Welche Geräte können bei einem Stromausfall weiterhin mit Energie versorgt werden? Reicht ein Batteriespeicher aus, um Kühlschrank, Beleuchtung und Internet am Laufen zu halten? Und können auch größere Verbraucher wie Wärmepumpen oder Elektrogeräte im Notstrombetrieb genutzt werden? Welche Geräte ein Batteriespeicher mit Notstromfunktion versorgen kann, hängt nicht allein von seiner Kapazität ab. Entscheidend sind auch die Ausgangsleistung des Wechselrichters, die elektrischen Eigenschaften der angeschlossenen Verbraucher und die Auslegung des gesamten Systems.
Bei einem Stromausfall kommt es zunächst darauf an, welche Funktionen im Haushalt weiterhin verfügbar sein sollen. Nicht jeder Verbraucher muss zwingend versorgt werden. Häufig reicht es aus, wichtige Geräte und grundlegende Haushaltsfunktionen abzusichern.
Zu den typischen Verbrauchern gehören:
- Kühlschrank und Gefriergerät: Sie benötigen eine kontinuierliche Stromversorgung, damit Lebensmittel auch während eines längeren Stromausfalls gekühlt bleiben.
- Beleuchtung: LED-Leuchten haben in der Regel einen vergleichsweise geringen Energiebedarf und lassen sich gut in ein Notstromkonzept integrieren.
- Router und Kommunikationsgeräte: Internetrouter, Mobilfunkgeräte und Computer können wichtig sein, um auch bei einem Netzausfall erreichbar und informiert zu bleiben.
- Heizungssteuerung und Umwälzpumpe: Bei bestimmten Heizsystemen kann eine Stromversorgung der Steuerung und Pumpen erforderlich sein, damit die Wärmeverteilung weiter funktioniert.
- Haushaltsgeräte: Waschmaschinen, Geschirrspüler oder andere größere Verbraucher können je nach verfügbarer Leistung und Speicherenergie berücksichtigt werden.
Bei Geräten mit höherer Leistungsaufnahme ist eine genauere Prüfung notwendig. Elektroherde, Durchlauferhitzer, Klimaanlagen und Wallboxen können den verfügbaren Leistungsrahmen eines Heimspeichers schnell ausschöpfen. Auch Wärmepumpen müssen anhand ihrer elektrischen Leistungsaufnahme und ihrer Anlaufbedingungen bewertet werden.
Deshalb sollte zwischen grundlegenden Verbrauchern und zusätzlichen Komfort- oder Großverbrauchern unterschieden werden. Eine gezielte Auswahl der wichtigsten Geräte hilft, die verfügbare Energie im Notstrombetrieb sinnvoll einzusetzen.
Ob ein Batteriespeicher bestimmte Haushaltsgeräte versorgen kann, hängt von mehreren technischen Faktoren ab. Besonders wichtig sind die Leistungsanforderungen der Verbraucher, die verfügbare Batteriekapazität und die Eigenschaften des Wechselrichters.
Die elektrische Leistung eines Geräts wird üblicherweise in Watt (W) oder Kilowatt (kW) angegeben. Sie zeigt, wie viel Leistung während des Betriebs benötigt wird. Für die Planung einer Notstromversorgung reicht es jedoch nicht immer aus, nur diesen Wert zu betrachten.
Einige Geräte benötigen beim Einschalten kurzfristig deutlich mehr Leistung als während des normalen Betriebs. Das betrifft beispielsweise Kühlschränke, Pumpen und andere Geräte mit Elektromotoren oder Kompressoren. Dieser zusätzliche Bedarf wird als Anlaufstrom beziehungsweise Anlaufleistung bezeichnet.
Für die Systemauslegung ergeben sich daraus zwei wichtige Anforderungen:
- Dauerleistung: Der Wechselrichter muss die Leistung aller gleichzeitig betriebenen Geräte dauerhaft bereitstellen können.
- Spitzenleistung: Beim Einschalten einzelner Verbraucher muss ausreichend kurzfristige Leistung verfügbar sein.
