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Die Unterschiede zwischen Insel- und Netz-Anlagen und anderen... ©

(erstmals eingestellt 2001 - laufend aktualisiert, zuletzt November 2018)

Als Mitte der 1980 er Jahre erste kleine, noch sehr teure Solarmodule (bis 50 Wp - ca. 600 DM) auf den Markt kamen, nutzte man sie ausschließlich zur Batterieladung in kleinen, sogenannten Inselanlagen - also netzunabhängig, z.B. für Freizeitanwendungen (Solar-Teichpumpen, Wohnmobile,...). 
10 Jahre später begannen die, langsam größer werdenden, Solarmodule (bis ca. 100 Wp) mehr und mehr für die normale Hausversorgung, in Verbindung mit Netz-Einspeisern, eingesetzt zu werden. 

Lange Zeit kannte man nur diese beiden, grundsätzlich unterschiedlichen, Anwendungs-Möglichkeiten. Mittlerweile haben Solarmodule Leistungen von ca. 5 - 380 Wp und kosten nur noch einen minimalen Bruchteil der damaligen Preise. Dadurch hat sich bei der Photovoltaik-Nutzung sehr viel verändert, was aber nicht gerade zu einem Mehr-Verständnis bei den Interessenten geführt hat - zumal oberflächliche oder gar falsche Informationen in den Medien und auch von manchen Verkäufern, vor allem im Internet, für Verwirrung sorgen können...


Wir selbst nutzten schon 1988 eine erste kleine, mobile Inselanlage, haben seit 1997 bereits tausend unterschiedlichste Anlagen weltweit geplant,  realisiert und teilweise auch errichtet und versorgen unsere sardische Zweigstelle seit 2004 völlig autark. In Himbach betreiben wir seit 1999/2007 zwei netzgekoppelte Anlagen, die den kompletten Solar-Strom in das öffentliche Netz einspeisen. Auch jedes neue Büro-Mobil erhielt eine entsprechende autarke Anlage. Aufgrund der Erweiterung/Erneuerung der sardischen Anlage, haben wir in Deutschland seit 2014 ein Back-Up-System, bestehend aus den alten Komponenten (2200 W-Inselwechselrichter und 230/48 Ah-Batteriebank). Und natürlich haben wir selbst diverse Anwendungen im Direktbetrieb (Solarpumpe, WoMo, Bewegungsmelder,...).

Es gibt aber noch mehr Varianten, die alle unterschiedliche Vor- und Nachteile, Komponenten und damit Kosten haben.  

Da wir von Anfang an dabei waren, können wir die Feinheiten (hoffentlich verständlich) erklären:

Netzkopplung Inselanlagen Eigenstrom Mini-Netz Direktbetrieb Notstrom PV-Thermie


Die hier zusammen gefassten Eigenschaften, bzw. Beurteilungen hängen teilweise auch von den Bedingungen, Größen und natürlich auch jeweiligen Komponenten (Preis/Qualität) ab...

 



In Deutschland, bzw. Mitteleuropa wird bis heute, bei kostendeckender (!) Vergütung, vorrangig der Strom einer netzgekoppelten Photovoltaikanlage in das öffentliche Netz eingespeist und vollständig dem Erzeuger vergütet.


Der für das Haus benötigte Strom wird weiterhin zu "normalen" Konditionen vom EVU bezogen. Somit hat man zwei Strom-Zähler im Haus (Bezug - Lieferung).
Netz-Anlagen haben aufgrund der Serien-Verschaltung meist sehr hohe Spannungen (ca. 100 - 750 V) und Dank der kleinen Ströme kaum Verluste. Von 2009 bis 2011 konnten Neu-Anlagen in Deutschland auch erst einmal den Strom tagsüber selbst verbrauchen, erhielten dafür zusätzlich eine reduzierte Vergütung und der Überschuss wurde wie sonst üblich an das EVU verkauft.
Seit Frühjahr 2012 gibt es keine Extra-Vergütung mehr für den selbstverbrauchten Solar-Strom, doch dieser Anteil ersetzt den mittlerweile teurer gewordenen Strombezug.

