Artikel aktualisiert am 23.03.2024
von Boris Stippe | ca: 9 Min. zu lesen

On-Grid

Wie funktioniert eine netzgebundene Photovoltaikanlage?

On Grid, auch Grid-Tied genannt, bezieht sich auf ein Solarsystem, das direkt an das Stromnetz angeschlossen ist. Dies ermöglicht es dem System, überschüssigen Strom in das Netz einzuspeisen und bei Bedarf Strom aus dem Netz zu beziehen.

Wechselrichter an einer Solaranlage
Wechselrichter an einer Solaranlage (Bildquelle: Ivan – stock.adobe.com)

„On Grid“ oder „Grid-Tied“ bezieht sich auf eine Art von Solarsystem, das direkt an das Stromnetz angeschlossen ist. Solche Systeme verwenden einen Wechselrichter, um den von den Solarmodulen erzeugten Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) umzuwandeln, der direkt in das Stromnetz eingespeist werden kann. Das bedeutet, dass das System nicht auf Batterien angewiesen ist, um den erzeugten Strom zu speichern, sondern den Überschuss direkt ins Netz einspeisen kann.

Der Vorteil eines „On Grid“-Systems besteht darin, dass der Besitzer überschüssige Energie an das Stromnetz verkaufen kann, was zu Einsparungen bei der Stromrechnung führen kann. Bei Bedarf kann das System auch Strom aus dem Netz beziehen, um den Bedarf zu decken, wenn die Solarproduktion nicht ausreicht.

Allerdings haben netzgekoppelte Systeme auch einige Nachteile. Zum Beispiel ist das System bei Strom- oder Netzausfällen nicht funktionsfähig, da es auf das Stromnetz angewiesen ist. Außerdem kann es in einigen Fällen Einschränkungen bei der Größe und Art des Systems geben, da es von den Regelungen des lokalen Stromnetzes abhängt. Dennoch sind netzgekoppelte Systeme eine beliebte Wahl für viele Hausbesitzer und Unternehmen, die Solarenergie nutzen möchten, um ihre Stromrechnung zu senken und ihren CO2-Fußabdruck zu reduzieren.

Wie funktioniert ein On-Grid-System im Vergleich zu einem Off-Grid-System?

Ein On-Grid-System ist ein Solarsystem, das direkt an das öffentliche Stromnetz angeschlossen ist. Wenn die Solarmodule in einem On-Grid-System Sonnenlicht einfangen und Gleichstrom (DC) erzeugen, wandelt der Wechselrichter diesen Strom in Wechselstrom (AC) um, der in das Stromnetz eingespeist wird. Auf diese Weise kann das netzgekoppelte System überschüssige Energie in das Netz einspeisen, wenn mehr Energie erzeugt wird, als benötigt wird. In einigen Fällen kann der Eigentümer des On-Grid-Systems für die Einspeisung von Strom in das Netz eine Vergütung erhalten.

Eine Off-Grid-Anlage ist eine Solaranlage, die nicht an das öffentliche Stromnetz angeschlossen ist. Stattdessen wird der vom System erzeugte Gleichstrom in Batterien gespeichert, die den Wechselrichter mit Gleichstrom (DC) versorgen, wenn Strom benötigt wird. Ein netzunabhängiges System ist in der Regel größer als ein netzgekoppeltes System, um die Energie zu speichern, die benötigt wird, um den Bedarf während der Nacht oder bei schlechtem Wetter zu decken.

Im Vergleich zu einem Off-Grid-System hat ein On-Grid-System einige Vorteile. Zum einen ist es in der Regel einfacher und kostengünstiger zu installieren, da die zusätzlichen Kosten und die Komplexität von Batterien entfallen. Zum anderen kann ein On-Grid-System überschüssige Energie in das Netz einspeisen, was zu einer möglichen Vergütung führt und dazu beitragen kann, dass sich die Investitionskosten des Systems schneller amortisieren. Ein weiterer Vorteil von netzgekoppelten Systemen ist, dass sie in der Regel einen höheren Wirkungsgrad haben, da sie Stromverluste durch die Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom minimieren.

Off-Grid-Systeme haben ebenfalls Vorteile, insbesondere in abgelegenen Gebieten oder an Orten, an denen keine Stromversorgung vorhanden ist. Sie sind unabhängig vom Stromnetz und können auch bei Stromausfällen oder Katastrophen weiterhin Strom liefern. Allerdings sind netzunabhängige Systeme in der Regel teurer und aufwendiger zu installieren, und die Batterien haben eine begrenzte Lebensdauer und müssen regelmäßig gewartet und ausgetauscht werden.