Werden mehrere Geräte gleichzeitig eingeschaltet, können sich ihre Leistungsspitzen überschneiden. Deshalb sollte nicht nur die Summe der normalen Betriebsleistungen betrachtet werden. Auch mögliche gleichzeitige Anlaufvorgänge müssen in die Planung einfließen.
Während die Wechselrichterleistung bestimmt, wie viele und welche Geräte gleichzeitig betrieben werden können, beeinflusst die Batteriekapazität, wie lange die Versorgung aufrechterhalten werden kann.
Die Speicherkapazität wird in Kilowattstunden (kWh) angegeben. Für die tatsächliche Notstromversorgung ist allerdings nicht allein die nominale Kapazität entscheidend. Relevant ist die Energiemenge, die unter Berücksichtigung der zulässigen Entladetiefe und der Systemverluste tatsächlich zur Verfügung steht.
Ein einfaches Beispiel verdeutlicht den Zusammenhang: Benötigen die ausgewählten Verbraucher zusammen durchschnittlich 500 W, entspricht das einem Energiebedarf von 0,5 kWh pro Stunde. Bei einem Betrieb über zehn Stunden ergibt sich damit ein rechnerischer Bedarf von 5 kWh.
In der Praxis können Umwandlungsverluste, wechselnde Geräteleistungen und zusätzliche Verbraucher den tatsächlichen Energiebedarf verändern. Auch der Ladezustand der Batterie zu Beginn des Stromausfalls spielt eine wichtige Rolle.
Für eine zuverlässige Planung sollten deshalb sowohl die benötigte Leistung als auch die gewünschte Versorgungsdauer berücksichtigt werden.
Der Wechselrichter übernimmt eine zentrale Aufgabe: Er wandelt den in der Batterie gespeicherten Gleichstrom in nutzbaren Wechselstrom um und stellt die erforderliche Leistung für die angeschlossenen Verbraucher bereit.
Dabei sind nicht nur die Gesamtleistung, sondern auch die Phasenverteilung und die elektrische Installation relevant. In vielen Haushalten sind Verbraucher auf unterschiedliche Phasen verteilt. Bei größeren Anlagen kann deshalb eine dreiphasige Versorgung erforderlich sein.
Besonders bei ungleichmäßig verteilten Verbrauchern sollte geprüft werden, ob der Wechselrichter die entsprechenden Lasten im vorgesehenen Betriebsmodus unterstützt. Die Fähigkeit, dreiphasige unsymmetrische Lasten zu versorgen, kann hier ein wichtiger Vorteil sein.
Allerdings bedeutet eine hohe Nennleistung im normalen Netzbetrieb nicht automatisch, dass dieselbe Leistung auch während eines Stromausfalls verfügbar ist. Die tatsächlich nutzbare Notstromleistung muss anhand der Produktspezifikationen und der konkreten Systemkonfiguration geprüft werden.
Eine sinnvolle Notstromversorgung beginnt nicht mit der Auswahl einer möglichst großen Batterie. Zunächst sollte feststehen, welche Geräte bei einem Stromausfall wirklich weiterlaufen müssen und wie lange sie versorgt werden sollen.
Im ersten Schritt werden die wichtigsten Geräte im Haushalt identifiziert. Dazu gehören häufig Kühlschrank, Gefriergerät, Beleuchtung, Router und gegebenenfalls die Steuerung der Heizungsanlage.
Anschließend lässt sich eine Priorisierung vornehmen:
- Unverzichtbare Verbraucher: Geräte, die während des Stromausfalls möglichst durchgehend funktionieren sollen.
- Zeitweise benötigte Verbraucher: Geräte, die nur für bestimmte Zeiträume eingeschaltet werden müssen.
- Nachrangige Verbraucher: Geräte mit hohem Energiebedarf, deren Nutzung während des Stromausfalls eingeschränkt oder vorübergehend vermieden werden kann.
