Heizung kalt - Gefriertruhe warm: Ein "Blackout" schaltet auch die Solaranlage ab(!)

Mein neuer Wechselrichter von Fronius schaltet nicht ab, sondern auf Notstrom um ...

"Nur drei Mahlzeiten vom Hunger entfernt..." lautet ein Satz in dem durchgehend spannenden Spiegelbestseller "Der zweite Schlaf" von Robert Harris. Der Stromausfall im Münsterland und der Roman "Blackout" von Marc Elsberg zeigen, auf welcher Gefahrenlage unser elektrifiziertes und digitalisiertes Leben basiert. Und Ahrweiler zeigt uns die Grenzen beim staatlichen Bevölkerungsschutz, wenn sich Ereignisse über große Gebiete erstrecken.

Wissen sie eigentlich, dass private Stromerzeuger (wie z.B. Solaranlagen etc.) sich beim Netzausfall automatisch abschalten? Es sind sicherheitstechnische Gründe. Wenn Techniker am Netz arbeiten, werden sie gegen Stromschläge aus der Einspeisung durch private Anlagen geschützt.

Es ärgert mich jedoch, dass in solch einer Notlage der Strom vom eigenen Dach nicht wenigstens tagsüber für die Stromversorgung des eigenen Hauses zu meiner Verfügung steht.

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In meinem Haus ist das jetzt anders. Durch den Austausch/Einbau des neu entwickelten Wechselrichters von der Firma Fronius steht mir der selbst erzeugte Strom vom Dach zur Verfügung, ohne dass ich in eine sehr kostspielige Speichertechnik investieren muss.

Technische Einzelheiten:

Bei einem Netzausfall unterbricht, der neue Wechselrichter zuerst die Verbindung zum öffentlichen Netz. Nach ca. 30 Sekunden leitet dann das Gerät den Strom meiner Kollektoren in eine neu installierte 220 Volt-Steckdose um. Mein Wechselrichter ist für Solaranlagen bis 6000 kW ausgelegt. Im Notstrombetrieb leistet der GEN24PLUS zwischen ca. 150 Watt bei bedecktem Himmel und 3000 Watt bei Sonnenschein. Durch den Austausch kostet mich das Gerät ca. 2000 €. Wer das Gerät in eine Neuanlage einsetzt, hat jedoch nur einen ganz geringen Mehrpreis für eine zusätzliche Notstromversorgung aufzubringen. Ein Wechselrichter ist immer Bestandteil einer Solaranlage. Auf einen sehr kostspieligen Stromspeicher und die Einbeziehung der Notstromversorgung ins bestehende Hausnetz, habe ich in meinem Fall aus verschiedenen und gewichtigen Gründen verzichtet (ein Beitrag zur Speichertechnik wird folgen).

Steckdose oben: öffentliches Stromnetz; Steckdose unten: Notstrom von den Kollektoren

Praktischer Nutzen:

Heizen

Die komplette Heizungsanlage bleibt über Tag funktionsfähig. Die Fußbodenheizung wirkt wie eine Energiespeicherheizung. Tagsüber erhöhe ich etwas die Temperatur. Die Stromlücke in der Dunkelphase wird so überbrückt. Der Effekt gleicht dem einer Nachtabsenkung. Der Verbrauch der energiesparenden Heizungspumpe beträgt nur 4-10 Watt. Sollten die Kollektoren mal schneebedeckt sein, müsste es schon ausreichen, einen der drei Sektoren freizulegen.

Der blaue Stecker kann auf verschiedene Stromquellen aufgeschaltet werden.
Bei Netzausfall wird er auf die linke Steckdose gesteckt.
Dieser spezielle Stecker verhindert ein Vertauschen der Phasen.
Gebäudeschutz

Gebäudeschäden durch geborstene Leitungen und Heizkreise, Radiatoren, Heizboiler und Wasserspeicher sind bei einem mehrtägigen Stromausfall im strengen Winter kaum vermeidbar. Allein der Gedanke daran vermehrt den Stress in einer Notstromlage. Die nicht versiegende Stromquelle vom Dach sorgt für eine zweckmäßige Wärmeverteilung ins ganze Haus. Die Bevorratung und Nachbeschaffung von flüssigen oder festen Brennstoffen (zum Beispiel Notstromgeräte) entfällt. Notstromgeräte haben bei Kälte oder seltenem Gebrauch schon mal Probleme beim Start.
Gesundheit

Wer rechtzeitig Vorsorge betreibt und verhindert, dass Gebäudeteile auskühlen, entschärft die Gefahrenlage für sich und die Familienmitglieder. Andernfalls ist mit einer Unterkühlung und Erkältungserkrankung zu rechnen. Auch die Versorgung mit hygienischem Trinkwasser und betriebsbereiten Toiletten sind ein wichtiger Aspekt gesundheitlicher Vorsorge.
Ernährung

Ein langanhaltender Stromausfall (z.b. Klimaereignisse, geomagnetische Sonnenstürme (Railroadstorm 1992), Sabotage, Terror, Cyberattacken, Störfälle, Verteilungsprobleme, Versorgungsausfälle, EMP etc.) findet nicht nur Inselartig im eigene Haus statt. Auch die Beschaffung von Nahrungsmitteln ist dann in vielfältiger Weise gestört. Das ändert die Lebenssituation der ganzen Familie. Die eigene Vorratshaltung bekommt, eine völlig andere Bedeutung. Das Abtauen der Gefriergeräte ist in solch einer Situation keinesfalls nur ein materielles Schadensereignis...

