Ein Batteriespeicher kann bei einem Netzausfall ausgewählte Stromkreise oder – mit passender Leistung und Installation – große Teile eines Hauses versorgen. Voraussetzung ist jedoch, dass Wechselrichter, Speicher und Umschalteinrichtung ausdrücklich für den Inselbetrieb ausgelegt sind; ein gewöhnlicher PV-Speicher arbeitet bei Stromausfall nicht automatisch weiter. Die häufigste Fehlplanung besteht darin, nur die Speicherkapazität zu betrachten und dabei Leistung, Anlaufströme, Phasenversorgung und Wiederaufladung zu übersehen. Arbeiten am Hausanschluss, an Verteilungen und Schutzsystemen gehören ausschließlich in die Hände eines Elektrofachbetriebs.
Die Ersatzstromfunktion muss technisch vorgesehen sein
Ein Batteriespeicher allein bildet noch keine Ersatzstromversorgung. Fällt das öffentliche Netz aus, muss die Hausanlage sicher vom Netz getrennt werden. Erst danach darf ein dafür geeigneter Wechselrichter ein eigenes Inselnetz aufbauen. Diese Trennung verhindert, dass Energie unkontrolliert in das abgeschaltete öffentliche Netz gelangt und dort Personen gefährdet.
Bei der Planung sind drei Ausführungsstufen zu unterscheiden:
- Separate Notstromsteckdose: Am Wechselrichter oder an einer zugehörigen Einheit steht eine einzelne Steckdose zur Verfügung. Sie eignet sich beispielsweise für Kühlgerät, Router oder Ladegerät, versorgt aber nicht automatisch vorhandene Hausstromkreise.
- Ausgewählte Ersatzstromkreise: Bestimmte Verbraucher werden in einer gesonderten Verteilung zusammengefasst. Bei Netzausfall bleiben etwa Licht, Kommunikation, Kühlung und einzelne Steckdosen nutzbar. Diese Variante begrenzt Leistung und Kosten kontrollierbar.
- Versorgung großer Teile des Hauses: Eine automatische oder manuelle Umschalteinrichtung trennt die Anlage vom Netz und bindet mehrere Stromkreise ein. Ob wirklich alle Verbraucher gleichzeitig laufen können, hängt von Wechselrichterleistung, Phasenversorgung, Schutzkonzept und Lastmanagement ab.
Die Bezeichnung Notstrom wird im Alltag häufig für alle drei Varianten verwendet. Technisch ist entscheidend, ob lediglich ein einzelner Ausgang vorhanden ist oder ob das System ein stabiles Hausnetz im Inselbetrieb erzeugen kann.
Kapazität, Leistung und Anlaufstrom beantworten verschiedene Fragen
Die Kapazität in Kilowattstunden beschreibt, wie viel Energie gespeichert werden kann. Die Ausgangsleistung in Kilowatt bestimmt dagegen, welche Verbraucher gleichzeitig betrieben werden dürfen. Ein großer Energieinhalt hilft wenig, wenn der Wechselrichter die kurzfristig benötigte Leistung nicht bereitstellen kann.
Die theoretische Laufzeit lässt sich für eine gleichbleibende Last überschlägig berechnen:
Laufzeit in Stunden = nutzbare Energie in Kilowattstunden ÷ Last in Kilowatt
Stehen beispielhaft 8 Kilowattstunden nutzbare Energie zur Verfügung und beträgt die dauerhafte Last 0,5 Kilowatt, ergibt sich 8 kWh ÷ 0,5 kW = 16 Stunden. Das ist ein rechnerischer Idealwert. Umwandlungsverluste, Eigenverbrauch des Systems, schwankende Lasten und eine mögliche Reserve verkürzen die tatsächliche Zeit.
Zusätzlich muss die kurzfristige Spitzenleistung passen. Kompressoren, Pumpen und Motoren können beim Start mehr Leistung verlangen als im normalen Betrieb. Ob der Batteriespeicher diesen Anlaufstrom bereitstellen kann, steht in den technischen Daten von Wechselrichter und Speichersystem. Ein Elektrofachbetrieb kann die betroffenen Verbraucher messen oder anhand ihrer Typenschilder und Betriebsart bewerten.
Welche Verbraucher sich sinnvoll absichern lassen
Für längere Ausfälle haben Verbraucher mit geringer bis mittlerer Leistungsaufnahme und hoher Alltagsrelevanz Vorrang. Dazu gehören häufig:
- Kühl- und Gefriergeräte,
- Router, Netzwerkkomponenten und Telefontechnik,
- einige Lichtstromkreise,
- Steuerungen einer Heizungsanlage, sofern das Heizsystem und seine Pumpen für diese Versorgung geeignet sind,
- Rollladen- oder Torsteuerungen, wenn deren Leistung und sichere Bedienung berücksichtigt wurden,
- ausgewählte Steckdosen für Laptop, Ladegeräte oder medizinisch notwendige Geräte.
