Inselnetzerkennung: Warum der Wechselrichter bei Netzausfall abschaltet

Stromausfall in der Straße, die Sonne scheint, aber im Haus bleibt es dunkel. Viele Betreiber sind überrascht: Die PV-Anlage auf dem Dach produziert doch Strom. Der Grund ist eine Schutzfunktion, die jeder netzgekoppelte Wechselrichter haben muss, die Inselnetzerkennung. Hier erfährst du, was dahintersteckt.

Was ein Inselnetz ist

Ein Inselnetz entsteht, wenn ein Teil des Stromnetzes vom übrigen Netz getrennt ist, aber weiter von einer lokalen Quelle versorgt wird. Beispiel: Der Netzbetreiber schaltet einen Straßenzug ab, um an einem Kabel zu arbeiten. Würden die PV-Anlagen der Häuser weiter einspeisen, stünde die vermeintlich abgeschaltete Leitung weiter unter Spannung.

Das wäre aus mehreren Gründen gefährlich:

Für Monteure: Wer an einer freigeschalteten Leitung arbeitet, verlässt sich darauf, dass sie spannungsfrei ist.
Für Geräte: Ohne das stabile Netz im Rücken könnten Spannung und Frequenz stark schwanken.
Beim Wiederzuschalten: Laufen Inselnetz und Hauptnetz nicht synchron, entstehen beim Zuschalten Stromspitzen.

Wie der Wechselrichter das erkennt

In Deutschland regelt die Anwendungsregel VDE-AR-N 4105 den Anschluss von Erzeugungsanlagen an das Niederspannungsnetz. Dazu gehört der sogenannte NA-Schutz (Netz- und Anlagenschutz). Er überwacht laufend Spannung und Frequenz. Verlassen die Werte die zulässigen Grenzen, trennt er die Anlage vom Netz. Bei kleinen Anlagen ist der NA-Schutz im Wechselrichter integriert, bei größeren Anlagen, nach VDE-AR-N 4105 ab mehr als 30 kVA, sitzt er als zentrales Gerät im Zählerschrank.

Eine reine Grenzwertüberwachung reicht aber nicht immer. Wenn Verbrauch und Erzeugung im abgetrennten Netzteil zufällig fast gleich sind, bleiben Spannung und Frequenz eine Weile stabil. Deshalb nutzen Wechselrichter zusätzlich aktive Verfahren: Sie verändern ihre Einspeisung minimal und beobachten, wie das Netz reagiert. Ein starkes, intaktes Netz „schluckt“ diese Veränderung, ein Inselnetz nicht. So erkennt das Gerät die Insel schnell und schaltet ab.

Was nach dem Netzausfall passiert

Kommt das Netz zurück, darf sich der Wechselrichter nicht sofort zuschalten. Er wartet, bis Spannung und Frequenz eine bestimmte Zeit lang stabil innerhalb der Grenzen liegen. Nach VDE-AR-N 4105 beträgt diese Wartezeit nach einer Netzstörung in der Regel 60 Sekunden. Nach sehr kurzen Unterbrechungen von wenigen Sekunden gilt eine kürzere Zeit. Außerdem fährt die Anlage ihre Leistung danach langsam hoch, statt sofort voll einzuspeisen. So wird das Netz nicht belastet, wenn Tausende Anlagen gleichzeitig wieder anlaufen.

Im Display oder in der App siehst du nach einem Netzausfall deshalb oft Meldungen wie „Netzausfall“, „Netz nicht vorhanden“, „Utility Loss“ oder einen Code zur Netzspannung. Diese Meldungen sind in diesem Zusammenhang normal und verschwinden von selbst. Mehr dazu im Ratgeber Warnung, Fehler, Störung.

Warum die Meldung auch ohne echten Stromausfall kommt

Manchmal trennt sich der Wechselrichter, obwohl im Haus nichts ausgefallen ist. Das kann mehrere Ursachen haben:

Kurze Netzeinbrüche: Ein Einbruch von wenigen hundert Millisekunden fällt im Haus kaum auf, der NA-Schutz reagiert aber.
Zu hohe Spannung: In Straßen mit vielen PV-Anlagen steigt die Spannung mittags. Liegt sie über der Grenze, schaltet der Wechselrichter ab. Siehe Netzüberspannung am Wechselrichter.
Frequenzabweichungen: selten, aber möglich. Siehe Netzfrequenzfehler erklärt.
Falsch eingestelltes Länderprofil: Stimmen die Grenzwerte nicht, schaltet das Gerät zu früh ab.
Lose Verbindung auf der AC-Seite: Eine schlechte Klemme im Zählerschrank kann Spannungseinbrüche vortäuschen. Das gehört in die Hände eines Elektrikers.

Häufen sich solche Abschaltungen, lohnt es sich, die Uhrzeiten zu notieren. Treten sie immer mittags bei viel Sonne auf, deutet das auf die Netzspannung hin.

Strom bei Netzausfall: Notstrom und Ersatzstrom

Wer bei Stromausfall trotzdem Strom möchte, braucht ein System, das sich sicher vom öffentlichen Netz trennt und dann ein eigenes kleines Netz im Haus aufbaut. Das geht nur mit passendem Hybridwechselrichter, meist mit Batteriespeicher, und einer Umschalteinrichtung, die das Hausnetz vom öffentlichen Netz trennt. Je nach System versorgt das nur eine einzelne Steckdose oder das ganze Haus. Ein gewöhnlicher Stringwechselrichter ohne diese Technik kann das nicht, auch nicht mit Tricks. Eine Nachrüstung plant ein Fachbetrieb.

Kurz zusammengefasst

Die Inselnetzerkennung trennt deine PV-Anlage bei Netzausfall vom Netz und schützt damit Monteure und Geräte. Nach der Rückkehr des Netzes wartet der Wechselrichter meist 60 Sekunden, bevor er wieder einspeist. Das ist kein Defekt. Wiederholte Abschaltungen ohne echten Stromausfall deuten dagegen auf Netz- oder Einstellungsprobleme hin.