Netzschwankungen und Ihre PV-Anlage: Warum sie bei Stromausfall abschaltet

Die Sonne scheint, Ihr Dach ist mit modernen Solarmodulen bestückt, doch plötzlich ist der Strom weg – und auch Ihre Photovoltaikanlage stellt den Betrieb ein. Was viele für einen Defekt halten, ist in Wirklichkeit eine essenzielle und gesetzlich vorgeschriebene Sicherheitsfunktion. Eine standardmäßige, netzgekoppelte Photovoltaikanlage ist darauf ausgelegt, sich bei Störungen im öffentlichen Stromnetz sofort abzuschalten. Wir erklären Ihnen, warum das so ist und welche technischen Prozesse dahinterstecken.

Was sind Netzschwankungen? Eine kurze Erklärung

Unser öffentliches Stromnetz ist ein hochkomplexes System, das auf einem stabilen Gleichgewicht beruht. In Deutschland und Europa müssen die Netzspannung bei 230 Volt und die Frequenz konstant bei 50 Hertz liegen. Schon kleinste Abweichungen können empfindliche elektronische Geräte stören oder beschädigen. Diese Abweichungen von den Normwerten nennt man Netzschwankungen. Man unterscheidet hauptsächlich zwei Arten:

• Spannungsschwankungen: Die Spannung weicht vom Sollwert (230 V) nach oben oder unten ab. Ein kurzer, starker Abfall wird als Spannungseinbruch bezeichnet, etwa wenn ein großes Industrieunternehmen in der Nähe eine Maschine mit hohem Anlaufstrom startet. Eine Überspannung kann entstehen, wenn an einem sonnigen Mittag zu viel Solarstrom in einen lokalen Netzabschnitt eingespeist wird und der Verbrauch gleichzeitig niedrig ist.

  
  

• Frequenzschwankungen: Die Frequenz weicht vom Sollwert (50 Hz) ab. Dies geschieht, wenn Erzeugung und Verbrauch im gesamten europäischen Verbundnetz nicht im Gleichgewicht sind. Wird mehr Strom verbraucht als erzeugt, sinkt die Frequenz. Umgekehrt steigt sie, wenn mehr Energie erzeugt als verbraucht wird.

  
  

Solche Schwankungen sind im Normalbetrieb selten und meist minimal. Bei größeren Störungen oder einem kompletten Netzausfall (Blackout) sind die Abweichungen jedoch so groß, dass Schutzmechanismen greifen müssen.

Der Netz- und Anlagenschutz (NA-Schutz): Das Herzstück Ihrer Sicherheit

Jede Photovoltaikanlage, die Strom in das öffentliche Netz einspeist, muss mit einem sogenannten Netz- und Anlagenschutz, kurz NA-Schutz, ausgestattet sein. Die Anwendungsregel VDE-AR-N 4105 legt seine Funktion detailliert fest. Dieses Schutzsystem überwacht permanent die Qualität des Stromnetzes.

Die Hauptaufgabe des NA-Schutzes ist es, Ihre Photovoltaikanlage innerhalb von Millisekunden vom Netz zu trennen, sobald vordefinierte Grenzwerte über- oder unterschritten werden. Diese Grenzwerte sind klar definiert:

• Unterspannung: Die Spannung fällt unter 80 % des Nennwertes (ca. 184 V).

  
  

• Überspannung: Die Spannung steigt über 110 % des Nennwertes (ca. 253 V).

  
  

• Frequenzabweichung: Die Frequenz fällt unter 47,5 Hz oder steigt über 51,5 Hz.

  
  

Diese Abschaltung dient zwei entscheidenden Zwecken: dem Schutz von Personen sowie des Stromnetzes. Würde Ihre Anlage bei einem Stromausfall weiter einspeisen, entstünde ein sogenanntes „Inselnetz“. Techniker, die an der vermeintlich stromlosen Leitung arbeiten, wären in Lebensgefahr. Die meisten modernen Wechselrichter haben diesen NA-Schutz bereits fest integriert.

Konkrete Szenarien: Was passiert bei einem Stromausfall?

Drei typische Szenarien aus dem Alltag veranschaulichen, wie sich Ihre PV-Anlage verhält.

Szenario 1: Der klassische Stromausfall in Ihrer Straße

Ein Bagger beschädigt ein Erdkabel, und in Ihrer gesamten Nachbarschaft fällt der Strom aus. Der Wechselrichter Ihrer PV-Anlage registriert den sofortigen Spannungsabfall auf null Volt. Innerhalb von Sekundenbruchteilen aktiviert der NA-Schutz den Trennschalter und koppelt Ihre gesamte Photovoltaikanlage vom öffentlichen Netz ab. Obwohl die Sonne scheint, wird kein Strom mehr produziert, da der Wechselrichter ohne die Referenz aus dem öffentlichen Netz seinen Betrieb einstellt. Sobald der Netzbetreiber den Schaden behoben hat und das Netz wieder stabil ist, prüft der Wechselrichter dies für einige Minuten und schaltet sich dann automatisch wieder zu.

