Backup & Notstrom – Sicher durch Stromausfälle
Immer mehr Kunden fragen nach einer zuverlässigen Notstromversorgung – warum? Selbst in Ländern mit stabilem Netz nehmen Bewusstsein und Vorsorge für Stromausfälle zu. Extremwetter, Netzüberlastungen oder einfach Baustellen können lokale Blackouts auslösen. Zwar sind großflächige Blackouts selten (in Deutschland lag die durchschnittliche Unterbrechung 2023 nur bei ~13 Minuten), doch die Folgen bereits kurzer Ausfälle können gravierend sein – insbesondere da moderne Haushalte mit Wärmepumpen, E-Autos und IT-Infrastruktur immer abhängiger von Strom sind. Gleichzeitig besitzen viele Häuser Photovoltaikanlagen mit Überschussproduktion. Ohne Speicher jedoch schalten PV-Wechselrichter beim Netzausfall aus Sicherheitsgründen sofort ab – auch mittags bei Sonnenschein liefert die Anlage dann keinen Strom mehr.* Genau hier setzen Backup-Systeme mit Batteriespeicher an: Sie gewährleisten Versorgungssicherheit, nutzen PV-Überschüsse optimal selbst und machen unabhängiger vom Netz. Kurz gesagt: Ein Batteriebasierter Notstrom (Ersatzstrom) bietet die beruhigende Gewissheit, bei Stromausfall wichtige Verbraucher weiterbetreiben zu können, während man tagsüber sogar Solarstrom zur Überbrückung nutzen kann.
Komponenten eines Victron-Backup-Systems
Ein praxiserprobtes Konzept für solche Backup-Lösungen basiert auf Hybrid-Wechselrichtern von Victron Energy und passenden Batteriespeichern. Die Herzstücke einer typischen Installation sind:
Victron MultiPlus oder Quattro: Diese Geräte kombinieren Wechselrichter und Ladegerät in einem und enthalten einen automatischen Transfer-Schalter. Der Wechselrichter wandelt Batteriestrom in 230V-Wechselstrom (reine Sinuswelle) und das integrierte Ladegerät hält die Batterie bei Netzstrom geladen. Beim MultiPlus handelt es sich um ein einphasiges Gerät (bis ca. 5 kVA pro Einheit), während Quattro-Modelle größer dimensioniert sind und zwei Netzeingänge haben (z. B. für Netz und Generator) sowie zwei AC-Ausgänge. Beide Geräteserien sind parallel und dreiphasig schaltbar, um höhere Leistungen oder 3-Phasen-Systeme abzudecken. Wichtig aus Installateur-Sicht: MultiPlus-II und Quattro verfügen über interne Umschalter für den Netz-/Batteriebetrieb (USV-Funktion). So ist die automatische Umschaltung bereits im Gerät integriert, oft schneller als externe Umschaltboxen reagieren könnten.
Batteriespeicher: Der Speicher liefert die Energie im Inselbetrieb. In modernen Anlagen kommen fast immer Lithium-Batterien (z. B. LiFePO₄-Module) zum Einsatz, da sie langlebiger und zyklenfester sind als Bleiakkus. Victron-Systeme sind hier flexibel – von hauseigenen Smart-Lithium-Batterien bis zu Third-Party-Systemen (BYD, Pylontech, etc.) ist vieles kompatibel. Gerade bei externen Batteriesystemen ist jedoch ein Kommunikationsinterface wichtig: Ein GX-Steuergerät ist dann obligatorisch, um Ladezustand, BMS-Daten und Ladeparameter zwischen Batterie und Wechselrichter abzugleichen. Die Batteriegröße richtet sich nach dem Versorgungsziel: Für ein paar Stunden Grundversorgung in einem EFH genügen vielleicht 5–10 kWh nutzbare Kapazität, während für längere Blackouts oder höhere Lasten entsprechend größere Banks erforderlich sind. Fachgerecht dimensioniert wird anhand der Summe der kritischen Verbraucher und der gewünschten Überbrückungsdauer – ein Energie-Logger hilft, realistische Verbrauchsdaten zu gewinnen.
