On-Grid & Off-Grid: Netzgebundene und unabhängige PV-Systeme
In der Photovoltaik bezieht sich der Begriff Grid auf das öffentliche Stromnetz. Systeme, die Solarstrom erzeugen, lassen sich hinsichtlich ihrer Anbindung an dieses Netz in zwei Kategorien unterteilen: On-Grid und Off-Grid.
Ein On-Grid-System (auch netzgebundenes System genannt) ist eine Photovoltaikanlage, die direkt mit dem öffentlichen Netz verbunden ist. Der erzeugte Solarstrom kann entsprechend bei Bedarf eingespeist werden. Nutzer erhalten dafür eine Vergütung.
Off-Grid-Systeme hingegen arbeiten vollkommen autark – ohne Verbindung zum Netz. Sie speichern den erzeugten Strom in Batteriesystemen und stellen ihn zur Verfügung. Derartige Systeme werden bevorzugt in abgelegenen Regionen eingesetzt, in denen kein Netzanschluss verfügbar ist.
Beide Varianten haben ihre spezifischen Vorteile und eignen sich für unterschiedliche Anwendungsbereiche.
Das Wichtigste in Kürze
- On-Grid-Systeme sind netzgebundene Photovoltaikanlagen, die überschüssig erzeugten Solarstrom ins öffentliche Netz einspeisen können – gegen eine finanzielle Vergütung.
- Bei Off-Grid-Systemen handelt es sich um autarke PV-Anlagen, die unabhängig vom Netz arbeiten.
- On-Grid-Systeme sind ideal für urbane Räume, während sich netzunabhängige Systeme für Berghütten, in ländlichen Regionen oder für mobile Anwendungen anbieten.
- Sowohl nationale als auch EU-weite Förderprogramme unterstützen die beiden PV-Systeme durch Zuschüsse und zinsgünstige Kredite.
- On-Grid-Systeme amortisieren sich schneller durch Einspeisevergütungen, während Off-Grid-Systeme langfristige Unabhängigkeit und Versorgungssicherheit bieten.
Wie funktionieren On-Grid-& Off-Grid-Systeme?
On-Grid: Stromerzeugung mit Netzanschluss
On-Grid-Systeme sind die am weitesten verbreitete Variante von Photovoltaikanlagen und bieten eine praktische Lösung für Haushalte, Gewerbe und Industrie, die ihre Energiekosten senken und gleichzeitig vom öffentlichen Stromnetz profitieren möchten.
Der erzeugte Solarstrom wird zunächst im eigenen Haushalt verbraucht. Falls mehr Energie produziert wird, als benötigt wird, fließt der Überschuss ins Stromnetz und wird vergütet. Die doppelte Nutzungsmöglichkeit steigert die Wirtschaftlichkeit der Anlage erheblich.
Das Herzstück eines On-Grid-Systems bilden die PV-Module, die Sonnenlicht in elektrische Energie umwandeln. Der Wechselrichter sorgt dafür, dass der erzeugte Gleichstrom in netzkonformen Wechselstrom umgewandelt wird, der direkt im Haushalt genutzt werden kann.
Schon gewusst?
Der Netzanschluss dient nicht nur als virtueller Speicher, sondern auch als Backup-Quelle: Ist der Solarertrag geringer als der Verbrauch, wird automatisch Strom aus dem Netz bezogen.
Off-Grid: Autarke Energieversorgung ohne Netz
Off-Grid-Systeme arbeiten vollkommen unabhängig vom Stromnetz. Der erzeugte Solarstrom wird in einem Batteriespeicher zwischengespeichert, um auch bei fehlender Sonneneinstrahlung verfügbar zu sein.
Neben PV-Modulen und einem Wechselrichter benötigt ein solches System zwingend einen Batteriespeicher, um die kontinuierliche Versorgung sicherzustellen.