Szenario 2: Ein kurzzeitiger Spannungseinbruch

Ein landwirtschaftlicher Großbetrieb in der Nähe schaltet eine leistungsstarke Pumpe ein. Im lokalen Netz kommt es dadurch für wenige Sekunden zu einem spürbaren Spannungseinbruch. Ihr Wechselrichter erkennt, dass die Spannung unter den Grenzwert von 184 V gefallen ist, und trennt die Anlage vom Netz. Da sich die Netzspannung nach wenigen Sekunden wieder stabilisiert, beginnt der Wechselrichter seine Routineprüfung. Nach der vorgeschriebenen Wartezeit von typischerweise einer bis fünf Minuten synchronisiert er sich wieder mit dem Netz und nimmt die Stromproduktion wieder auf. Sie bemerken diesen kurzen Aussetzer meist gar nicht.

Szenario 3: Überspannung an einem sonnigen Tag

An einem Sonntagmittag im Hochsommer produzieren alle PV-Anlagen in Ihrer Siedlung auf Hochtouren, gleichzeitig ist der Stromverbrauch in den Haushalten sehr gering. Dadurch kann die Spannung im lokalen Netzabschnitt ansteigen. Erreicht sie den Grenzwert von 253 V, schalten sich die Wechselrichter in der Nachbarschaft – auch Ihrer – aus Sicherheitsgründen ab, um sich selbst und andere Geräte im Haus zu schützen. Dieses Phänomen tritt vor allem in ländlichen Gebieten mit älterer Netzinfrastruktur auf.

Die Lösung für Unabhängigkeit: Notstrom und Inselbetrieb

Die Erkenntnis, dass eine Standard-PV-Anlage bei einem Stromausfall ebenfalls keinen Strom liefert, ist für viele Eigenheimbesitzer zunächst ernüchternd. Doch es gibt eine Lösung für echte Autarkie: eine notstrom- oder ersatzstromfähige Anlage.

Um bei einem Netzausfall weiterhin mit eigenem Solarstrom versorgt zu werden, benötigen Sie zusätzliche Komponenten. Die Basis bildet ein spezieller Hybrid-Wechselrichter in Kombination mit einem Stromspeicher. Im Falle eines Blackouts trennt dieser Wechselrichter das Haus sicher vom öffentlichen Netz und baut ein eigenes, stabiles Hausnetz (Inselnetz) auf. So können die wichtigsten Verbraucher im Haus mit dem gespeicherten Batteriestrom weiter versorgt werden. Eine typische Anlage für ein Einfamilienhaus mit einem 10-kWh-Speicher kann den Betrieb von Licht, Kühlschrank und Kommunikationstechnik für viele Stunden sicherstellen.

FAQ – Häufige Fragen zu Netzschwankungen und PV-Anlagen

Beschädigt eine solche Abschaltung meine PV-Anlage?

Nein, im Gegenteil. Die Abschaltung ist eine Schutzfunktion, die Schäden am Wechselrichter und anderen angeschlossenen Geräten verhindert. Der Vorgang ist für die Anlage vollkommen unbedenklich.

Schaltet sich die Anlage von selbst wieder ein?

Ja. Sobald der Wechselrichter über einen definierten Zeitraum (meist 1–5 Minuten) eine stabile Netzspannung und -frequenz misst, synchronisiert er sich automatisch mit dem Netz und nimmt die Einspeisung wieder auf.

Wie oft kommen solche Abschaltungen vor?

In den robusten Stromnetzen von Deutschland, Österreich und der Schweiz sind längere Ausfälle oder starke Schwankungen sehr selten. Kurzzeitige Abschaltungen von wenigen Minuten können je nach Zustand des lokalen Netzes gelegentlich vorkommen, sind für den Nutzer aber meist nicht wahrnehmbar.

Kann ich meine bestehende Anlage auf Notstrom umrüsten?

Das ist in vielen Fällen möglich. Eine Nachrüstung erfordert jedoch meist den Austausch des vorhandenen Wechselrichters gegen ein notstromfähiges Hybridmodell sowie die Installation eines passenden Batteriespeichers. Eine Prüfung durch einen Fachbetrieb ist hierfür unumgänglich.

Fazit: Sicherheit geht vor Autarkie

Die automatische Abschaltung Ihrer PV-Anlage bei Netzstörungen ist kein Fehler, sondern ein unverzichtbares Sicherheitsmerkmal, das Menschenleben schützt und die Stabilität des gesamten Stromnetzes gewährleistet. Sie zeigt, wie intelligent moderne Anlagen in das Gesamtsystem integriert sind. Wer sich für den Fall eines Stromausfalls absichern und echte Unabhängigkeit erreichen möchte, sollte von Beginn an eine Anlage mit Notstromfunktion und Batteriespeicher planen.

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