Notstrom-Wechselrichter fürs Haus: Leistung und Speicher

1. Die Lastliste

Am Anfang steht nicht der Wechselrichter, sondern eine ehrliche Liste: Was muss bei Stromausfall wirklich laufen, wie viel Leistung zieht es, und wie viele Stunden am Tag ist es eingeschaltet? Die Werte unten sind typische Annahmen; die tatsächlichen Daten stehen auf den Typenschildern oder lassen sich mit einem Zwischenstecker-Messgerät ermitteln.

Kühlschrank und Gefriertruhe laufen nicht durchgehend, ihr Kompressor taktet. Die Laufzeit pro Tag bildet das ab. Die Heizung braucht im Winter Strom für Umwälzpumpe, Gebläse und Steuerung, auch wenn sie mit Gas oder Öl brennt. Ohne Strom bleibt die Gastherme kalt.

Die beste Datengrundlage ist eine Messung: Ein Zwischenstecker-Messgerät zeigt nach 24 Stunden die tatsächliche Tagesenergie von Kühlschrank oder Gefriertruhe. Im Sommer liegt sie höher als im Winter, bei der Heizung ist es umgekehrt. Messen Sie deshalb die Heizung in der kalten Jahreszeit, wenn ein Ausfall am meisten schadet. Fest angeschlossene Geräte wie die Therme lassen sich über einen Zwischenzähler im Verteiler oder über die Leistungsangabe auf dem Typenschild abschätzen.

2. Wechselrichterleistung: Dauerlast und Anlauf

Der Wechselrichter muss zwei Dinge können: die Summe aller gleichzeitig laufenden Geräte dauerhaft liefern und den Anlaufstrom von Motoren kurz abfangen. Der Wechselrichter-Rechner geht so vor:

• Dauerlast mit 25 % Reserve: 920 W × 1,25 = 1.150 W
• Anlaufspitze: 920 W + 1.200 W (Pumpe) = 2.120 W, die ein Wechselrichter kurzzeitig mit etwa der doppelten Nennleistung liefern kann: 1.060 W
• Der größere Wert zählt: 1.150 W, nächste Gerätegröße 1.500 W.

Die Annahme, dass alle Lasten gleichzeitig laufen, ist streng. In der Praxis schalten Kühlschrank, Truhe und Pumpe selten genau zur selben Zeit ein. Sie schafft aber Sicherheit, denn ein überlasteter Wechselrichter schaltet ab, und dann steht das ganze Notstromnetz.

Für die Komfortstufe rechnen wir mit der Grundlast plus dem größten Zusatzgerät, denn Herd, Waschmaschine und Wasserkocher gleichzeitig zu betreiben, ist im Notbetrieb unnötig. Würden alle drei zugleich laufen, wären es 6.420 W Dauerlast, und der Wechselrichter müsste mehr als doppelt so groß sein.

3. Der Speicher für 24 Stunden

Nennkapazität = Tagesenergie ÷ (nutzbarer Anteil × Wechselrichter-Wirkungsgrad)

4.090 Wh ÷ (0,90 × 0,92) = 4.940 Wh ≈ 4,9 kWh. In einem 48-V-System sind das rund 103 Ah.

Wie lange halten gängige Speichergrößen bei diesem Bedarf durch, ohne Nachladung?

Wichtig: Ein Speicher, der im Alltag für den Eigenverbrauch arbeitet, ist abends oft leer. Fällt der Strom nachts aus, steht nur der Rest zur Verfügung. Viele Systeme erlauben deshalb eine Notstromreserve, etwa 20 oder 30 % der Kapazität, die im Normalbetrieb nicht entladen wird. Bei 10 kWh und 30 % Reserve sind das 3,0 kWh, genug für rund 15 Stunden Grundversorgung.

4. Nachladen mit der PV-Anlage

Ein mehrtägiger Ausfall lässt sich nur überbrücken, wenn die PV-Anlage den Speicher im Inselbetrieb wieder lädt. Das kann nicht jedes System: Der Wechselrichter muss ein eigenes Inselnetz bilden und die Module dabei weiter nutzen können. Im Datenblatt heißt das oft „Ersatzstrom mit PV-Nachladung“ oder „schwarzstartfähig“.

Wie viel kommt an einem trüben Wintertag herein? Eine 5-kWp-Anlage mit angenommenen 0,8 Volllaststunden und 15 % Verlusten liefert rund 3,4 kWh. Das sind 76 % dessen, was die Grundversorgung am Tag aus dem Speicher zieht (4,45 kWh inklusive Wechselrichterverlusten). Der Speicher wird an solchen Tagen also langsam leerer, aber deutlich langsamer als ohne Nachladung: Ein voller 10-kWh-Speicher hielte dann rechnerisch rund 8,6 Tage statt 2,0. An einem klaren Wintertag oder im Frühjahr liefert dieselbe Anlage ein Vielfaches und füllt den Speicher wieder.

Für einen längeren Ausfall lohnt es sich deshalb, den Verbrauch im Notbetrieb bewusst zu senken: Licht nur in genutzten Räumen, Router und Unterhaltung zeitweise aus, Gefriertruhe geschlossen halten. Jede eingesparte Kilowattstunde verlängert die Überbrückung um Stunden.