Daher schließt man heute in solchen Gebieten den Wechselrichter so an, dass der Solarstrom erst im Haus selbst verbraucht wird und dann der Überschuss (sonniger Tage/ mittags) verkauft wird. Nachts bezieht man, wie üblich, seinen Strom aus dem Netz. Die Stromabnahme durch das EVU und die kostendeckende Höhe der Einspeisevergütung ist gesetztlich für 20 (+1) Jahre gesichert.

Empfohlene Mindestgröße 1 kWp. Bei größeren Anlagen kostet das kWp z.T. weniger als 1.000 Euro. 
Je nach Standort-Bedingungen erzeugt man mit 1 kWp zwischen ca. 700 und 1300 kWh/Jahr.

Vorteil: 

  • es wird jede erzeugte kWh tatsächlich genutzt und vergütet, auch wenn man auf Arbeit oder in Urlaub ist.
  • tagsüber nutzt man direkt den sehr günstigen Sonnenstrom.
  • wer ein Gewerbe anmeldet, kann die Anlage steuerlich abschreiben und erhält die Umsatzsteuer (19%) zurück. 
  • es gibt nur geringe Verluste in Leitung und am Wechselrichter.
  • die Stromgestehungs-Kosten sind am günstigsten - vor allem, wenn Anlagen größer ausfallen (5 - 10 Cents/ kWh) und man selbst installiert. Nur für die Meldung und den Anschluss am Zähler wird ein örtlich angemeldeter Elektriker benötigt.
  • Planung und Anlagen-Zusammenstellung sind relativ einfach, solange die Maße und die Standort-Bedingungen berücksichtigt werden.
  • Die Stromabnahme durch das EVU ist für 20 (+1) Jahre gesichert.
  • Die Komponenten halten in der Regel weit länger (30 oder gar 40 Jahre) - unsere ältesten Anlagen sind nun 20 Jahre alt und laufen (teilweise ohne jeglichen Ausfall) noch immer.
 

Nachteil: 

  • bei Neu-Anlagen in 2018 liegt der Vergütungspreis (um 14,5 Cents) niedriger als der Strombezug (bis 30 Cents/kWh).
  • es bedarf eines Antrages beim EVU und einer (manchmal aufwendigen) Zähler-Umrüstung und bei Großanlagen (über 10 kWp) könnte es zukünftig auch mal zu einer Drosselung kommen. 
  • diese Anlagen errichtet man vorrangig nur auf eigenen Häusern und Grundstücken. 
  • der Einstieg liegt bei über 1.000 Euro. 
  • fällt der Netz-Strom aus, produziert auch die Solarstromanlage Keinen.

Mehr Infos zur solaren Netzkopplung 
Planungsliste netzgekoppelte Anlagen 


 


Ist das Stromnetz weiter entfernt, ist es meist sinnvoll eine eigene Selbstversorgung (Autarkie) mit einer sogenannten Insel-Anlage aufzubauen.


Die Solarmodule laden dann über einen Solar-Laderegler eine entsprechend dimensionierte Solarbatterie, aus der alle Verbraucher, auch nachts, mit Gleichstrom versorgt werden. Je nach Größenordnung arbeitet man meist mit 12, 24, oder 48-V-Systemen. Gibt es auch größere "Normal"-Verbraucher, wird mit einem zusätzlichen Insel-Wechselrichter, der auf die Maximal-Last ausgelegt ist, der Gleichstrom auf 230 V gewandelt. In wichtigen Anwendungen baut man für alle Fälle (Winter, Schlechtwetter,...) ein Hybrid-System auf (ergänzt durch Wind, Wasser, Diesel, Netz...).
Der Einstieg ist theoretisch ab 10 Wp (100 Euro) möglich - aber natürlich nur bedingt sinnvoll. Eine preisgünstige beispielhafte Zusammenstellung mit 1.000 Wp Modulleistung, 250 Ah/48V Solarbatterie, 20 A-Solarladeregler, 2.000 W-Wechselrichter und Montage-Gestell beginnt bei ca. 3.000 Euro

Mit 1 kWp erzeugt man, je nach Standort-Bedingungen und Nutzungsverhalten ca. 300 - 1100 kWh/Jahr, bzw. viel wichtiger in einer Inselanlage ist der Tages-Ertrag, der hier, je nach Bedingungen, dann zwischen nur ca. 100 Wh und bis 8 kWh liegen kann.

