Was ist eine Inselanlage?

Eine Inselanlage, auch bekannt als autarke Photovoltaikanlage oder Off-Grid-System, bezeichnet eine Solaranlage, die nicht mit dem öffentlichen Stromnetz verbunden ist. Der gesamte erzeugte Strom wird ausschließlich vor Ort genutzt: entweder unmittelbar durch angeschlossene Verbraucher oder durch Zwischenspeicherung in einem Batteriesystem. Inselanlagen arbeiten somit vollkommen unabhängig vom allgemeinen Stromversorgungsnetz.
Der Begriff leitet sich davon ab, dass das System „wie eine Insel“ vom übrigen Netzbetrieb abgeschnitten ist. Inselanlagen können sowohl dauerhaft stationär als auch mobil (z. B. in Wohnmobilen oder auf Booten) betrieben werden.

Aufbau einer Inselanlage

Der Aufbau einer Inselanlage unterscheidet sich in mehreren Punkten von netzgekoppelten Photovoltaikanlagen.
Ein typisches System besteht aus folgenden Komponenten:

Solarmodule

Sie erzeugen elektrischen Gleichstrom (DC) aus Sonnenlicht über den photovoltaischen Effekt. Die Anzahl und Ausrichtung der Module richten sich nach dem spezifischen Energiebedarf und dem zur Verfügung stehenden Platz.

Laderegler

Der Laderegler, auch Solar-Laderegler genannt, ist das Bindeglied zwischen den Modulen und dem Batteriespeicher. Er überwacht Lade- und Entladeprozesse und schützt den Speicher vor Überladung, Tiefentladung sowie Kurzschluss.

Batteriespeicher

Da der Stromverbrauch zeitlich nicht immer mit der Stromproduktion übereinstimmt (z. B. Strombedarf am Abend bei fehlender Sonneneinstrahlung), wird ein Energiespeicher benötigt. In heutigen Inselanlagen kommen überwiegend Lithium-Ionen-Akkus zum Einsatz, vereinzelt auch Blei-Gel oder AGM-Batterien. Die Kapazität des Speichers wird in Amperestunden (Ah) oder Kilowattstunden (kWh) angegeben.

Wechselrichter

Inselanlagen benötigen einen sogenannten Inselwechselrichter, der den gespeicherten Gleichstrom in haushaltsüblichen Wechselstrom (230 V / 50 Hz) umwandelt. Im Gegensatz zu netzgekoppelten Wechselrichtern synchronisiert sich ein Inselwechselrichter nicht mit dem öffentlichen Netz, sondern erzeugt eine eigene stabile Netzfrequenz.

Anwendungsgebiete

Inselanlagen kommen überall dort zum Einsatz, wo kein Stromanschluss besteht oder wo bewusst eine autarke Versorgung angestrebt wird.
Typische Einsatzfelder sind:

• Gebäude ohne Netzanschluss: z. B. Almhütten, Ferienhäuser, Waldhütten
• Mobile Anwendungen: z. B. Wohnmobile, Segelboote, Expeditionsfahrzeuge
• Entwicklungshilfe und humanitäre Einsätze: Elektrifizierung abgelegener Dörfer, medizinische Einrichtungen ohne Netzanschluss
• Agrartechnik: z. B. autarke Stromversorgung für Weidepumpen, Zäune oder Sensorstationen

Inselanlagen werden auch als Notstromlösungen verwendet, insbesondere in Kombination mit Generatoren oder Hybridwechselrichtern.

Technische Dimensionierung

Die Dimensionierung einer Inselanlage erfolgt nach dem Prinzip:

Verbrauch ≈ Ertrag + Speicherfähigkeit

Wichtige Schritte:

• Lastprofil erstellen: Welche Geräte werden verwendet, wie viel Energie benötigen sie täglich?
• Standortbewertung: Wie viel Sonnenenergie steht im Jahres- und Tagesverlauf zur Verfügung?
• Speichergröße berechnen: Wie viele Tage soll der Speicher bei schlechtem Wetter überbrücken können?
• Komponentenauswahl: Module, Laderegler, Batterietyp, Wechselrichter

Hierbei ist zu beachten, dass die Anlage nicht unterdimensioniert, aber auch nicht unnötig überdimensioniert sein sollte, da dies zu höheren Kosten bei geringem Zusatznutzen führt.

Vorteile einer Inselanlage

• Unabhängigkeit vom Stromnetz: Eine Inselanlage macht unabhängig von Stromanbietern, Strompreisen und Netzstörungen.
• Nachhaltig & leise: Strom aus Sonnenlicht – emissionsfrei, geräuschlos und langfristig kostengünstig.
• Flexibel einsetzbar: Sie lassen sich selbst an schwer zugänglichen Orten umsetzen, ohne dass ein Netzanschluss oder umfassende Baumaßnahmen nötig sind.

Begriff im Kontext der Energiewende

Inselanlagen spielen eine besondere Rolle in der globalen Energiewende: Während in industrialisierten Ländern vorwiegend netzgekoppelte Systeme vorherrschen, sind Inselanlagen für viele Regionen der Erde, insbesondere im globalen Süden, ein zentraler Baustein für dezentrale Energieversorgung.
Sie ermöglichen dort, wo kein Stromnetz vorhanden ist, Zugang zu Elektrizität – ein entscheidender Schritt für Bildung, Gesundheit, wirtschaftliche Entwicklung und gesellschaftliche Teilhabe.