On-Grid, Off-Grid oder Hybrid
Autark Energie erzeugen oder nur bei Netzausfall auf Notstrom setzen
Der Begriff „Grid” steht für „Netz”, also ergeben sich aus den Begriffen „Off-Grid” und „On-Grid” die Übersetzung „Netzunabhängig” oder „Netzabhängig”. Im Zusammenhang von Solar bzw. Photovoltaik haben sich die Begriffe „Off-Grid” und „On-Grid” etabliert und bezeichnen die verschiedenen Konzepte von Photovoltaikanlagen. On-Grid bzw. Off-Grid ermöglicht eine Unterscheidung verschiedener Photovoltaikanlagen in Leistungsfähigkeit und Funktionalität und deren Standort.
On-Grid
On-Grid-Systeme sind netzabhängig (netzparallel), brauchen das 50 Hz-Singnal des Netzbetreibers, welches mit der 230 V-Spannung übertragen wird. Für netzabhängige Solaranlagen benötigt man einen Wechselrichter der den Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt. Ohne dem Signal des Netzbereibers beginnt der Wechselrichter nicht mit seiner Arbeit. Beginnt der Wechselrichter bei positiven Signal mit der Umwandlung von Gleich- in Wechselstrom, dann speist die Solaranlage den gewonnenen Solarstrom in das Hausnetz des Betreibers ein. Produziert die Photovoltaik-Anlage mehr Strom als im Haushalt zur Zeit der Einspeisung verbraucht wird, so fließt der Überschuß in das Netz des örtlichen Netzbereiber. Da Mini-Solaranlagen, sogenanntes Balkon-Solar, meist keine über keine Einspeiseverträge verfügen, bleiben die erzeugten Überschüsse unvergütet. Mit einer On-Grid-Anlage trägt der Betreiber auch zur Versorgungssicherheit bei schwächeren Versorgungsnetzen bei.
Off-Grid
Im Gegensatz zu On-Grid-Systemen sind Off-Grid-Anlagen reine Inselanlagen, die netzunabhängig arbeiten und nur in Verbindung mit Energiespeicher funktionieren. In den Anfängen der Phovoltaik hatte die Off-Grid-Technik größere Marktanteile als die On-Grid-Technik. Heute findet man Off-Grid-Systeme vorwiegend noch in Ferienhäusern, abgelegenden Berghütten, Camping, Wassersport oder an Orten ohne Stromanschluss wieder. Weitere Anwendung findet die Off-Grid-Technik im mobilen Einsatz auf kleineren Veranstaltungen oder im Handwerk mit einer Powerstation.
Plant man eine Off-Grid-Photovoltaikanlage für eine kontinuierliche und zuverlässige Versorgung mit Energie, so muss der Energiespeicher ausreichend dimensioniert sein. Die überschüssige Energie muss in ausreichender Menge gespeichert werden, um jederzeit die Stromversorgung zu sichern. Von der technischen Seite sind bei einer Off-Grid-Solaranlage vor dem Wechselrichter ein Laderegler und Speicherbatterien vorgeschaltet. Powerstationen beinhalten Laderegler und Wechselrichter in einem Gerät.
Hybrid
Mit Hybrid-Solarsystemen können Haushalte mit Energie aus verschiedenen Quellen gespeist werden. Hierbei finden auch weitere Systeme (Windanlagen) der Energiegewinnung einen Anschluss. Ist die Einspeisung von Solarenergie unzureichend schaltet das System automatisch und selbständig auf Stromspeicher, um den fehlenden Leistungsbedarf abzusichern. Reicht dieser Speicher ebenfalls zur Verorgung nicht aus, so übernimmt die AC-Stromquelle des Energieversorger oder ein mit Kraftstoff betriebener Generator die Aufrechterhaltung der Energieversorgung.
Für den Hybrid-Betrieb, egal ob Windenergie oder Solar, übernimmt ein Hybrid-Wechselrichter die Wandlung von Gleich- in Wechselstrom. Wird ein Überschuss an selbsterzeugter Energie produziert, speichert der Hybrid-Wechselrichter den überschüssigen Teil der Energie in einer internen oder externen Batterie. Fällt die Erzeugung von Solar- oder Windenergie ab, so entnimmt der Hybrid-Wechselrichter den gespeicherten Strom und speist diesen in die Haus- oder Wohnungsanlage. Durch den Einsatz eines Hybrid-Wechselrichters wird eine doppelte Umwandlung des Solarstroms während des Speicherprozess vermieden und Umwandlungsverluste sinken.