Im Zusammenhang mit Photovoltaikanlagen werden häufig die Begriffe On-Grid und Off-Grid verwendet, was nichts anderes bedeutet, als dass die jeweilige Anlage entweder mit dem öffentlichen Stromnetz verbunden ist, oder nicht.

• Netzgekoppelte Photovoltaikanlagen sind On-Grid-Systeme
• PV-Inselanlagen sind Off-Grid-Systeme, also nicht mit dem allgemeinen Versorgungsnetz verbunden

PV-Inselanlagen kommen oft in Gegenden zum Einsatz, in denen es keine öffentliche Stromversorgung gibt. Dabei kann es sich um Photovoltaikanlagen auf einer Berghütte, auf Booten, an Wohnmobilen, Wochenendhäusern oder Kleingärten handeln. Das Fehlen entsprechender Infrastruktur ist jedoch keine notwendige Voraussetzung für eine Inselanlage: Auch ein einzelnes kleines Solarmodul auf dem Balkon, welches nur zum Laden von Akkus verwendet wird, kann eine Off-Grid-Lösung darstellen.

Komponenten von Inselanlagen

Wie jede Solaranlage benötigen auch Inselanlagen Solarpanele, um einfallendes Sonnenlicht in Strom umzuwandeln. Das System braucht zudem einen Wechselrichter, um den erzeugten Gleichstrom in nutzbaren Wechselstrom umzuwandeln.

Bei Inselanlagen sorgt der Spannungswandler dafür, dass die Anlage immer so viel Strom erzeugt, wie durch Eigenbedarf beziehungsweise zum Auffüllen des Speichers benötigt wird.

Damit sich eine Inselanlage überhaupt effizient nutzen lässt, bedarf es nämlich eines Stromspeichers mit genügend Kapazität. So lässt sich Strom auch dann zur Verfügung stellen, wenn die Sonne nicht scheint. Gerade bei Inselanlagen sollte auf besonders leistungsstarke und zyklenfeste Akkumulatoren geachtet werden.

Hinzu kommt bei Inselanlagen ein Laderegler, der sowohl Ladung als auch Entladung des Speichermoduls steuert und eine Überladung des Akkus verhindern soll.
 

Vorteile: 

Der große Vorteil einer PV-Inselanlage mit Speicher liegt darin, dass sie praktisch überall errichtet werden kann, wo es kein Stromnetz gibt, jedoch regelmäßig Strom benötigt wird. Durch das Fehlen der Einspeisung muss der Besitzer keinerlei Pflichten nachkommen, die sich aus dem EEG oder der Steuergesetzgebung herleiten. Die Anlage muss in der Steuererklärung nicht erwähnt werden und auf den Eigenverbrauch fällt auch keine Umsatzsteuer an.

Nachteile

Bei Inselanlagen ist ein Speicher ein Muss.  

Ein weiterer Nachteil von Inselanlagen ist die niedrige Versorgungssicherheit: Wenn Erzeugung und gespeicherte Energie einmal nicht ausreichen, ist es nicht möglich, den nötigen Strom aus dem Netz zu beziehen

Planung und Montage einer Inselanlage 

Damit eine Inselanlage perfekt auf den Strombedarf abgestimmt ist, muss eine genaue Planung der Anlage vorgenommen werden. Von jedem genutzten Gerät sollte dafür die Leistung erfasst werden. Berechnet wird der Tagesbedarf, indem die Leistungsaufnahme jedes Geräts mit der durchschnittlichen Betriebszeit in Stunden multipliziert wird. Anschließend werden die Ergebnisse sämtlicher Geräte addiert, woraus sich der Tagesbedarf ergibt. Soll ein komplettes Haus autark mit Energie versorgt werden, kann es empfehlenswert sein, Photovoltaik mit anderen Formen der Stromerzeugung zu kombinieren.

Ist der Tagesbedarf berechnet, werden die Autonomietage festgelegt. Das sind jene Tage ohne nennenswerte Sonneneinstrahlung, die es maximal zu überbrücken gilt. Daraus lassen sich dann die Größe des benötigten Batteriespeichers, die Modulleistung in Watt und die Größe des Ladereglers ableiten. Zudem müssen Neigung und Ausrichtung (insbesondere bei Dachanlagen), Umwandlungsverluste und die geografische Lage mit einkalkuliert werden. Aus Letzterer lässt sich die Globalstrahlung ableiten, also die jährliche Sonnenscheindauer in Kilowattstunden pro Quadratmeter und Jahr ableiten.

Bei der Auslegung der Anlage sollte stets vom ungünstigsten Monat ausgegangen werden, um Versorgungsengpässe von vornherein zu vermeiden. Variiert die Anzahl der Personen, die den Strom verbrauchen, sollte analog dazu von der höchsten Anzahl ausgegangen werden.

Fazit

Eine Inselanlage ermöglicht vollständige Unabhängigkeit vom Energieversorger. Dies kommt zum Preis von Einspeisevergütung und Versorgungssicherheit. Inselanlagen sind daher untypisch für Eigenheime: Sie werden vornehmlich in Gärten, Wohnmobielen und an abgelegenen Orten wie auf Booten oder Bergen genutzt.