Kann ich auch Strom erzeugen, wenn das Netz ausfällt?

Wenn eine netzgekoppelte Solarstromanlage direkt an das öffentliche Stromnetz angeschlossen ist, wird sie in der Regel automatisch abgeschaltet, wenn das Netz ausfällt oder unterbrochen wird. Das bedeutet, dass das Solarsystem keinen Strom mehr produziert, solange das Netz offline ist. Der Grund dafür ist, dass das netzgekoppelte Solarsystem dafür ausgelegt ist, Strom in das Netz einzuspeisen und die Netzstabilität zu unterstützen. Wenn das Netz ausfällt, kann es gefährlich sein, wenn das Solarsystem weiterhin Strom erzeugt, da es ohne den Schutz des Netzbetreibers Strom in das Netz einspeist.

Es gibt jedoch auch netzgekoppelte Solarsysteme, die speziell für den Betrieb bei Stromausfall ausgelegt sind. Diese Systeme werden als „Inselanlagen“ bezeichnet und verfügen über eine spezielle Schaltung, die es dem Solarsystem ermöglicht, weiterhin Strom zu erzeugen und die Geräte im Haus mit Strom zu versorgen, auch wenn das öffentliche Stromnetz ausfällt. Diese Systeme sind jedoch in der Regel teurer und erfordern spezielle Installationen und Genehmigungen.

Es ist auch wichtig zu beachten, dass netzgekoppelte Solarsysteme nicht als Notstromquelle verwendet werden sollten. Sie sollten nicht verwendet werden, um kritische Geräte wie medizinische Geräte oder Notfallausrüstung während eines Stromausfalls zu betreiben. In solchen Fällen ist es ratsam, eine spezielle Backup-Stromquelle wie einen Generator oder eine batteriebetriebene Backup-Stromquelle zu haben, um den Strombedarf während eines Stromausfalls zu decken.

Was kostet ein On-Grid-System und wie viel kann ich damit sparen?

Die Kosten eines netzgekoppelten Solarsystems variieren je nach Größe, Standort und Installationsanforderungen. In der Regel sind die Installationskosten höher als die Materialkosten, da die Arbeit von professionellen Installateuren durchgeführt werden muss, um eine ordnungsgemäße Installation und Funktionalität des Systems zu gewährleisten. Ein typisches netzgekoppeltes Solarsystem für ein Einfamilienhaus kann zwischen 5.000 und 15.000 Euro kosten, je nach Größe und Strombedarf des Hauses.

Die Einsparungen, die ein netzgekoppeltes Solarsystem bieten kann, hängen von der Größe des Systems und der Stromrechnung des Nutzers ab. Im Allgemeinen kann ein netzgekoppeltes Solarsystem dazu beitragen, die Stromrechnung des Nutzers zu senken, indem ein Teil des Strombedarfs des Hauses mit erneuerbarer Energie aus der Sonne gedeckt wird. Die Einsparungen können je nach Größe des Systems und dem Strombedarf des Hauses variieren, aber es wird geschätzt, dass ein typisches netzgekoppeltes Solarsystem die Kosten des Systems innerhalb von 5-10 Jahren durch Einsparungen bei der Stromrechnung amortisiert.

Die Einsparungen hängen auch davon ab, ob der Nutzer in der Lage ist, überschüssigen Strom ins Netz einzuspeisen und dafür eine Vergütung zu erhalten. In einigen Ländern gibt es Programme, die es den Nutzern ermöglichen, überschüssigen Strom ins Netz einzuspeisen und dafür eine Vergütung zu erhalten. Die Einsparungen hängen auch davon ab, wie viel Strom der Nutzer selbst erzeugen kann und wie viel Strom er von seinem lokalen Energieversorger bezieht. In einigen Fällen kann ein netzgekoppeltes Solarsystem sogar dazu führen, dass der Nutzer Geld verdienen kann, indem er überschüssigen Strom ins Netz einspeist und dafür eine Vergütung erhält.

Was passiert mit meinem überschüssigen Strom, den ich ins Netz einspeise?

Wenn Sie eine netzgekoppelte Solaranlage besitzen und überschüssigen Strom produzieren, den Sie in das öffentliche Stromnetz einspeisen, wird dieser Strom in der Regel von Ihrem Energieversorger abgenommen. Je nach Land und Region gibt es unterschiedliche Programme und Anreizmechanismen für die Einspeisung von Strom ins Netz.