 

Vorteil: 

  • unerschlossene oder mobile Anwendungen haben sofort "ihren eigenen" Strom, ohne lange, bzw. vergeblich auf Leitungsverlegung oder Freischaltung warten zu müssen. 
  • auch bei evtl. Stromausfall kommt Strom vom Dach oder aus der Batterie und man erzeugt tagsüber Neuen. 
  • Anschlusskosten, Anmeldung, Grundgebühren und evtl. zukünftige, vielleicht gar verfassungswidrige "Sonnen-Strom-Steuern" fallen nicht an.
  • es bedarf auch keiner Steuereklärung, u.s.w.
  • der Aufbau ist meist einfach und in Eigenleistung möglich, weil kein direkter Kontakt mit dem Netz.
  • wird zukünftig der Normalstrom noch teurer, können manche Systeme, bei angepasster Nutzung und optimalen Standorten, sogar wirtschaftlich werden.
  • man lernt mit den begrenzten Ressourcen wieder sorgsamer umzugehen.


Nachteil: 

  • bei ganzjährig genutzten Systemen wird, durch Batteriebank, evtl. große Insel-Wechselrichter und notwendige Überdimensionierung, der Strom erheblich teurer (abhängig von Kapazität = ca. 0,10 - 1,00 Euro/kWh) und auch nicht unbedingt umweltfreundlicher. 
  • bleibt es lange dunkel und die Batterie ist irgendwann tief entladen, hat man überhaupt keinen Strom zur Verfügung (wenn kein Hybrid-System). 
  • im Sommer kommt es meist zu ungenutzten Überschüssen und im Winter oft zur Unterdeckung.
  • bei Kabeln, Ladung, Speicherung, Entladung, Wandlung kann es zu nicht unerheblichen Verlusten (10 - 40%) kommen. 
  • die Planung und Anlagen-Zusammenstellung muss sehr genau durchgeführt werden. Zumal nicht der Jahresverbrauch entscheidend ist, sondern jeder einzelne Tag! Laien (und auch nicht wenige Solar-Anbieter) machen dabei fast immer Fehler, die später für teure Nachrüstungen sorgen. 
  • auch wenn die Solarmodule, Kabel und Gestelle 30, 40 und mehr Jahre halten können, Solarladeregler und Insel-Wechselrichter sind wegen der Betriebstemperaturen eher nach 10 - 20 Jahren zu ersetzen und Solarbatterien, je nach Technik, Typ, Dimensionierung und Nutzung nur 2 - 20 Jahre nutzbar.

 

 



Aktuell auch nicht unbedingt wirtschaftlicher, aber voll im Trend, ist die Kombination beider Systeme  (neudeutsch: Eigenstrom) - also die vorrangige Einspeisung ins eigene Haus mit zusätzlicher Puffer-Solarbatterie für nachts oder bei Stromausfall und der Verkauf des Solarstrom-Überschusses am Tag an das EVU oder einen Nachbarn.



Will man, dass auch bei Stromausfall der eigene Solar(!)-Strom weiter produziert wird, benötigt man ein spezielles System mit manueller oder automatischer Umschaltung - selbstverständlich ist dies bei "Eigenstrom-Varianten" aber NICHT!


Diese versorgungssichere Variante, die ähnlich abläuft wie eine solarthermische Anlage, nennt man neudeutsch "Eigenstrom"-Versorgung.
Der kleinste Einstieg ist ab ca. 3.000 Euro möglich.

 

Vorteil: 

  • jede erzeugte kWh Solarstrom wird ausgenutzt und man hat eine doppelte Absicherung.
  • wird mehr erzeugt, als verbraucht und eingeladen werden kann, geht der Überschuss gegen Vergütung (um 14,5 Cents) an das EVU.
  • sollte das öffentliche Netz ausfallen, hat man eine Zeit lang Strom aus der Batterie. Ist die Batterie entladen und das Netz vorhanden, bezieht man vom EVU.
  • seit Mai 2013 gibt es eine staatliche Förderung für bestimmte Batteriebanken (für Netzanlagen ab 1.1.2013, wenn innerhalb von 6 Monaten nachgerüstet).
  • wenn zukünftig die Egalstrom-Preise weiter steigen, kann irgendwann der solare Batteriestrom günstiger sein.


