Letzte Aktualisierung: 08.02.2024

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Batteriewechselrichter für Eigenverbrauch und Notstromversorgung mit PV-Strom

Ein Batteriewechselrichter macht aus Wechselstrom wieder Gleichstrom, um diesen in einem Akku bzw. Batterie zu speichern. Bei dieser Lösung sind beliebige Speicherkapazitäten, vollkommen unabhängig von der installierten PV-Anlagenleistung realisierbar. Neben reinen Batteriewechselrichtern gibt es Hybridwechselrichter, die auch einen klassischen PV-Anlagen-Wechselrichter beinhalten. Batteriewechselrichter lohnen sich dann, wenn man einen Stromspeicher bei einer bestehenden PV-Anlage später nachrüsten möchte, ohne einen teureren Hybridwechselrichter anzuschaffen.

Das Wichtigste im Überblick

  • Ein Batteriewechselrichter wandelt den Wechselstrom des Hausstroms in speicherbaren Gleichstrom um
  • Die Anschaffung ist sinnvoll, wenn eine PV-Anlage besteht und Sie einen Stromspeicher nachrüsten wollen
  • Kosten für einen Batteriewechselrichter sind mit 1.500 bis 2.500 Euro günstiger als ein neuer Hybridwechselrichter
  • Batteriewechselrichter sind anpassbar auf die gewünschte Größe des Speichers in Relation zur Größe der PV-Anlage

Aufbau und Einsatz von Batteriewechselrichtern

Neben den bereits bekannten Wechselrichtertypen wie Sinus-Wechselrichtern oder auch String-Wechselrichtern bieten viele Wechselrichter-Hersteller aktuell sogenannte Batteriewechselrichter an. Diese Wechselrichter funktionieren sehr ähnlich und wandeln den Gleichstrom in verbrauchsfähigen Wechselstrom um. Wie der Name bereits sagt, können Batteriewechselrichter eine zusätzliche Speichereinheit in Form von einer Solarbatterie mit Energie speisen.

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Diese Batterien sind dann in der Lage, bei einem Stromausfall das Hausnetz mit gespeichertem Strom aus der Batterie zu versorgen und können so Stromausfälle überbrücken helfen. Der Batteriewechselrichter baut sozusagen eine Ersatzstromversorgung über einen autarken Inselbetrieb auf und arbeitet für den Zeitraum des Ausfalls vollkommen netzunabhängig.

Betreibt man technische Anlagen mit der PV-Anlage wie z. B. Server oder EDV-Technik, dann ist ein solches System sinnvoll, die Stromversorgung sensibler Anwendungen aufrechtzuerhalten.

Funktionsweise im Falle der Ersatzstromversorgung

Das sogenannte Ersatzstromsystem besteht in der Regel aus einer Umschalteinrichtung und einem Batteriewechselrichter. Diese beiden Komponenten können auch in bestehende PV-Anlagen nachträglich integriert werden.

Es gibt drei wichtige Anforderungen, die beide Geräte erfüllen müssen:

  • Netztrennung: Das eigentliche PV-System wird vom öffentlichen Netz abgekoppelt und beide Funktionseinheiten öffnen den inneren Stromkreislauf
  • Erdungseinrichtung: Es ist wichtig, dass während der Ersatzstromversorgung der neutrale Leiter zuverlässige geerdet ist. Gute Modelle bieten hier einen doppelt gesicherten Schutz
  • Phasenkopplung (optional): Der Batteriewechselrichter macht bei Stromausfall aus dem dreiphasigen Stromnetz ein einphasiges Verteilnetz

Expertentipp: Tritt der Stromausfall ein und hat sich die PV-Anlage vom öffentlichen Netz getrennt, baut der Batteriewechselrichter mit der Akku-Energie ein neues Netz auf. Die Umschalteinheit zwischen den beiden Netzen kann bis zu 5 Sekunden dauern. Das ist immer noch genug Zeit, um z. B. einen PC herunterzufahren und neu zu starten. Wer das vermeiden will, muss hier für die einzelnen technischen Geräte spezielle Zusatz-Akkus direkt hinter den Verbrauchseinheiten installieren.