Bei medizinisch notwendigen Geräten darf der Hausspeicher nicht ungeprüft als alleinige Sicherheitsversorgung eingeplant werden. Hier sind die Anforderungen des Geräteherstellers, die zulässige Unterbrechungszeit und gegebenenfalls eine eigene unterbrechungsfreie Stromversorgung maßgeblich.
Große elektrische Wärmeerzeuger verkürzen die Laufzeit stark. Dazu zählen Durchlauferhitzer, Elektroheizstäbe, Kochfelder und Backöfen. Auch eine Wärmepumpe kann den Speicher je nach Betriebszustand erheblich belasten. Bei ihr müssen Verdichterleistung, Anlaufverhalten, Heizstab und notwendige Phasenversorgung gemeinsam betrachtet werden. Ein Elektroauto aus dem Hausspeicher zu laden ist technisch nur bei entsprechend ausgelegten Systemen möglich, energetisch während eines Ausfalls aber meist nachrangig.
Einphasig oder dreiphasig entscheidet über nutzbare Stromkreise
Ein einphasiger Ersatzstromausgang versorgt nicht automatisch sämtliche Verbraucher eines dreiphasigen Hauses. Stromkreise auf anderen Phasen bleiben je nach Aufbau ohne Spannung. Drehstromverbraucher funktionieren mit einer einphasigen Inselversorgung nicht.
Eine dreiphasige Ersatzstromlösung kann mehr Hausstromkreise einbinden, muss aber nicht unbegrenzt Leistung liefern. Manche Geräte belasten die Phasen unterschiedlich, während andere ein echtes Drehfeld benötigen. Auch die zulässige Schieflast und die Aufteilung der Stromkreise sind systemabhängig. Deshalb muss vor der Auswahl feststehen, welche Geräte weiterlaufen sollen und an welchen Phasen sie angeschlossen sind.
Eine bloße Addition der Nennleistungen reicht nicht immer. Der Elektriker prüft zusätzlich Gleichzeitigkeit, Startspitzen, vorhandene Schutzorgane und das Verhalten bei Überlast. Schaltet das System bei einer Lastspitze ab, kann ein manuelles Ausschalten einzelner Verbraucher nötig sein, bevor das Inselnetz erneut startet.
Solarstrom während des Netzausfalls ist nicht selbstverständlich
Eine Photovoltaikanlage kann den Batteriespeicher im Inselbetrieb nur dann nachladen, wenn das Gesamtsystem diese Funktion unterstützt. Viele netzgekoppelte Wechselrichter schalten ohne stabiles öffentliches Netz ab. Eine vorhandene PV-Anlage garantiert daher noch keine Energieversorgung über mehrere Tage.
Für die Planung sind vier Fragen entscheidend:
- Kann der eingesetzte Wechselrichter bei Netzausfall selbst ein Inselnetz aufbauen?
- Kann die Photovoltaikanlage in diesem Inselnetz weiter Energie liefern?
- Startet das System auch bei leerem oder stark entladenem Speicher wieder, sobald genügend Solarleistung vorhanden ist?
- Wie regelt die Anlage die PV-Leistung, wenn der Speicher voll ist und im Haus kaum Strom verbraucht wird?
Der dritte Punkt wird häufig als Schwarzstartfähigkeit bezeichnet. Fehlt diese Eigenschaft, kann ein vollständig abgeschaltetes System trotz Sonnenschein unter Umständen nicht eigenständig wieder anlaufen. Maßgeblich sind die freigegebene Systemkombination und die Betriebsbeschreibung des Herstellers, nicht allein die Bezeichnung des Batteriespeichers.
Vom gewünschten Betrieb zur passenden Systemgröße
Die Planung beginnt nicht mit einer möglichst großen Batterie, sondern mit einem Lastprofil für den Ausfall. Eine belastbare Reihenfolge sieht so aus:
- Versorgungsziel festlegen: Entscheide zwischen einzelner Steckdose, ausgewählten Stromkreisen und einer umfangreichen Hausversorgung.
- Pflichtverbraucher erfassen: Notiere Nennleistung, Phase, Betriebsdauer und mögliche Startspitzen. Bei unbekannten Werten ist eine Messung aussagekräftiger als eine Schätzung.
- Gleichzeitige Leistung bestimmen: Lege fest, welche Geräte wirklich parallel laufen müssen. Daraus ergibt sich die erforderliche Dauer- und Spitzenleistung des Wechselrichters.
- Gewünschte Überbrückungszeit wählen: Multipliziere den typischen Energiebedarf pro Stunde mit der gewünschten Dauer. Reserven und Verluste müssen anschließend bei der Systemauslegung berücksichtigt werden.
- PV-Nachladung getrennt bewerten: Prüfe Inselbetriebsfähigkeit, Schwarzstart und das zu erwartende Verhältnis zwischen Erzeugung und Verbrauch. Eine größere Solaranlage ersetzt nachts keine ausreichende Speicherkapazität.
