On-Grid und Off-Grid Solaranlage: Wo ist der Unterschied?

Zwar produzieren alle Solaranlagen mit Hilfe von Sonnenlicht elektrischen Strom, doch in ihrer Funktionsweise können sich diese mitunter stark unterscheiden. Dabei geht es in erster Linie um die örtlichen Gegebenheiten, den Netzanschluss und wie der produzierte, grüne Solarstrom verwendet werden soll. Eine häufige Frage ist daher, wo der Unterschied zwischen On-Grid und Off-Grid-Solaranlagen liegt.

Diese Begriffe fallen häufig auch im Zusammenhang mit sogenannten Inselanlagen und betrachten dabei in erster Linie den Anschluss an das öffentliche Stromnetz.

Vergleicht man eine On-Grid-Solaranlage mit einem Off-Grid-System, dann wird der Netzanschluss der Solaranlage betrachtet. Wenig verbreitet ist das Wissen, dass eine Solaranlage nicht zwingend an das öffentliche Stromnetz angeschlossen werden muss. Auf den ersten Blick lassen sich diese Solaranlagen nicht unterscheiden, allerdings gibt es vor allem bei der Arbeits- und Funktionsweise der Wechselrichter erhebliche Unterschiede. Allgemein lässt sich aber sagen, dass Off-Grid-Solaranlagen auf Autonomie und Unabhängigkeit vom öffentlichen Stromnetz ausgelegt sind. Das bringt viele Vorteile, aber auch einige Nachteile mit sich.

Bei einer On-Grid-Solaranlage besteht, wie der Name bereits verrät, ein Anschluss an das Netz. Genauer gesagt ist diese Solaranlage beziehungsweise das Gebäude an das öffentliche Stromnetz, also die herkömmliche Stromversorgung des Netzbetreibers beziehungsweise des Energieversorgers. Während der Begriff “Grid” für “Netz” steht, beschreibt der Zusatz “on” die Tatsache, dass dieses Solar-System an das Netz angeschlossen ist.

Bei einem On-Grid-Solar-System fließt der produzierte Strom also auch in das öffentliche Stromnetz und wird damit meist gegen eine Vergütung eingespeist. Hierfür ist ein entsprechender Wechselrichter erforderlich, der diese Tatsache berücksichtigt und auch den Unterschied von Gleich- sowie Wechselstrom berücksichtigt.

Hinsichtlich der Funktionsweise einer On-Grid-Solaranlage wird zwischen zwei unterschiedlichen Varianten unterschieden. Die erste Variante ist die parallele Anbindung der Solaranlage an das öffentliche Netz. Überschüssiger Strom, der nicht direkt im Haushalt verbraucht werden kann, wird dann in das öffentliche Netz eingespeist. Bei der zweiten Variante handelt es sich um ein On-Grid-Speichersystem, welches den Haushalt als Alternative zum öffentlichen Stromnetz mit Energie versorgt. Zwar gibt es auch hier einen Anschluss an das Netz, die Energie wird aber in erster Linie gespeichert, sodass eine primäre Versorgung durch das Solar-System besteht.

Eine Off-Grid-Solaranlage funktioniert genau gegenteilig zum zuvor beschrieben On-Grid-System. Hier ist kein Anschluss an das öffentliche Stromnetz vorhanden, daher wird dieser Typ von Photovoltaikanlage häufig auch als sogenannte Inselanlage bezeichnet. Dieses System ist nicht mit dem öffentlichen Stromnetz verbunden und auf maximale Autarkie ausgelegt.

Ein Off-Grid-Solar-System funktioniert daher nur mit einem zusätzlichen Stromspeicher, welcher den überschüssigen Strom speichert und anschließend zu einem späteren Zeitpunkt abgibt. So ist auch eine Energieversorgung möglich, wenn gerade kein Sonnenlicht verfügbar ist. Dafür muss aber nicht nur die Solaranlage selbst genug Energie produzieren, sondern auch die Kapazität des Speicher entsprechend dimensioniert sein, um die notwendige Energie speichern zu können.

Sowohl das On-Grid, als auch das Off-Grid-Solar-System haben einige Vorteile und einige Nachteile. Betreiber müssen diese Aspekte individuell abwägen und so beurteilen, welches System für den geplanten Einsatz besser geeignet sind.

Solaranlagen mit Netzanschluss sind vor allem eine praktische und preiswerte Lösung. Als zusätzliche Energiequelle versorgen diese Systeme den Haushalt mit grünem, selbstproduzierten Solarstrom. Damit muss weniger Energie aus dem öffentlichen Stromnetz bezogen werden und es lassen sich Abhängigkeit und Stromkosten reduzieren.

Bei einem Stromausfall können On-Grid-Systeme in der Regel aber keinen zuverlässigen Ersatz liefern, da diese ohne die Referenz-Frequenz aus dem öffentlichen Netz nicht funktionsfähig sind. Selbst wenn die Sonne während einem Stromausfall scheint, lässt sich dann keine Solarenergie produzieren.

Wer über ein Off-Grid-System verfügt, der ist maximal unabhängig und kann in der Regel den gesamten Energiebedarf durch die eigene Produktion decken. Der Bezug von Strom aus dem öffentlichen Netz ist nicht notwendig und damit sehen sich Betreiber solcher Anlagen auch mit keinen zusätzlichen Kosten konfrontiert. Hinzu kommt die Tatsache, dass Off-Grid beziehungsweise Inselsysteme bei einem Stromausfall oder Blackout in keiner Weise betroffen sind. Während andernorts die Lichter ausgehen, lassen sich hier weiterhin wie gewohnt alle Verbraucher nutzen. Ebenfalls kein Problem sind steigende Stromkosten, denn der selbst produzierte Strom ist grundsätzlich mit keinen weiteren Gebührenverbunden.