Soll eine Gefriertruhe weiter funktionieren sind folgende Aspekte zu beachten:

Situation A: Sonnenscheinphase

An der Notstromsteckdose müssen jetzt mindestens 1300 Watt für die Anlaufphase zur Verfügung stehen. Dies ist der sehr hohe Strombedarf, wenn der Motor startet. Ca. 2 Sekunden später braucht der Motor nur noch ca. 130 Watt für den Kühlbetrieb. Ist die Gefriertemperatur stark abgewichen, wird der Motor so lange weiterlaufen, bis die eingestellte Gefriertemperatur wieder erreicht wird. Der Motor wird also erst wieder abschalten, wenn alles wieder im "grünen Bereich" ist. Die 130 Watt, die der Motor benötigt, sind nicht nur bei Sonnenschein, sondern auch lange danach noch verfügbar. Bei einer Unterbrechung des Motorbetriebs, würde jedoch der Strom dann nicht mehr ausreichen, um ihn neu zu starten (die kurze Anlaufphase benötigt die zehnfache Leistung). Die Kältespeicherfähigkeit des Gefriergerätes kommt jetzt zum Tragen. Sie richtet sich nach der Isolierung, Raumtemperatur, der Kälte des Gefriergutes und der tiefgefroren. Kälteelemente. Ähnlich wie bei der Heizung kann man hier vorbauen und schon in der Betriebsphase die Vorräte sehr tief einfrieren. Erst nach 12 bis 24 Stunden wird die Temperatur in einen kritischen Bereich ansteigen - aber dann ist die Nacht ja schon vorbei.

Notfalls könnte man bei eisigen Temperaturen Eisblöcke herstellen oder das Gefriergut auf dem schattigen Balkon lagern. Will man jedoch ganz sicher gehen, habe ich auch für trübe Tage einen genialen Plan B entwickelt.

Situation B: Schlechtwettertage,

Wie kann ich das oben bereits beschriebene Problem der hohen Anlaufströme umgehen? Ich brauche doch nur für zwei Sekunden ca. 1300 Watt und für den danach folgenden Motorlauf nur noch ca. 130 Watt.

Einfälle statt Ausfälle

ich nutze ein Umweg. Ob bei Sonnenschein oder bewölkten Himmel leite ich ein Teil des Solarstroms in ein 12 Volt Autoladegerät, bei dem ich drei Laden Stufen wählen kann: 1 Ampere/12 Watt, 5 Ampere/60 Watt, 10 Ampere/120 Watt. Der Ladestrom sorgt dafür, dass ein gewöhnlicher Auto-Akku stets geladen ist oder nachgeladen wird. An diesem Akku ist gleichzeitig mit dicken Starterkabeln ein Wechselrichter verbunden. Das ist ein relativ kleines Gerät, das z.b. in einem Wohnmobil aus 12 Volt eine 220 Volt Spannung für das Bordnetz herstellt. Am 220 Volt-Ausgang des Wechselrichters wird jetzt das Gefriergerät angeschlossen. Die Größe des Wechselrichters richtet sich nach der Größe des Anlaufstroms. Er liefert 1200 Watt bzw. kurzzeitig auch bis zu 2400 Watt Spitze als Sinusstromgerät, mit vielen Sicherheitsschaltungen und Anschlussmöglichkeiten für eine Fernsteuerung zählt es zur oberen Preisklasse.

Notstromspeicher für die Bereitstellung hoher Anlaufströme bei Gefriergeräten.
Rechts: 80 Amp-Bleiakku; Mitte: 10 Amp-Ladegerät; Links: Wechselrichter 12/220 Volt

Der Akku soll also nicht als größere Speicher dienen, sondern das Problem der Anlaufströme lösen. Er sorgt dafür, dass eine Gefriertruhe auch bei niedrigem Stromertrag über einen ausgedehnten Zeitraum heruntergekühlt werden kann. Natürlich hat man jetzt auch die Möglichkeit, diese Anlage zu einem größeren Speicher auszubauen. Hierfür eignen sich zum Beispiel gebrauchte Akkus aus Rollstühlen und vom Autoverwerter. Das Notstromsystem wird zusätzlich durch ein Notstromausfallwarngerät überwacht (~ 50 €). Im äußersten Notfall müsste mein Auto als Sprit Notstromaggregat mit starker Lichtmaschine die Akkus nachladen und die Gefriertruhe runterkühlen. Ladegerät, Akku und Wechselrichter befinden sich auf einem Rollbrett und können so für verschiedene Anwendungen auch mobil eingesetzt werden.

Zusatzkosten für den Anlaufstrom Speicher

12 Volt Ladegerät ELV CC 10A ~ 55 €
neuer 80 Ampere Blei Akku ~ 100 €
12 V/220 V Sinus-Wechselrichter SWD 12200/12 ~ 450 €

Der preiswerte Anlaufstromspeicher

setz den Motor in Bewegung
liefert den Betriebsstrom
ist speicher in den Betriebspausen
nutzt auch geringe elektrische Einspeisung
überbrückt Phasen starker Bewölkung
verlängert den Zeitraum der Einspeisung
stellt Strom in der Nacht zur Verfügung (z.b. Heizungspumpe).

Die Investition von 5 bis 10000 € für einen Stromspeicher konnte ich genial umgehen. Eine preiswerte Lösung ist besser als keine.

Geben Sie diese Information an die Besitzer von Solaranlagen oder Interessenten, die eine installieren möchten, weiter. Informieren Sie auch Mitbürger, die auf medizinische Geräte angewiesen sind.

Bitte besorgen Sie sich auch vom Bundesamt für Bevölkerungsschutz die Schutzfibel gedruckt auf Papier ...

Unverantwortliche Panikmache? Augen zu und durch?

Tipp: Blackout – Hessen ohne Strom (16.01.2022, 17:45-18:30)

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