GX-Gerät (z. B. Cerbo GX): Dieses Kommunikations- und Kontrollmodul vernetzt alle Komponenten. Über das GX-Gerät kann die Anlage konfiguriert und überwacht werden – lokal per Touch-Display oder bequem aus der Ferne via Victron VRM Portal und App. Für Installateure bietet das GX-System einen zentralen Zugriff auf Einstellungen (z. B. Einspeiselimits, Ladeprofile) und ermöglicht Zusatzfunktionen wie Generator-Autostart bei niedrigem Batteriestand. Im Notstrombetrieb übernimmt das GX-Gerät zudem die Koordination z. B. mit dem Batteriemanagement und kann Alarme auslösen, bevor kritische Zustände eintreten. Einige Victron-Wechselrichter (MultiPlus-II GX-Modelle, EasySolar-II GX) haben diese Einheit bereits integriert, was Verdrahtung vereinfacht.
Netzumschaltung / Umschaltbox: Obwohl MultiPlus und Quattro bereits interne Transfer-Schalter besitzen, sind manchmal zusätzliche Umschalteinrichtungen nötig. Bei einphasigen Backup-Lösungen, die das ganze Haus versorgen sollen, oder bei Nachrüstung in bestehende Installationen verbaut der Fachmann oft eine automatische Umschaltbox im Schaltschrank. Diese trennt im Falle eines Stromausfalls das Gebäude vom öffentlichen Netz (allpolige Trennung) und verbindet die Notstrom-Verbraucherkreise mit dem Wechselrichterausgang. Victron-Geräte erledigen diesen Schritt auf ihrer Phase selbst, doch in mehrphasigen Anlagen muss sichergestellt werden, dass auch die übrigen Phasen vom Netz getrennt werden – in Deutschland ist eine allpolige Netztrennung für Notstrom vorgeschrieben. Dies kann z. B. über externe Schütze/Umschalter auf den nicht versorgten Phasen erfolgen. Alternativ werden gleich drei MultiPlus (einer pro Phase) eingesetzt, die synchronisiert arbeiten – was oft die elegantere Lösung ist, da jeder Multi dann seine Phase automatisch trennt und versorgt. In jedem Fall darf es keine Rückspeisung ins Netz geben, weder Phase noch Neutralleiter, um Monteure und Netz vor ungewollter Spannung zu schützen. Eine manuelle Umschalteinrichtung (Netz/Notstrom-Schalter) ist ebenfalls möglich und wird in einfachen Anlagen verwendet, erfordert aber Benutzeraktion und birgt Fehlerpotenzial – automatische Lösungen sind im professionellen Umfeld klar zu bevorzugen.
Optionales & Zubehör: Je nach Anlage können weitere Komponenten hinzukommen: PV-Laderegler (MPPT), falls PV-Module direkt an die Batterie gekoppelt werden sollen (DC-coupled System). Energiemessgeräte (Smart Meter), um Ströme an Netzanschlusspunkten zu messen (wichtig für Energiemanagement im ESS-Modus). Sicherheits- und Schaltgeräte wie DC-Sicherungen, Batteriehauptschalter, Überspannungsschutz und Erdungskomponenten runden die Installation ab. Auch ein manueller Bypass-Schalter ist eine Überlegung wert: Damit lässt sich im Wartungsfall der Wechselrichter überbrücken, um die Verbraucher direkt aus dem Netz zu versorgen, ohne die Anlage abklemmen zu müssen.
So funktioniert die automatische Umschaltung (Inselbetrieb)
Das besondere an Victrons Hybrid-Wechselrichtern ist ihre USV-ähnliche Umschaltlogik. Im Normalfall sind alle versorgten Verbraucher über den Wechselrichter mit dem öffentlichen Netz verbunden (der Multi/Quattro arbeitet im Durchschleifbetrieb und lädt ggf. die Batterie). Überwacht wird kontinuierlich die Netzqualität. Fällt nun die Netzspannung aus, reagiert das Gerät in Millisekunden: Das interne Relais trennt das Haus vom Netz und der Wechselrichter wechselt nahtlos in den Batteriebetrieb. Die Umschaltzeit liegt bei unter 20 ms – schnell genug, dass selbst sensible Elektronik wie Computer oder Steuerungen ohne Unterbrechung weiterlaufen. In der Praxis hört man allenfalls ein leises Klack des Relais, während Licht und Geräte ohne Flackern weiterbetrieben werden. Der Victron hat nun ein Inselnetz aufgebaut, an dem er die Spannung und Frequenz vorgibt.