Diesen Vorteilen stehen aber fast immer teure und aufwendige Investitionen bevor. Die Solaranlage selbst ist zwar nicht teurer als bei einer regulären Anlage, allerdings sind die Stromspeicher ein erheblicher Kostenpunkt. Je nach Größe können hier erhebliche Kosten von mehreren 10.000 Euro bei der Anschaffung bevorstehen. Außerdem ist eine exakte Planung notwendig, um nicht nur die Kosten korrekt zu kalkulieren, sondern auch die richtige Größe des Speichers zu berechnen.

Beide Systeme haben ihre Daseinsberechtigung, doch wann und wo kommt eine Off-Grid oder On-Grid-Anlage zum Einsatz und welche Kriterien sind bei der Entscheidung von Relevanz? Letzteres lässt sich recht leicht beantworten, denn für Betreiber von Off-Grid-Anlagen ist es in erster Linie die Autarkie, welche ein solches System sinnvoll macht. Allerdings stehen diesem Vorteil eben erhebliche Investitionskosten entgegen. Diese müssen individuell abgewägt werden. Aus diesem Grund sind Off-Grid-System in erster Line dort von Bedeutung, wo es keine (zuverlässige) herkömmliche Stromversorgung gibt.

Das können beispielsweise Hütten in den Bergen oder auch Ferienhäuser in abgelegenen Orten sein. Auch in Krisengebieten und Regionen ohne zuverlässige Stromversorgung kann eine Off-Grid-Inselanlage sinnvoll sein. Ein Anschluss an das öffentliche Stromnetz ist hier entweder noch teurer und nicht rentabel oder aber einfach nur schwer oder gar nicht möglich. Weitere Einsatzorte für Off-Grid und Inselanlagen sind außerdem Boote und Wohnmobile.

Bei den meisten privaten Haushalten, wie auch Anlagen auf gewerblich genutzten Gebäuden hat sich das On-Grid-System durchgesetzt. Es ist kostengünstig, effizient und effektiv. Wer also in Wohngebieten eine Solaranlage auf dem Hausdach sieht, kann mit großer Sicherheit sagen, dass es sich um eine On-Grid-Anlage und kein Inselsystem handelt.

Hierzulande sind also vor allem On-Grid-Solaranlagen verbreitet, in Entwicklungsländern steigt der Anteil an Off-Grid-Solaranlagen hingegen laufend an.

Eine Off-Grid-Solaranlage benötigt in jedem Fall einen zusätzlichen Stromspeicher. Dieser muss nicht nur überschüssige Energie aufnehmen, sondern schlussendlich den vollständigen Energiebedarf decken können. Daher muss ein Speicher einer Off-Grid-Anlage ausreichend groß dimensioniert sein und genügen Kapazität vorweisen können. Gleichzeitig ist ein Stromspeicher allerdings der größte Kostenpunkt bei einer Solaranlage.

Während Solarmodule, Wechselrichter und Zubehör in den letzten Jahren laufen in den Herstellungskosten gesunken sind, war die bei Stromspeichern kaum der Fall. In der Folge sind Lithium-Ionen-Akkus nach wie vor der größte Kostenblock bei einer Solaranlage mit Speicher.

Für eine Off-Grid-Solaranlage mit 10 kW Leistung und einem entsprechenden Speicher inklusive Installation sollte in jedem Fall mit mindestens 30.000 Euro gerechnet werden. Bei einer On-Grid-Solaranlage ohne Speicher sind hingegen etwa 15.000 Euro ausreichend.

Vergleicht man eine On-Grid-Solaranlage mit einem Off-Grid-System, so sind einige Unterschiede festzustellen. Zwar produzieren beide Anlagen Solarstrom, in der Betriebsweise unterscheiden sich diese jedoch maßgeblich.

Häufig fallen die Begriffe Inselanlage und Off-Grid-System zusammen. Bei beiden Begriffen ist von Solaranlagen die Rede, welche im Inselbetrieb funktionieren und damit keinen Anschluss an das öffentliche Stromnetz benötigen. Insofern beschreiben Inselanlage und Off-Grid-System also den gleichen Typ von Solaranlage und meinen das Gleiche.

Die Unterschiede von On-Grid sowie Off-Grid-System sind häufig ein Begriff, die eigentlichen Funktionsweisen aber nicht bekannt. Das liegt vor allem an der Tatsache, dass in Deutschland und Europa eine gute öffentliche Stromversorgung vorherrscht und Off-Grid-Solaranlagen hier wenig verbreitet sind. On-Grid-Systeme sind flächendeckend im Einsatz und am rentabelsten zu betreiben. Dennoch haben sowohl On-Grid, als auch Off-Grid-Anlagen ihre Daseinsberechtigung. Betreiber müssen je nach Einsatzort die Vor- und Nachteile abwägen und eine wirtschaftlich sinnvolle, wie auch effiziente Entscheidung treffen.

Allgemein lässt sich aber sagen, dass On-Grid-Anlagen überall dort sinnvoll sind, wo eine gut entwickelte Energieinfrastruktur vorhanden ist. Off-Grid-Anlagen eigenen sich hingegen für Hütten in den Bergen, Boote oder auch bei Wohnmobilen.