Nachteil: 

  • zum Aufwand der Netzkopplung kommt noch die Inselanlage (Batterie, Regler, Inselwechselrichter) hinzu.
  • soll der Solarstrom auch bei Netzausfall erzeugt werden, bedarf es weiterer Maßnahmen.
  • die kWh Batteriestrom ist somit am teuersten - nur selten unterm Normalpreis. 
  • der Wirkungsgrad der Anlage wird reduziert, weil bei Ladung, Lagerung und Entladung der Batterie Verluste entstehen.
  • die Förderung setzt aufwändige Maßnahmen (Regelung, Herstellergarantie, zertifizierter Installateur) voraus, so dass der Zuschuss durch die Mehrkosten aufgebraucht wird.
  • die rot-schwarze Bundesregierung plant, selbst erzeugten Solarstrom mit einer Abgabe zu belegen (vorerst nur für Neu-Anlagen).
  • neben dem Antrag beim EVU müssen Solarstromanlage und der Energiespeicher bei der Bundesnetzagentur gemeldet werden.


Mehr Infos zu "Eigenstrom" 

Planungsliste netzgekoppelte Anlagen 


 



Eine auch schon länger bekannte Variante wird durch die aktuellen Veränderungen nun erheblich wirtschaftlicher.
Die Mini-Netzanlage (z.B. auch Balkon-Kraftwerk genannt) zur Grundlast-Abdeckung, besitzt einen kleinen, kostengünstigen Modul-Wechselrichter im Bereich um 150 - 500 Wp.


Dieser speist den Strom aus einem oder mehreren, passenden Solarmodulen direkt in das eigene Hausnetz ein, in dem der größte Teil dann auch direkt verbraucht wird. Anders als von vielen 08/15-Anbietern dargestellt, ist diese Plug&Play- (bzw. Guerilla-) Lösung aber offiziell auch nicht ohne Elektriker und Meldung möglich.

Eine Anlage mit 0,5 kWp erzeugt ca. 400 - 600 kWh/Jahr, wovon aber meist nur 40-80% selbst genutzt werden können. Wer auf die sinnfreie Idee kommt, Solarmodule hinter Fenstern zu verstecken, erzielt nicht mal 10% der möglichen Leistung - wird leider regelmäßig versucht (unterstützt durch unseriöse Verkäufer).

 

Vorteil: 

  • eine teure Zwischen-Speicherung des Solarstromes ist nicht notwendig. 
  • bei manchen EVU`s muss kein Antrag gestellt werden und man benötigt auch keine Zählerumrüstung.
  • auch kleinste Flächen, z.B. am Balkon oder Wohnungs-Fassaden (aber nicht hinter Fensterscheiben), können genutzt werden.
  • der Einstieg ist schon ab ca. 300,00 Euro möglich - die Stromrechnung fällt günstiger aus.
  • wer diese Variante inoffiziell realisiert, zahlt auch zukünftig keine "Sonnen-Steuer" - falls die jemals erhoben wird (eine Meldung an die Bundesnetzagentur ist aber eigentlich auch Pflicht)...
 

Nachteil: 

  • fällt im Netz der Strom aus, hat man von den Solarmodulen auch Keinen... 
  • liegt die Stromlast im Haus unter der momentan erzeugten Leistung, am Solar-Generator, bleibt dieser Strom im Haus zählertechnisch ungenutzt (fließt zu den Nachbarn).
  • die kWh Solarstrom ist teurer als bei einer "richtigen" Netz-Anlage.
  • auch wenn manche Anbieter es so einfach darstellen, man benötigt in Deutschland einen festen (!) Netz-Anschluss, eine Meldung an das EVU und die Bundesnetzagentur. 


Infos zu Micro-Netzanlagen
Fragebogen zur Anlagen-Zusammenstellung 

 




Dank der stark gefallenen Preise für Solarmodule lohnen sich kleine Systeme im Direktbetrieb immer mehr.
Typische Anwendungs-Beispiele sind Pumpen für Teiche, Bachläufe oder Tiefbrunnen und Ventilatoren - vor allem, wenn es vorrangig um Nutzung im Sommer-Halbjahr geht. Wird es morgens hell, baut sich die Spannung am Solarmodul auf und je nach Modulleistung und Strombedarf des direkt angeschlossenes Gleichstrom-Gerätes, beginnt irgendwann automatisch der leistungsabhängige Betrieb - bis es später wieder dunkler wird und die Drehzahl wieder zurück geht, bzw. stoppt.