In manchen Fällen werden Off-Grid-Systeme mit zusätzlichen Energiequellen wie Dieselgeneratoren oder Windkraftanlagen kombiniert, um die Versorgungssicherheit zu erhöhen. Sie eignen sich besonders für entlegene Standorte, an denen kein Netzanschluss vorhanden ist.
On-Grid & Off-Grid im Vergleich
| Merkmal | On-Grid-System | Off-Grid-System |
|---|---|---|
| Netzanschluss | Ja | Nein |
| Speicher erforderlich | Nein | Je nach Hersteller |
| Nutzung bei Stromausfall | Ja | Ja |
| Kosten | Niedriger | Höher |
| Anwendungsbereiche | Haushalte, Gewerbe, öffentliche Gebäude | Abgelegene Orte, Berghütten, mobile Anwendungen |
On-Grid- & Off-Grid-Systeme: Wo liegen die Vor- und Nachteile?
Die Wahl zwischen einem On-Grid- und einem Off-Grid-System hängt stark von den individuellen Anforderungen und Gegebenheiten ab. Beide Systeme bieten spezifische Vorteile, aber auch Herausforderungen, die vor der Installation berücksichtigt werden sollten.
Vor- und Nachteile von On-Grid-Systemen
Vorteile
- Hohe Wirtschaftlichkeit: On-Grid-Systeme nutzen das Stromnetz als virtuellen Speicher, wodurch teure Batteriesysteme entfallen. Zudem erhalten Betreiber oft eine Einspeisevergütung für den überschüssig eingespeisten Strom.
- Geringere Investitionskosten: Ohne die Notwendigkeit eines Batteriespeichers sind die Anschaffungskosten für On-Grid-Systeme niedriger als bei Off-Grid-Anlagen.
- Einfache Integration: On-Grid-Systeme lassen sich unkompliziert in bestehende Infrastrukturen integrieren und eignen sich besonders für urbane Gebiete mit stabiler Netzabdeckung.
Nachteile
- Abhängigkeit vom Stromnetz: Bei einem Netzausfall liefert die Anlage gegebenenfalls keinen Strom (abhängig vom Hersteller), da sie zur Sicherheit automatisch vom Netz getrennt wird.
- Keine Autarkie: Trotz der Nutzung erneuerbarer Energien bleibt der Betreiber von der Stabilität des Stromnetzes abhängig.
Vor- und Nachteile von Off-Grid-Systemen
Vorteile
- Unabhängigkeit vom Netz: Off-Grid-Systeme ermöglichen eine vollständige Autarkie und sind ideal für Regionen ohne Netzanschluss.
- Hohe Versorgungssicherheit: Mit ausreichend dimensionierten Batteriespeichern und gegebenenfalls zusätzlichen Energiequellen wie Generatoren können Off-Grid-Systeme eine konstante Stromversorgung gewährleisten.
- Nachhaltige Energie für entlegene Gebiete: Besonders in abgelegenen Regionen bieten Off-Grid-Systeme eine umweltfreundliche Alternative zu Dieselgeneratoren.
Nachteile
- Hohe Kosten: Die Anschaffung eines leistungsfähigen Batteriespeichers und die notwendige Backup-Technologie erhöhen die Investitionskosten erheblich.
- Komplexe Planung: Die Planung und Dimensionierung eines Off-Grid-Systems erfordert Expertenwissen, um eine dauerhafte Stromversorgung sicherzustellen.
- Begrenzte Kapazität: Bei längeren Schlechtwetterphasen können Engpässe auftreten, wenn die Speicherkapazität nicht ausreicht.
Was sind die gesetzlichen Vorgaben?
Die Installation von On-Grid- und Off-Grid-Systemen unterliegt unterschiedlichen gesetzlichen Anforderungen, die je nach Systemart und Standort variieren.
Für netzgebundene On-Grid-Systeme ist eine Anmeldung beim zuständigen Netzbetreiber erforderlich, da diese Anlagen mit dem öffentlichen Stromnetz verbunden werden und überschüssiger Strom ins Netz eingespeist wird. Betreiber erhalten für den eingespeisten Strom in der Regel eine Einspeisevergütung, deren Höhe gesetzlich geregelt ist.