Eigenverbrauchsoptimierung mit Batteriewechselrichtern

Neben dem Aspekt, dass sowohl die Batteriezeiten des Solar-Speichers wie auch die damit verbundenen Anlagenkosten reduziert werden, bieten Batteriewechselrichter heute noch die Möglichkeit, eine sogenannte Eigenverbrauchsoptimierung durchzuführen.

Reduziert man im Winter die Eigenverbrauchsoptimierung, bleiben die Batterien in diesem einstrahlungsschwachem Zeitraum in einem relativ hohen Ladezustand. In den Winternächten wird dann der größte Teil der Energie aus den Batterien des Ersatzstroms genutzt. Im Sommer wiederum steigt der Eigenverbrauch und damit auch die Unabhängigkeit. Für die Überbrückung in die kurzen Sommernächte benötigt man dann nur einen Bruchteil des Akku-Speichers.

Unter einem maximalen Energieverbrauch versteht man, dass Solarenergie immer zur Verfügung steht, auch nachts, wenn keine Sonne scheint und keine PV-Energie produziert wird. Die Batterie, die mit dem Batteriewechselrichter verbunden ist, wird dafür über spezielle Module geladen und automatisch "entladen" bzw. in das Netz gespeist. Erst wenn die Batterie des Wechselrichters zu 100 % geladen ist und im angeschlossenen Netz kein Strom verbraucht wird, speist die Anlage die Energie in das öffentliche Netz.

Dabei arbeiten High-End-Modelle mit einer automatischen Steuerung der Gesamtleistung. Da sich die Leistung der einzelnen Außenleiter im Stromzähler summiert, erkennt der Batteriewechselrichter die Gesamtsumme, die für alle Phasen benötigt wird und speist diese ins Netz.

Dreiphasige Batteriewechselrichter im gewerblichen Einsatz

Moderne Wechselrichter sind in der Regel dreiphasig aufgebaut. So ist auch ein Anlagenbau im gewerblichen Maßstab möglich. In modernen Produktionsbetrieben fallen natürlich wesentlich höhere Verbrauchswerte als im privaten Einsatz an. Daher benötigt man allein für den Eigenverbrauch eine gewerbliche XXL-Anlage. Zusätzlich soll die Stromversorgung unterbrechungsfrei laufen, auch im Falle eines Netzausfalls. Oftmals ist der Notstopp einer Maschine ein teures Unterfangen, das verhindert werden muss.

Mit dem Einsatz von Batteriewechselrichtern können sich auch kleinere Werkstätten oder Betriebe vor Netzausfällen schützen. Es können Anlagenkonstruktionen zwischen 3 und 30 kWp konzipiert und sinnvoll integriert werden. Auch eine nachträgliche Erweiterung ist möglich wie sie z. B. von SMA Solar für den Batteriewechselrichter Sunny Island.

Batteriewechselrichter auch bei Privatanlagen sinnvoll

Batteriewechselrichter sind jedoch nicht nur für den gewerblichen Einsatz zur Notstrom- oder Eigenversorgung sinnvoll. Die erwähnten Vorteile sind auch im privaten Bereich nicht zu unterschätzen. Daher kann es durchaus Sinn machen, den Wechselrichter um einen Batteriewechselrichter zu erweitern. Hier sollte man sich eingehend vom Experten beraten lassen.

Auch wenn wir bereits auf die Baureihe aus dem Hause SMA hingewiesen haben, gibt es noch eine Reihe von effizienten Konkurrenzmodellen. Das Fachmagazin Photon testet Batteriewechselrichter unter Laborbedingungen und stellt die Ergebnisse online zur Verfügung. Mithilfe dieser Daten lassen sich Wechselrichter gut vergleichen. Das macht auch bei der Recherche hinsichtlich des idealen Batteriewechselrichters für die eigenen Ansprüche Sinn.

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