Backup Box für PV-Anlagen

Was eine Backup Box in der PV-Anlage macht

Bei Netzausfall muss sich jeder netzgekoppelte Wechselrichter innerhalb kürzester Zeit abschalten. Das ist kein Fehler, sondern Vorgabe der Anwendungsregel VDE-AR-N 4105. Würde die Anlage weiter einspeisen, stünde die Leitung, an der ein Monteur arbeitet, unter Spannung. Genau hier setzt die Backup Box an, indem sie die Trennung an einer definierten Stelle im Haus übernimmt.

• Sie trennt das Hausnetz vom öffentlichen Netz, sodass kein Strom zurückfließen kann
• Sie meldet dem Wechselrichter, dass er nun ein eigenes Netz aufbauen darf
• Sie schaltet nach Rückkehr der Netzspannung wieder auf Normalbetrieb um
• Sie stellt, wo nötig, den für den Inselbetrieb erforderlichen Erdungspunkt her

Ohne diese Umschalteinrichtung bleibt das Haus bei Stromausfall dunkel, unabhängig davon, wie voll der Speicher ist. Die passenden Geräte finden Sie unter Hybridwechselrichter und Batteriespeicher.

Notstrom oder Ersatzstrom: der Unterschied

Die beiden Begriffe werden im Alltag oft durcheinandergeworfen, meinen aber zwei verschiedene Ausbaustufen. Der Unterschied entscheidet darüber, ob Sie im Ernstfall ein Handy laden oder weiterleben wie vorher.

• Notstrom: eine einzelne Steckdose am Wechselrichter, die Sie im Fall der Fälle von Hand aktivieren. Meist einphasig und in der Leistung begrenzt, ohne Speicher nur bei ausreichend Sonne nutzbar. Eine Backup Box brauchen Sie dafür nicht
• Ersatzstrom: das Hausnetz oder ausgewählte Stromkreise laufen automatisch weiter, die Umschaltung passiert ohne Ihr Zutun. Dafür ist die Umschalteinrichtung zwingend nötig, ebenso in aller Regel ein Batteriespeicher

Die Produkte in dieser Kollektion zielen auf die zweite Variante. Wer nur eine Notstromsteckdose möchte, kommt je nach Wechselrichter auch ohne Zusatzgerät aus, muss dann aber mit deutlich weniger Komfort leben.

Backup Boxen der Hersteller im Überblick

Jeder Hersteller löst die Umschaltung mit eigener Hardware, und die Geräte sind untereinander nicht austauschbar. Das führen wir aktuell im Sortiment:

• Fronius Backup Controller 3PN-35A: dreiphasige Notstromumschaltung mit 35 A Bemessungsstrom für die ersatzstromfähigen Fronius Hybridgeräte. Die passenden Wechselrichter finden Sie unter Fronius Wechselrichter
• Fronius Backup Switch 1PN/3PN-63A: die größere Variante mit 63 A, ein- oder dreiphasig einsetzbar und damit auch für stärker abgesicherte Hausanschlüsse geeignet
• SMA Backup Box 63 A, drei- und vierpolig: für den Sunny Tripower Hybrid X, je nach Netzform als 3-polige oder 4-polige Ausführung. Passende Geräte unter SMA Wechselrichter
• Huawei SmartGuard-63A-T0: Backup Box mit integriertem Energiemanagement für die SUN2000 Systeme, siehe Huawei Wechselrichter
• Fox ESS EPS Box PRO: dreiphasige Notstrombox mit 63 A für die Fox ESS Hybridsysteme, siehe Fox ESS Wechselrichter

EPS steht dabei für Emergency Power Supply und ist lediglich die englische Bezeichnung für dieselbe Funktion.

Warum Wechselrichter und Backup Box zusammenpassen müssen

Eine Backup Box ist kein neutraler Schalter, sondern kommuniziert mit dem Wechselrichter. Sie meldet Netzzustand und Schaltstellung, empfängt Steuerbefehle und ist Teil der Sicherheitskette des Systems. Deshalb funktioniert ausschließlich die vom Hersteller freigegebene Kombination.

Prüfen Sie vor dem Kauf drei Dinge: das genaue Wechselrichtermodell, die vom Hersteller geforderte Firmware und die Freigabeliste im Datenblatt. Ein universeller Umschalter aus dem Elektrogroßhandel erfüllt diese Aufgabe nicht, weil ihm die Kommunikation mit dem Wechselrichter fehlt. Wenn Sie unsicher sind, nennen Sie uns Ihr Modell, wir sagen Ihnen, welche Box dazugehört.

35 A oder 63 A: die richtige Größe

Der Bemessungsstrom der Box richtet sich nach der Absicherung Ihres Hausanschlusses, nicht nach der Leistung der PV-Anlage. Übliche Einfamilienhäuser sind mit 35 A oder 63 A je Außenleiter abgesichert, seltener mit 50 A.

• Ein Blick in den Zählerschrank auf die Vorsicherung oder den Selektiven Hauptleitungsschutzschalter zeigt Ihnen den Wert
• Die Box muss mindestens diesen Strom dauerhaft führen können, denn im Normalbetrieb fließt der gesamte Hausstrom durch sie hindurch
• Bei 63 A Hausanschluss ist eine 35 A Box nicht zulässig, auch wenn die PV-Anlage klein ist

Das ist der Punkt, an dem die meisten Fehlbestellungen passieren. Im Zweifel schicken Sie uns ein Foto des Zählerschranks, dann klären wir das vorab.

Dreipolig oder vierpolig

Bei den SMA Boxen und einigen anderen Geräten haben Sie die Wahl zwischen einer drei- und einer vierpoligen Ausführung. Der Unterschied liegt darin, ob zusätzlich zu den drei Außenleitern auch der Neutralleiter mit getrennt wird.

Vierpolig wird es immer dann nötig, wenn im Ersatzstrombetrieb ein eigener Erdungspunkt gebildet werden muss, weil das Hausnetz sonst nicht normgerecht geerdet wäre. Welche Variante bei Ihnen richtig ist, hängt von der Netzform und den Vorgaben Ihres Netzbetreibers ab. Diese Entscheidung trifft Ihr Elektrofachbetrieb, nicht der Katalog.

Was eine Ersatzstromversorgung nicht leistet

Damit die Erwartung zur Realität passt, gehören auch die Grenzen auf den Tisch. Eine Ersatzstromversorgung macht Ihr Haus nicht netzunabhängig, sie überbrückt einen Ausfall.

• Die verfügbare Leistung ist auf die Entladeleistung von Wechselrichter und Speicher begrenzt. Herd, Durchlauferhitzer und Wallbox sprengen diesen Rahmen schnell
• Große Verbraucher mit hohem Anlaufstrom, etwa Wärmepumpen oder Pumpen mit direkt anlaufendem Motor, starten im Inselbetrieb nicht immer zuverlässig
• Häufig wird deshalb nur eine Unterverteilung mit ausgewählten Stromkreisen ersatzstromversorgt statt des gesamten Hauses
• Ohne Batteriespeicher endet die Versorgung spätestens mit dem Sonnenuntergang
• Die Umschaltung ist nicht unterbrechungsfrei. Je nach System vergehen wenige Millisekunden bis mehrere Sekunden, der genaue Wert steht im Datenblatt des jeweiligen Geräts

Wer eine echte unterbrechungsfreie Versorgung für empfindliche Technik braucht, ergänzt dafür zusätzlich eine USV.