer PV-Inselanlage samt Batterie lassen sich auch 230V Steckdosen realisieren, die den notwendigen Strom für zum Beispiel Gartengeräte liefern.

Wann lohnt sich eine Solar-Inselanlage?

Eine Inselanlage kann sich unter verschiedenen Aspekten lohnen:

1. Solar-Inselanlagen lohnen sich immer dann, wenn Du zwingend eine Energieversorgung benötigst, der reguläre Netzstrom aber nicht verfügbar ist und der Netzbetreiber auch auf absehbare Zeit keinen Anschluss zur Verfügung stellen wird. Das sind in der Regel Ferienhäuser, Berghütten, ein Gartenhaus oder ein Wohnmobil.
2. Auch wenn die Kosten für den Netzausbau höher sind als die Kosten einer Inselanlage, ist die Anschaffung durchaus sinnvoll.
3. Aus das Ziel der Selbstversorgung kann ein Insel-System sinnvoll machen. Wer in Sachen Strombedarf vollständig unabhängig vom öffentlichen Netz sein will, kann mit einer Photovoltaik-Inselanlage seinen eigenen Solarstrom erzeugen.

In allen anderen Fällen ist meist eine Einspeiseanlage mit zusätzlicher Batterie das sinnvollere System. Hier erreichst Du zwar keine vollständige Autarkie, weil ein Teil des Stroms weiterhin aus dem öffentlichen Netz stammt. Eigenverbrauchsquoten von 70 Prozent sind trotzdem realistisch. Auch in Sachen Stromkosten kannst Du Dich hier absichern und Deine Stromrechnung langfristig reduzieren. Du siehst also: Eine Solar-Inselanlage ist nur in Ausnahmefällen wirklich sinnvoll.

Was kostet eine Photovoltaik-Inselanlage?

Die Kosten für Inselanlagen sind primär abhängig von der Größe der Solaranlage. Allgemein lässt sich sagen, dass Inselanlagen nicht bedeutend teurer sind als herkömmliche PV-Anlagen. Allerdings müssen der Speicher und auch die Anlage selbst für eine vollständige Autarkie deutlich größer sein, wenn keine Möglichkeit für einen zusätzlichen Netzanschluss gegeben ist. Das treibt die Kosten daher deutlich in die Höhe. Wirtschaftlich ist eine Solar-Inselanlage in 2023 durch die hohen Investitionskosten daher nicht.

Wie groß sollte eine (Off-Grid) Photovoltaik-Inselanlage sein?

Bei Solar-Inselanlagen ist die Anlagengröße entscheidend, denn nur wenn überhaupt genug Strom produziert werden kann, ist es auch möglich, den Strombedarf zu decken. Dabei sind einerseits die Spitzenleistung der Solaranlage, als auch der tägliche Verbrauch von Relevanz.

Spitzenleistung der Inselanlage

Deine Photovoltaik-Inselanlage sollte auch in Spitzenzeiten, also wenn alle Deine Verbraucher gleichzeitig laufen, den Strombedarf decken können. Rechne hierzu den Verbrauch aller Geräte (in Watt) zusammen und addiere nochmal mindestens 10 Prozent als Puffer dazu.

Täglicher Stromverbrauch

Auch Deinen täglichen Energiebedarf solltest Du kennen, insbesondere bei der Auswahl der Batterie-Speicher-Größe. Multipliziere hierzu die benötigte Energie Deiner Verbraucher (in Watt) mit der Anzahl der Stunden, die die Geräte in Betrieb sind. Dein Ergebnis liegt in der Einheit WH (Wattstunden) vor und beschreibt Deinen täglichen Bedarf. Berücksichtige diesen bei der Kapazität der Batterie.

Welche Alternativen zur Solar-Inselanlage gibt es?

Wer keine Solar-Inselanlage einsetzen will, der findet dafür auch entsprechende Solaranlagen-Alternativen. In der Regel geht es schlichtweg darum, möglichst unabhängig vom öffentlichen Strommarkt sowie den Strompreisen zu sein. Klar ist, Solarstrom eignet sich für beide dieser Ziele ideal.

Eingangs erwähnte Einspeiseanlagen sind dafür ideal, wenn diese Solaranlagen um eine Batterie ergänzt und gleichzeitig mit einer entsprechenden Notstromfunktion versehen werden. Konkret geht es also darum, dass die Solaranlage den Strom aus der Sonne nicht nur speichert, sondern bei einem Stromausfall auch weiterhin produzieren und speichern kann. Während der Speicher vor allem die Eigenverbrauchsquote der Solaranlage erhöht und damit langfristig die Stromkosten senkt, schafft eine Notstromfunktion lediglich Sicherheit bei einem Stromausfall. Wirtschaftlich ist eine solche Technik allerdings selten.

Dank der Möglichkeit zur Einspeisung kannst Du zudem allen nicht benötigten Strom gegen eine Vergütung einspeisen. Zwar erhältst Du lediglich einen einstelligen Cent-Betrag je eingespeister kWh, trotzdem kannst Du diese Einnahmen mit denen Stromkosten verrechnen und so Geld sparen.

FAQ: Das Wichtigste im Überblick

Was ist eine Solar-Inselanlage?

Eine Solar-Inselanlage ist ein unabhängiges Energiesystem, das Solarpanels nutzt, um Energie zu erzeugen und in Batteriespeichern zu speichern, ohne an das öffentliche Stromnetz gebunden zu sein.

Was kostet eine Solar-Inselanlage?

Die Kosten einer Solar-Inselanlage variieren je nach Größe, Leistung und Komponenten. Kleinere Anlagen können bei etwa 1.000 bis 5.000 Euro beginnen.

Ist eine Solar-Inselanlage sinnvoll?

Eine Solar-Inselanlage ist sinnvoll für abgelegene Orte ohne Netzanschluss oder als Notstromquelle. Es hängt von Bedarf, Standort und Kosten-Nutzen-Abwägung ab.

Welche Arten von Solar-Inselanlagen gibt es?

Es gibt netzgekoppelte Solar-Inselanlagen, die Überschussstrom einspeisen, und autarke Anlagen, die völlig vom Netz unabhängig sind. Zudem gibt es mobile Lösungen wie Solar-Generatoren.