Vorteil:

  • man spart die aufwendige, manchmal gefährliche, Verlegung von Kabeln. 
  • Geräte laufen passend zum Tagesverlauf und schalten sich selbsttätig ab.
  • DC-Verbraucher laufen auch dort, wo es eigentlich keinen Strom gibt.
  • die Anschaffungskosten sind sehr gering (Dank eingesparter Regler, Akkus, Wechselrichter)

Nachteil:

  • dies funktioniert nur mit DC-Gleichstrom-Verbrauchern (meist 12 oder 24 V).
  • die Anwendungsbereiche sind gering (Pumpen, Lüftung, Kühlung, Heizung)
  • ist es plötzlich dunkler, schalten sich die Geräte evtl. unerwünscht ab.
     

 

 



Eine Notstromanlage hat grundsätzlich erst einmal nichts mit Solarstrom zu tun!.


Der in Batterien zwischengespeicherte und von einem Wechselrichter gewandelte Strom kann vorher von überall gekommen sein (Netz, Wind, Wasser, Sonne, Brennstoffzelle, Notstrom-Generator). Wer aber an längere Stromausfälle glaubt und sich davor schützen will, setzt dann eher auf Solarmodule, als die anderen Möglichkeiten - weil günstiger, sauberer, langlebiger und im Notfall auch meistens zuverlässiger.
 

Vorteil:

  • genauso wie bei einer Inselanlage muss nichts beantragt werden.
  • man kann sie schon sehr klein aufbauen.
  • Selbstmontage ist meistens sehr einfach möglich.
  • im Notfall hat man Strom für die wichtigen Dinge (Pumpe, Licht, Internet, Regelungen, Kühlung, lebenswichtige Geräte,...)

Nachteil:

  • da häufig lange ungenutzt, ist die Anschaffung "unwirtschaftlich" und der Strom daraus sehr teuer.
  • es muss sehr genau überlegt und geplant werden, damit auch wirklich die für sich wichtigen Verbraucher zuverlässig laufen können.
  • soll das ganze Haus automatisch und vollständig versorgt werden, ist das elektrisch sehr aufwendig (Umschalteinrichtung) und muss auch beim EVU angemeldet werden.
  • Batterien halten (je nach Art und Investition) nicht lange (2 - 20 Jahre).
  • viele Anbieter von Notstrom-Anlagen haben nur das Ziel "zu verkaufen"


Weitere Infos
Fragebogen 


 



Bis vor kurzem war PV-Thermie unbekannt, bzw. auch völlig unsinnig. Doch mittlerweile sind die Preise für Solarmodule um bis zu 90% gesunken und somit kann es in bestimmten, kleineren Fällen durchaus Sinn machen, anstelle wasserdurchströmter Solarkollektoren, Strom erzeugende Solarmodule einzusetzen. 

Man setzt hierfür einen kleinen Solargenerator ein, der inselähnlich einen speziellen Solarspeicher mit Heizstab betreibt oder einen DC-fähigen E-Heizstab in normalen Wasserspeichern ansteuert. Somit können ca. 50 - 70% des jährlichen Warmwasser-Bedarfs mit kostengünstigem Solarstrom (ca. 10 Cents/kWh) abgedeckt werden.
Alternativ kann man auch einen normalen Heizstab nehmen, der seinen Strom tagsüber aus dem teilweise solarstrom-versorgten Haus-Netz bezieht.  

Der Einstieg beginnt bei ca. 1.000 Euro.
 

Vorteil:

  • einfache, kostengünstige (Selbst-)Montage, weil keine dicht anzuschließenden Leitungen für den Solarkreis verlegt werden müssen, sondern nur Kabel, die berührungssicher gesteckt werden können und Solarmodule leichter sind, als Solarkollektoren.
  • Keine Problematik mit sommerlicher Überhitzung oder winterlicher Frostgefahr, weil draußen nur Strom fließt und der Speicher im Haus steht. 

Nachteil:

  • sommerliche Überschüsse werden üerhaupt nicht genutzt.
  • der Platzbedarf auf dem Dach ist größer, da die Wirkungsgrade erheblich niedriger liegen.
  • für größere Anlagen eigentlich ungeeignet.
  • keine BAFA-Förderung


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