Hinweis
Die Einspeisevergütung ist ein finanzieller Anreiz für Betreiber von On-Grid-Systemen, überschüssigen Solarstrom ins öffentliche Netz einzuspeisen. Die Höhe der Vergütung wird gesetzlich geregelt und ist abhängig vom Zeitpunkt der Inbetriebnahme der Anlage. Durch die Einspeisevergütung können sich Photovoltaikanlagen schneller amortisieren.
Off-Grid-Systeme hingegen benötigen keine Anmeldung beim Netzbetreiber, da sie unabhängig vom Stromnetz arbeiten. Dennoch müssen sie bestimmte baurechtliche und sicherheitstechnische Anforderungen erfüllen. Dazu gehören unter anderem
- Vorgaben zur Statik,
- zur Brandvermeidung
- und zur fachgerechten Installation von Batteriespeichern.
In einigen Fällen ist zudem eine Baugenehmigung erforderlich – insbesondere, wenn das Off-Grid-System in Kombination mit baulichen Veränderungen wie Anbauten installiert wird.
Welche Fördermöglichkeiten gibt es?
In Deutschland gibt es einige Förderprogramme für On-Grid- und Off-Grid-Systeme, die sowohl auf Bundes- als auch auf Landesebene angeboten werden.
Betreiber von netzgebundenen PV-Anlagen profitieren in erster Linie von der Einspeisevergütung, die durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) geregelt wird. Darüber hinaus bietet die KfW-Bankengruppe zinsgünstige Kredite und Zuschüsse für Photovoltaikanlagen und Batteriespeicher an. Viele Bundesländer und Kommunen stellen zudem eigene Fördermittel bereit, um den Ausbau erneuerbarer Energien weiter voranzutreiben.
Für Off-Grid-Systeme gibt es ebenfalls Förderungen – vor allem in ländlichen Regionen und für landwirtschaftliche Betriebe. Die Zuschüsse zielen darauf ab, eine nachhaltige Energieversorgung in abgelegenen Gebieten zu ermöglichen und Dieselgeneratoren zu ersetzen. Interessierte sollten sich bei ihrer regionalen Energieagentur über die aktuell verfügbaren Programme informieren.
Die Europäische Union fördert die Installation erneuerbarer Energien durch verschiedene Programme, die sowohl On-Grid- als auch Off-Grid-Systeme unterstützen. Zu den relevanten Programmen gehören:
- Horizon Europe: Das Forschungs- und Innovationsprogramm der EU fördert innovative Projekte im Bereich erneuerbare Energien – darunter auch Off-Grid-Systeme und netzgebundene Photovoltaikanlagen.
- Europäischer Fonds für regionale Entwicklung (EFRE): Der EFRE unterstützt nachhaltige Energieprojekte in strukturschwachen Regionen.
- Gemeinsame Agrarpolitik (GAP): Im Rahmen der GAP werden landwirtschaftliche Betriebe finanziell unterstützt, die auf nachhaltige Energien setzen. Hierzu zählen auch PV-Anlagen auf landwirtschaftlichen Gebäuden und Off-Grid-Systeme für abgelegene Höfe.
Welche Einsatzbereiche haben On-Grid- & Off-Grid-Systeme
On-Grid- und Off-Grid-Systeme bieten vielseitige Einsatzmöglichkeiten und decken unterschiedliche Bedürfnisse ab – je nachdem, ob ein Netzanschluss vorhanden ist oder nicht.
On-Grid-Systeme
On-Grid-Systeme sind ideal für urbane und dicht besiedelte Gebiete, in denen ein stabiler Netzanschluss besteht. Sie finden vor allem Anwendung in:
- Privathaushalten: Hier dienen sie der Reduzierung der Stromkosten und ermöglichen eine Einspeisung des überschüssigen Stroms ins Netz.