Diese Einteilung erleichtert die Planung der benötigten Leistung und Speicherkapazität. Sie verhindert außerdem, dass die verfügbare Energie durch weniger wichtige Verbraucher unnötig schnell aufgebraucht wird.
Im nächsten Schritt wird die elektrische Leistung der ausgewählten Geräte ermittelt. Dabei sollten sowohl die normalen Betriebswerte als auch mögliche Anlaufströme berücksichtigt werden.
Entscheidend ist, welche Geräte tatsächlich gleichzeitig betrieben werden sollen. Ein Kühlschrank, der dauerhaft läuft, und eine Waschmaschine, die nur zeitweise eingeschaltet wird, stellen andere Anforderungen als mehrere leistungsstarke Geräte im gleichzeitigen Betrieb.
Eine einfache Berechnung kann zunächst Orientierung geben:
Gesamtleistung = Summe der Leistungen aller gleichzeitig betriebenen Verbraucher.
Für die technische Auslegung müssen zusätzlich die Spitzenleistung, die Anlaufströme und die Phasenverteilung geprüft werden. Gerade bei Motoren, Pumpen und Kompressoren ist eine reine Addition der Nennleistungen nicht ausreichend.
Neben der Leistung ist die gewünschte Versorgungsdauer entscheidend. Soll der Speicher nur kurze Stromausfälle überbrücken oder wichtige Geräte auch über mehrere Stunden beziehungsweise eine längere Nacht versorgen?
Dafür wird der Energiebedarf der priorisierten Verbraucher über den geplanten Zeitraum ermittelt. Die benötigte nutzbare Speicherkapazität ergibt sich aus der Summe ihres Energieverbrauchs. Zusätzlich sollten Umwandlungsverluste und eine angemessene Energiereserve berücksichtigt werden.
Eine größere Batteriekapazität kann die mögliche Überbrückungszeit verlängern. Sie ersetzt jedoch keine ausreichende Wechselrichterleistung. Beide Komponenten müssen deshalb aufeinander abgestimmt sein.
Eine Photovoltaikanlage kann die Notstromversorgung sinnvoll ergänzen. Ob sie während eines Stromausfalls weiterhin Strom erzeugt und die Batterie nachladen kann, hängt jedoch von der Systemarchitektur ab.
Eine gewöhnliche netzgekoppelte PV-Anlage schaltet sich bei einem Ausfall des öffentlichen Stromnetzes aus Sicherheitsgründen normalerweise ab. Die PV-Module allein gewährleisten daher keine Stromversorgung während eines Blackouts.
Damit Solarstrom auch im netzunabhängigen Betrieb genutzt werden kann, müssen mehrere technische Voraussetzungen erfüllt sein:
- Der Wechselrichter muss einen netzunabhängigen Betrieb unterstützen.
- Die Anlage muss bei einem Netzausfall sicher vom öffentlichen Netz getrennt werden können.
- Batteriespeicher, Wechselrichter und PV-Anlage müssen miteinander kompatibel sein.
- Die Steuerung muss die Energieflüsse im Inselbetrieb entsprechend regeln können.
Sind diese Voraussetzungen erfüllt, kann die Photovoltaikanlage bei ausreichender Sonneneinstrahlung die angeschlossenen Verbraucher versorgen und überschüssige Energie zum Laden der Batterie bereitstellen.
Bei geringer Einstrahlung oder während der Nacht übernimmt dagegen der Batteriespeicher die Versorgung innerhalb seiner verfügbaren Kapazität. Wie gut diese Kombination funktioniert, hängt von der PV-Leistung, dem aktuellen Verbrauch und den zulässigen Betriebsgrenzen des Systems ab.
Weitere Informationen zum Zusammenspiel von PV-Anlage und Speicher bietet unser Beitrag Batteriespeicher und Photovoltaik für die Notstromversorgung kombinieren.
Bei der Auswahl eines Batteriespeichers sollten nicht nur die Speicherkapazität und die Nennleistung betrachtet werden. Entscheidend ist, welche Funktionen das Gesamtsystem im Notstrombetrieb tatsächlich unterstützt.
