Off-Grid

Inselbetrieb wird in der Energietechnik als Begriff dafür verwendet, dass ein System unabhängig vom Stromnetz (off grid) verwendet werden kann. Häufig wird der Inselbetrieb in Zusammenhang mit Solaranlagen und Stromspeicher verwendet. Hier bezieht er sich darauf, dass Du Strom auch dann erzeugen und nutzen kannst, wenn Du nicht am öffentlichen Stromnetz hängst – quasi wie auf einer einsamen Insel. Der Inselbetrieb ist besonders nützlich für abgelegene Gebiete oder für Notfallsituationen wie einem Blackout, in denen das Stromnetz nicht verfügbar ist.

Off-Grid ist das Leben jenseits von Versorgungsnetzen. Meist bezieht es sich auf Selbstversorgung mit Strom und Wasser, kann aber auch weitere Netze wie Mobilfunk meinen. Die Bezeichnung „off grid“ oder auch „off the grid“ kommt aus dem Englischen und bedeutet wörtlich „weg vom Netz/Raster“ oder auch „abgeschaltet“. Gemeint ist damit netzunabhängig und autark. Dabei ist allerdings meist nicht nur ein gelegentlicher Inselbetrieb für den Notfall gemeint, wie etwa bei einer Notstromversorgung, sondern eine dauerhafte Autarkie.

Bei Off-Grid-Häusern ist der Autarkiegrad besonders hoch. Diese sind nicht an Wasser, Abwasser, Strom- oder Gasleitungen angeschlossen und existieren wie Häuser vor über hundert Jahren. Um aber auf modernen Komfort nicht (gänzlich) verzichten zu müssen, verfügen diese Häuser über eine eigenständige Versorgung.

Für Strom kann die Autarkie zum Beispiel über erneuerbare Energien erreicht werden, wie Solarkraft, Windkraft oder auch Wasserkraft. Die Wasserversorgung kann über einen eigenen Brunnen realisiert werden, Abwasser etwa über eine Senkgrube. Ohne Telekommunikationsnetze wie Glasfaser, Mobilfunk oder DSL gibt es aber keinen Internetzugang. Auch Kommunikation über weite Strecken, wie die Telefonie, ist schwer zu ersetzen. Off-Grid geht daher oft mit Kompromissen oder auch Verzicht einher.

Gleichzeitig gibt es auch ein starkes Umdenken und Neudenken von Wohnraum. Mit Niedrig- oder Nullenergiehäusern ist das Energiekonzept so stark gedrosselt, dass schlichtweg weniger Energie nötig ist, um es zu heizen. Auch gibt es mittlerweile Plusenergiehäuser.

Nein. Zwar kann prinzipiell jede PV-Anlage Strom erzeugen, doch dieser wird üblicherweise in das allgemeine Stromnetz eingespeist. Bricht das allgemeine Stromnetz zusammen, schaltet sich die PV-Anlage aus Sicherheitsgründen ab, denn sie kann den Strom nicht mehr einspeisen.

In so einem Fall benötigt es eine Steuerzentrale, die bei einem Stromausfall die gesamte Anlage auf Inselbetrieb umschaltet. So ist die Stromversorgung untertags weiter gewährleistet. Mit einem Stromspeicher kann man den Autarkiegrad weiter erhöhen.

Dafür ist ein Hybrid-Wechselrichter nötig, der für den Inselbetrieb ausgelegt ist. Denn der handelsübliche Wechselrichter von PV-Anlagen schaltet bei großen Schwankungen im Netz einfach ab. Normale Haushaltsgeräte benötigen 230 V-Wechselstrom, doch die PV-Anlage erzeugt nur Gleichstrom. Der Hybrid-Wechselrichter wandelt diesen um und erkennt, wann er das System auf Inselbetrieb umstellen muss. So deckt er nicht nur die Umwandlung selbst, sondern auch das Energiemanagement ab, etwa um weitere Stromerzeuger oder Speicher zu belasten.

Autarkie bzw. der Autarkiegrad bezeichnet die Fähigkeit unabhängig zu sein. Im Falle von Strom heißt das, dass man sich selbst versorgen kann. Bei PV-Anlagen ist dies eine häufige Angabe. Der Autarkiegrad bezieht sich zumeist darauf, wie stark Strom aus dem Netz bezogen werden muss, wenn man eine PV-Anlage hat. Doch Moment – wozu Strom beziehen, wenn man ihn doch selbst erzeugt? PV-Anlagen erzeugen nur Strom, wenn die Sonne scheint. So kannst Du nur rund 30 bis 40 Prozent des erzeugten Stroms direkt nutzen. An düsteren Tagen und in der Nacht benötigst Du also trotzdem die Stromversorgung aus dem Netz. Du bist also nur “autark”, wenn die Sonne scheint.

Wenn die Sonne scheint, vor allem um die Mittagsstunden, erzeugt eine PV-Anlage oft aber deutlich mehr Energie als Du nutzen kannst. Diese wird oft ins Netz eingespeist – oder aber Du nutzt einen Stromspeicher. Dieser ist ein Akku, den Du mit überschüssigem Strom aufladen kannst, den Du dann auch in der Nacht nutzen kannst. Der Anteil des Solarstroms, der im Haus genutzt wird, und damit der sogenannte Autarkiegrad, erhöhen sich dann deutlich.

Völlige Autarkie ist meist nicht erreichbar, doch auch für normale Privathaushalte sind mit einem Stromspeicher oft schon sehr hohe Autarkiegrade realisierbar. Auch lässt sich damit eine Notstromversorgung für den Fall eines Blackouts ohne extreme finanzielle Belastung stemmen. Mehr dazu findest Du in unserem Ratgeber Stromspeicher: PV-Strom speichern und unabhängig sein.

Für absolute Autarkie müsstest Du zusätzlich zur Solarkraft meist auch noch ein Windrad oder ein kleines Wasserkraftwerk nutzen. Dies ist aber mit hohem finanziellem und bürokratischem Mehraufwand verbunden.

Ursprünglich kommt der Begriff Autarkie aus dem alten Griechenland und meint als autárkeia (αὐτάρκεια) die Fähigkeit sich selbst zu genügen. Dies bezog sich auf die Selbstversorgung einer Stadt – heute ist aber vor allem ein Privathaushalt gemeint. Üblicherweise ist das Thema ganz stark mit der Selbstversorgung von Strom, Wasser und anderen Netzen verbunden und meist als Off-Grid bezeichnet.