In einigen Ländern gibt es „Einspeisetarife“, bei denen die Verbraucher eine Vergütung für den Strom erhalten, den sie ins Netz einspeisen. Der Preis für den eingespeisten Strom kann je nach Land und Region variieren und hängt häufig von Angebot und Nachfrage auf dem Strommarkt ab. In einigen Ländern gibt es auch „Net-Metering“-Programme, bei denen die Verbraucher für den Strom, den sie ins Netz einspeisen, eine Gutschrift auf ihrer Stromrechnung erhalten. Wenn sie später mehr Strom verbrauchen als sie produzieren, können sie das Guthaben nutzen, um ihre Stromrechnung zu senken.

Es ist wichtig zu beachten, dass nicht alle Energieversorger überschüssigen Strom von netzgekoppelten Solaranlagen kaufen. Es ist ratsam, sich bei Ihrem lokalen Energieversorger zu erkundigen, ob er überschüssigen Strom von Solaranlagen aufkauft und welche Anreize und Vergütungen es dafür gibt.

Wenn Sie überschüssigen Strom ins Netz einspeisen möchten, müssen Sie sicherstellen, dass Ihre Solaranlage mit einem geeigneten Wechselrichter ausgestattet ist, der den Gleichstrom aus den Solarmodulen in Wechselstrom umwandelt, der ins Netz eingespeist werden kann. Der Wechselrichter sollte auch in der Lage sein, die Spannung und Frequenz des Stroms an das öffentliche Stromnetz anzupassen, um die Netzstabilität zu gewährleisten.

Welchen Wechselrichter brauche ich für mein On-Grid-System?

Der Wechselrichter ist eine zentrale Komponente eines netzgekoppelten Solarsystems und wandelt den von den Solarmodulen erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom um, der in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden kann. Es gibt verschiedene Arten von Wechselrichtern, die für netzgekoppelte Solarsysteme verwendet werden können, und die Auswahl hängt von verschiedenen Faktoren wie der Größe des Systems, der Leistung der Solarmodule und den örtlichen Netzanforderungen ab.

Ein zentraler Wechselrichter ist eine Option, bei der ein einziger Wechselrichter verwendet wird, um den Gleichstrom von mehreren Solarmodulen in Wechselstrom umzuwandeln. Diese Option ist in der Regel kostengünstiger als andere Optionen, erfordert aber in der Regel größere Kabel, um den Gleichstrom von den Solarmodulen zum Wechselrichter zu transportieren. Zentrale Wechselrichter werden häufig für größere netzgekoppelte Solarsysteme verwendet.

Mikro-Wechselrichter sind eine weitere Option und werden in der Regel für kleinere netzgekoppelte Solarsysteme verwendet. Jedes Solarmodul ist mit einem eigenen Mikro-Wechselrichter verbunden, der den Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt. Diese Option bietet einige Vorteile, wie z. B. eine größere Flexibilität bei der Installation und eine höhere Effizienz bei teilweise verschatteten Solarmodulen.

String-Wechselrichter sind eine Kombination aus Zentral- und Mikro-Wechselrichtern. Bei dieser Option werden mehrere Solarmodule zusammengeschaltet und teilen sich einen Wechselrichter. Dies ist eine kostengünstige Option für mittelgroße netzgekoppelte Solarsysteme.

Es ist wichtig zu beachten, dass der Wechselrichter so dimensioniert sein muss, dass er die maximale Leistung des Solarsystems verarbeiten kann. Der Wechselrichter sollte auch den örtlichen Anforderungen und Vorschriften entsprechen, um sicherzustellen, dass das netzgekoppelte Solarsystem ordnungsgemäß betrieben werden kann. In einigen Ländern und Regionen gibt es spezielle Vorschriften für die Art und Größe des Wechselrichters, der in einem netzgekoppelten Solarsystem verwendet werden darf.

Fazit

Eine On-Grid-Anlage ist eine Solarstromanlage, die direkt an das Stromnetz angeschlossen ist. Die Solarenergie wird durch einen Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt und kann direkt in das Netz eingespeist werden. Der Vorteil eines solchen Systems ist, dass der Besitzer überschüssige Energie an das Stromnetz verkaufen kann, was zu Einsparungen bei der Stromrechnung führen kann. Im Gegensatz dazu ist ein Off-Grid-System nicht an das Stromnetz angeschlossen und speichert den erzeugten Strom in Batterien. Ein On-Grid-System kann jedoch bei Strom- oder Netzausfällen nicht funktionieren, da es auf das Stromnetz angewiesen ist. Die Wahl zwischen einem netzgekoppelten und einem netzunabhängigen System hängt von den individuellen Anforderungen und Bedürfnissen des Nutzers ab. Ein netzgekoppeltes Solarsystem kann zwischen 5.000 und 15.000 Euro kosten und die Einsparungen hängen von der Größe des Systems und der Stromrechnung des Nutzers ab.

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