Folgende Kriterien sind besonders wichtig:
- Notstromleistung: Welche Dauer- und Spitzenleistung stellt der Wechselrichter im Backup-Betrieb bereit?
- Batteriekapazität: Wie viel nutzbare Energie steht zur Verfügung und lässt sich die Kapazität bei steigendem Bedarf erweitern?
- Umschaltverhalten: Wie schnell wechselt das System bei einem Netzausfall in den netzunabhängigen Betrieb?
- Phasenversorgung: Unterstützt das System eine einphasige oder dreiphasige Versorgung und welche Lastverteilung ist möglich?
- PV-Kompatibilität: Kann die Photovoltaikanlage während des Notstrombetriebs weiterhin Energie liefern?
- Systemintegration: Sind Batterie, Wechselrichter, Umschalteinrichtung und Hausinstallation aufeinander abgestimmt?
Auch die Begriffe Notstrom und Ersatzstrom sollten bei der Planung genau betrachtet werden. Je nach System kann die Versorgung auf einzelne Steckdosen, ausgewählte Stromkreise oder größere Bereiche des Hauses begrenzt sein. Entscheidend ist daher nicht allein die Bezeichnung der Funktion, sondern der tatsächlich unterstützte Versorgungsumfang.
Mit unserem SunESS Power All-in-One-Energiespeichersystem verbinden wir Hybridwechselrichter, Batterie und Energiemanagement in einer integrierten Lösung. Das System bietet eine Nennausgangsleistung von 8 bis 15 kW und eine modular erweiterbare Batteriekapazität von 5 bis 40 kWh.
Für die Notstromplanung sind insbesondere die folgenden Eigenschaften relevant:
- Umschaltung innerhalb von 10 ms vom netzgekoppelten in den netzunabhängigen Betrieb.
- Unterstützung von 100 % dreiphasigen unsymmetrischen Lasten.
- Modulare Batteriekapazität von 5 bis 40 kWh.
- PV-Überdimensionierung bis zu 150 %.
Diese Eigenschaften bieten eine Grundlage für die Auslegung unterschiedlicher Haushaltsanforderungen. Welche Verbraucher im Notstrombetrieb tatsächlich versorgt werden können, muss jedoch anhand der konkreten Modellvariante, der verfügbaren Backup-Leistung und der elektrischen Installation geprüft werden. Weitere Informationen finden Sie auf unserer Produktseite zum SunESS Power All-in-One-Energiespeichersystem.
Ergänzend unterstützt die mySunPan App das digitale Monitoring und Energiemanagement. Nutzer und Installateure können je nach Systemkonfiguration und Berechtigung Betriebsinformationen nachvollziehen und unterstützte Diagnose- und Energieoptimierungsfunktionen nutzen. So lässt sich der Systembetrieb besser überwachen und verwalten. Die eigentliche Notstromversorgung wird jedoch durch die dafür ausgelegte Hardware und die passende Installation gewährleistet.
Welche Geräte ein Batteriespeicher bei einem Stromausfall versorgen kann, hängt von mehreren Faktoren ab. Die Wechselrichterleistung bestimmt, welche Verbraucher gleichzeitig betrieben werden können. Die Batteriekapazität beeinflusst die mögliche Versorgungsdauer. Zusätzlich müssen Anlaufströme, Phasenverteilung und die Integration der Photovoltaikanlage berücksichtigt werden.
Wer seine Notstromversorgung plant, sollte deshalb zunächst die wichtigsten Haushaltsgeräte und deren Energiebedarf ermitteln. Auf dieser Grundlage lassen sich die erforderliche Leistung und Speicherkapazität besser bestimmen und mit den technischen Eigenschaften des Systems abgleichen.
Sie möchten wissen, welche Speicherlösung zu Ihrem Haushalt und Ihren Anforderungen an die Notstromversorgung passt? Wir unterstützen Sie gerne bei der Auswahl und Auslegung eines geeigneten Energiespeichersystems.