- Gewerbebetrieben: Gewerbliche Nutzer profitieren von der Eigenstromversorgung, die ihre Betriebskosten senkt.
- Industrieanlagen: In der Industrie werden On-Grid-Systeme zur nachhaltigen Stromversorgung großer Produktionsstätten eingesetzt.
- Städtischer Infrastruktur: Solarparks und Photovoltaikanlagen auf öffentlichen Gebäuden nutzen das Netz als Speicher und tragen zur Energiewende in Städten bei.
Off-Grid-Systeme
Off-Grid-Systeme eignen sich hervorragend für entlegene und schwer zugängliche Orte ohne Netzanschluss. Typische Einsatzbereiche sind:
- Berghütten & Ferienhäuser: In abgelegenen Regionen ohne Stromanschluss bieten Off-Grid-Systeme eine zuverlässige und nachhaltige Energiequelle.
- Mobile Anwendungen: Wohnmobile, Boote oder mobile Camps nutzen Off-Grid-Anlagen für die autarke Stromversorgung unterwegs.
- Ländliche Regionen: In Entwicklungsländern oder abgelegenen Gebieten ohne Infrastruktur sichern Off-Grid-Systeme die Grundversorgung mit Energie.
- Landwirtschaftliche Betriebe: Betriebe abseits der Stromnetze, wie abgelegene Höfe oder Plantagen, profitieren von der unabhängigen Stromversorgung durch Off-Grid-Systeme.
Fazit
On-Grid- und Off-Grid-Systeme bieten jeweils spezifische Vorteile, die sich je nach Standort, Infrastruktur und individuellen Bedürfnissen auszahlen können. Während On-Grid-Systeme durch Einspeisevergütungen, geringere Anfangskosten und einfache Integration überzeugen, ermöglichen Off-Grid-Lösungen eine unabhängige, dezentrale Stromversorgung – ideal für abgelegene oder mobile Anwendungen.
Die Entscheidung für das passende System sollte daher wohlüberlegt und auf Basis der jeweiligen Anforderungen getroffen werden. Förderprogramme auf nationaler und europäischer Ebene unterstützen beide Varianten und erleichtern den Einstieg in eine nachhaltige, zukunftsfähige Energieversorgung. In jedem Fall leisten PV-Anlagen einen entscheidenden Beitrag zur Energiewende – ob mit oder ohne Netzanschluss.
FAQ: On-Grid- & Off-Grid-Systeme – alles Wissenswerte
On-Grid-Systeme sind an das öffentliche Stromnetz angeschlossen, während Off-Grid-Systeme unabhängig vom Netz arbeiten. On-Grid-Systeme speisen überschüssigen Strom ins Netz ein, Off-Grid-Systeme speichern ihn in Batterien.
Die Wartung von On-Grid-Systemen beschränkt sich meist auf die Reinigung der PV-Module und regelmäßige Überprüfungen des Wechselrichters. Off-Grid-Systeme erfordern zusätzlich eine regelmäßige Wartung der Batteriespeicher, um deren Lebensdauer und Leistungsfähigkeit sicherzustellen.
Ein Off-Grid-System lohnt sich besonders in abgelegenen Gebieten ohne Stromnetzanschluss. Es bietet Unabhängigkeit und Versorgungssicherheit, erfordert jedoch höhere Investitionen in Speicher- und Backup-Technologie.
Die Kosten hängen von der Größe der Anlage und der Speicherkapazität ab. Kleine Systeme beginnen bei etwa 5.000 Euro, während große, autarke Anlagen deutlich teurer sein können.
Ja, bestehende On-Grid-Systeme können durch die Nachrüstung eines Batteriespeichers und weiterer Komponenten auf ein Off-Grid-System umgestellt werden. Eine fachkundige Planung ist dabei unverzichtbar.
Ihre kostenlose und unverbindliche Beratungsanfrage
Katharina Kreidenweis
Leitung Vertrieb
„Wir beantworten gerne alle Ihre Fragen innerhalb von zwei Werktagen.“