- Elektroinstallation aufnehmen lassen: Phasenaufteilung, Zählerplatz, Unterverteilungen, Erdungs- und Schutzkonzept sowie Platz für Umschalt- und Schaltgeräte beeinflussen die Umsetzung.
Wenn nur Kühlung, Router und wenige Leuchten benötigt werden, ist eine abgesicherte Verbrauchergruppe oft übersichtlicher als eine vollständige Hausumschaltung. Müssen dagegen Pumpen, Gebäudesteuerung oder mehrere fest angeschlossene Anlagen weiterlaufen, steigen die Anforderungen an Leistung, Phasen und Schutztechnik deutlich.
Umschaltung, Schutz und Installation gehören zusammen
Die Ersatzstromanlage muss das öffentliche Netz sicher vom Inselnetz trennen und in jedem Betriebszustand ein funktionierendes Schutzkonzept gewährleisten. Dazu gehören je nach Anlagenaufbau unter anderem Überstromschutz, Fehlerstromschutz, Erdung, Neutralleiterführung und die Abstimmung mit der vorhandenen Verteilung. Welche Ausführung erforderlich ist, hängt vom Netzanschluss, vom Wechselrichtersystem und von der Hausinstallation ab.
Eine automatische Umschaltung erhöht den Komfort, weil sie einen Ausfall erkennen und die vorgesehenen Stromkreise übernehmen kann. Sie ist dennoch nicht immer unterbrechungsfrei. Empfindliche Elektronik kann bereits bei einer kurzen Umschaltpause neu starten. Soll ein Gerät ohne merkliche Unterbrechung weiterarbeiten, muss geprüft werden, ob zusätzlich eine geeignete unterbrechungsfreie Stromversorgung nötig ist.
Eine manuelle Umschaltung kann bei einfachen Anforderungen ausreichen, sofern sie fachgerecht aufgebaut, eindeutig beschriftet und sicher bedienbar ist. Unzulässig und lebensgefährlich ist jede improvisierte Einspeisung über eine Haushaltssteckdose oder ein Kabel mit zwei Steckern. Dabei können Leitungen und Schutzorgane falsch belastet werden; außerdem besteht die Gefahr einer Rückspeisung.
Installation, Änderung und Prüfung einer solchen Anlage sind keine Heimwerkerarbeit. Der Elektrofachbetrieb muss auch klären, welche Vorgaben des Netzbetreibers, des Messkonzepts und der eingesetzten Geräte gelten. Nach der Montage sollte die Ersatzstromfunktion unter kontrollierten Bedingungen getestet werden.
Der Funktionstest muss mehr als einen kurzen Stromausfall abbilden
Ein System ist erst brauchbar, wenn es die vorgesehenen Lasten im Inselbetrieb tatsächlich versorgt. Beim Abnahmetest werden die ausgewählten Verbraucher nacheinander zugeschaltet. Dabei lässt sich erkennen, ob Motoren starten, Schutzorgane korrekt arbeiten und die Anlage bei hoher Last stabil bleibt.
Zusätzlich sollte geprüft werden, was nach einer Überlast geschieht. Ein gutes Bedienkonzept zeigt, welche Verbraucher ausgeschaltet werden müssen und wie der Wiederanlauf erfolgt. Bei vorhandener Photovoltaikanlage gehört auch die Nachladung im Inselbetrieb zum Test, sofern das System diese Betriebsart vorsieht.
Nach Umbauten an der Elektroinstallation oder nach größeren Änderungen an den abgesicherten Verbrauchern ist eine erneute Bewertung sinnvoll. Ein später ergänzter Heizstab, eine Wärmepumpe oder eine Wallbox kann das ursprünglich geplante Lastprofil deutlich verändern.
Grenzen, die auch ein großer Speicher nicht aufhebt
Die verfügbare Energie bleibt endlich, und geringe Solarerträge können einen mehrtägigen Ausfall nicht sicher ausgleichen. Auch eine hohe Speicherkapazität löst keine Probleme durch zu geringe Wechselrichterleistung, fehlende Phasen oder ungeeignete Schutztechnik.
Für Haushalte mit besonders hoher Versorgungssicherheit kann ein gestuftes Konzept sinnvoll sein: priorisierte Stromkreise, bewusst begrenzte Großverbraucher und eine klare Restenergieanzeige. So wird nicht versucht, den normalen Alltag unverändert fortzuführen. Stattdessen bleibt die Energie für Kühlung, Kommunikation, Licht und notwendige Gebäudetechnik verfügbar.
Vor der Beauftragung sollten im Angebot die versorgten Stromkreise, Dauer- und Spitzenleistung, ein- oder dreiphasiger Betrieb, Umschaltart, PV-Nachladung, Schwarzstartfähigkeit und das Verhalten bei leerem Speicher eindeutig beschrieben sein. Erst diese Angaben zeigen, was die Anlage bei einem echten Netzausfall im Haus leisten kann.