5. Notstrom oder Ersatzstrom?

Im Handel werden zwei Konzepte angeboten:

• Notstromsteckdose: Der Wechselrichter hat einen eigenen Ausgang, oft einphasig und mit begrenzter Leistung. Bei Stromausfall steckt man die wichtigsten Geräte um. Günstig und einfach, aber die Heizung hängt meist fest am Hausnetz.
• Ersatzstrom für einen Teil oder das ganze Haus: Eine Umschalteinrichtung trennt das Haus allpolig vom öffentlichen Netz und versorgt ausgewählte Stromkreise oder alle über den Wechselrichter. Komfortabel, aber deutlich aufwendiger in der Installation.

Bei dreiphasigem Ersatzstrom ist zu prüfen, wie viel Leistung je Phase zur Verfügung steht. Ein 6-kW-Gerät liefert oft nur 2 kW je Außenleiter; hängt die Gefriertruhe an einer anderen Phase als die Pumpe, ist das in Ordnung, liegen beide auf derselben, wird es eng.

6. Sicherheit: Netztrennung ist Pflicht

Ein Inselnetz darf niemals ins öffentliche Netz zurückspeisen. Monteure des Netzbetreibers arbeiten bei einem Ausfall an Leitungen, die sie für spannungsfrei halten. Die Umschaltung muss deshalb allpolig trennen und gegen gleichzeitiges Schließen verriegelt sein. Die Anforderungen dafür beschreibt DIN VDE 0100-551, für den netzparallelen Betrieb gilt die VDE-AR-N 4105. Der Anschluss ist Arbeit für einen eingetragenen Elektrofachbetrieb, ebenso die Anmeldung beim Netzbetreiber.

Auch im Inselbetrieb muss der Schutz gegen elektrischen Schlag funktionieren. Je nach Netzform braucht das Ersatzstromnetz eine eigene Verbindung von Neutralleiter und Schutzleiter; das regelt die Elektrofachkraft gemeinsam mit dem Gerätehersteller.

7. Datenblatt richtig lesen

• Notstrom- bzw. Ersatzstromleistung: Oft niedriger als die netzparallele Nennleistung.
• Spitzenleistung und Dauer: z. B. „200 % für 10 s“. Wichtig für Pumpen und Kompressoren.
• Umschaltzeit: Von unterbrechungsfrei bis zu mehreren Sekunden. Computer und Router starten bei langen Zeiten neu.
• Einphasig oder dreiphasig: und wie viel Leistung je Phase.
• PV-Nachladung im Inselbetrieb: ja oder nein.
• Entladeleistung des Speichers: Ein Speicher mit 2,5 kW Entladeleistung bremst einen 5-kW-Wechselrichter aus.

8. Checkliste vor der Anschaffung

1. Lastliste mit Messgerät erstellen, Anlaufspitzen notieren.
2. Entscheiden: Notstromsteckdose oder Ersatzstrom für ausgewählte Stromkreise.
3. Heizung prüfen: Wie wird sie angeschlossen, mit Stecker oder fest?
4. Notstromreserve im Speicher festlegen.
5. Umschalteinrichtung und Netztrennung vom Fachbetrieb planen lassen.
6. Einmal im Jahr einen Ausfall simulieren: Hauptschalter aus, prüfen, was läuft.

9. Woran Sie eine Fehlplanung erkennen

• Beim Start der Pumpe schaltet der Wechselrichter ab: Anlaufleistung zu knapp.
• Die Heizung läuft im Notbetrieb nicht an: Sie hängt an einem nicht versorgten Stromkreis.
• Der Speicher ist nach wenigen Stunden leer: Lasten im Standby vergessen.
• Nach Netzwiederkehr springt das Haus nicht automatisch zurück: Umschaltung prüfen lassen.

10. Häufige Fehler

• Die Wärmepumpe einplanen. Sie braucht ein Vielfaches der Leistung und ist für die meisten Notstromsysteme zu groß.
• Nur die Dauerleistung betrachten. Motoren brauchen beim Anlauf ein Mehrfaches.
• Den Speicher voll einrechnen. Abends ist er oft leer, wenn keine Reserve eingestellt ist.
• Selbst umklemmen. Eine Rückspeisung ins Netz gefährdet Menschenleben.

Häufige Fragen

Wie groß muss der Notstrom-Wechselrichter sein? Für unsere Grundversorgung mindestens 1.500 W, mit Herd und Waschmaschine gleichzeitig 4.000 W.

Wie viel Speicher brauche ich für 24 Stunden? Für 4,09 kWh Tagesbedarf rund 4,9 kWh Nennkapazität.

Wie lange hält ein 10-kWh-Speicher? Bei Grundversorgung etwa 49 Stunden, mit Herd und Waschmaschine etwa 25 Stunden.

Läuft meine Gasheizung mit Notstrom? Ja, wenn ihr Stromkreis vom Notstromnetz versorgt wird. Sie braucht in unserem Beispiel 100 W und rund 1,20 kWh am Tag.

Reicht eine tragbare Powerstation? Für einzelne Geräte ja. Eine Powerstation mit 2 kWh versorgt unsere Grundlast rechnerisch rund 10 Stunden. Die Heizung lässt sich damit aber nur betreiben, wenn sie über einen Stecker angeschlossen ist, und eine automatische Umschaltung gibt es nicht. Als Ergänzung für Kühlschrank, Router und Licht ist sie trotzdem eine einfache Lösung.

Kann ich die Wärmepumpe mitversorgen? Meist nicht sinnvoll. Ihre Leistung und ihr Tagesbedarf übersteigen typische Heimspeicher und Notstromausgänge deutlich.

Zusammenfassung

Eigene Lasten? Tragen Sie Dauerleistung und Anlaufspitze in den Wechselrichter-Rechner ein, er rechnet mit derselben Methode.