Was passiert mit der PV-Anlage währenddessen? Normale netzgekoppelte PV-Wechselrichter würden bei Netzausfall abschalten. In einem Victron-Backup-System jedoch kann die PV weiterlaufen, sofern das System dafür eingerichtet ist. Der Multi/Quattro „tut so“, als wäre er das Netz: Er hält die Frequenz stabil und kommuniziert mit der PV-Anlage über leichte Frequenzänderungen. Dieses Frequenz-Shifting bewirkt, dass bei vollem Akku die PV-Einspeisung reduziert wird – die PV-Wechselrichter drosseln bei leicht erhöhter Netzfrequenz ihre Leistung und schalten sich bei ~51,7 Hz notfalls ganz ab (VDE 4105 Vorgabe). So wird verhindert, dass die Batterie überladen wird. Victrons Energy Storage System (ESS) Assistants fragen bereits bei der Konfiguration ab, wie viel PV-Leistung am AC-Ausgang hängt, und nehmen die passenden Einstellungen vor. Alternativ – vor allem bei neuen Anlagen – kann man die PV auch DC-seitig über Victron-Solarregler einbinden; dann lädt überschüssiger Solarstrom direkt die Batterie und es braucht kein Frequenz-Shifting. Der Effekt ist derselbe: Bei Sonne verlängert die PV die Überbrückungszeit enorm, da Verbraucher direkt vom Dach versorgt werden und die Batterie nachgeladen wird. Ein Victron-Backup-System mutiert im Blackout quasi zur Inselanlage, die autark Solarstrom nutzen kann, anstatt nach kurzer Zeit im Dunkeln zu enden.
Ist die Netzspannung wieder stabil verfügbar, synchronisiert der Wechselrichter sich automatisch auf die Netzfrequenz und schließt den internen Transfer-Schalter wieder – die Verbraucher werden nahtlos zurück auf das öffentliche Netz umgeschaltet. Typischerweise erfolgt die Rückschaltung innerhalb weniger Sekunden in umgekehrter Reihenfolge: Erst wird parallel zum Netz synchron eingespeist, dann übernimmt das Netz vollständig und der Wechselrichter geht zurück in den Standby-Ladebetrieb. Im Idealfall merkt der Endkunde vom „Rückschwingen“ genauso wenig wie vom Ausfall zuvor. Wichtig: Der Victron überwacht vor dem Zuschalten die Netzqualität; liegt z. B. weiterhin eine unstabile Spannung an, bleibt das System im Inselbetrieb, bis saubere Verhältnisse herrschen. Dadurch wird ein Flackern beim Wiederkehren des Netzes vermieden und empfindliche Geräte sind geschützt. Sobald das Netz stabil da ist, werden auch nicht kritische Verbraucher (siehe nächster Abschnitt) wieder versorgt und die Batterie – falls entladen – zügig nachgeladen, um für den nächsten Ausfall bereit zu sein.
Verbraucher priorisieren: Lastmanagement im Notstromfall
In einem Haushalt oder Betrieb sind niemals alle Geräte gleichermaßen wichtig. Bei begrenzter Batteriekapazität und Wechselrichterleistung ist es daher sinnvoll, Verbraucher zu priorisieren. Praktisch bedeutet das: Welche Geräte sollen bei Stromausfall weiterlaufen und welche nicht?
Notstromkreise einrichten: Die gängigste Lösung ist, bereits in der Elektroverteilung bestimmte Stromkreise als essentiell zu definieren. Beispielsweise können Kühlgeräte, Heizungspumpen, Alarmanlagen, Router, Beleuchtung und vielleicht einzelne Steckdosen auf eine separierte Unterverteilung (Notstrom-Unterverteilung) gelegt werden. Dieser Bereich wird an den Ausgang des Multi/Quattro geklemmt. Nicht-essenzielle Großverbraucher wie E-Herd, Durchlauferhitzer, Wärmepumpe, Klimaanlage oder Wallbox bleiben direkt am Netz und würden im Blackout einfach spannungslos. Der Vorteil: Die kritischen Verbraucher können vom Backup-System versorgt werden, ohne dass eine Überlast droht, da „Luxusverbraucher“ automatisch abgeschaltet bleiben. Der Planer muss die summierte Last der Notstromkreise so auslegen, dass sie zur Dauerleistung des Wechselrichters passt (ggf. Lastspitzen durch Anlaufströme berücksichtigen). So ein getrenntes Notstromnetz ist üblich und effektiv – im Alltag merkt man keinen Unterschied, doch bei Netzausfall sind nur ausgewählte Kreise aktiv.
Zwei AC-Ausgänge nutzen: Victrons Quattro-Geräte bringen hierfür sogar hardwareseitig eine elegante Funktion mit: AC-Out 1 (Hauptausgang) arbeitet mit USV-Funktion und versorgt die priorisierten Verbraucher immer, AC-Out 2 (Hilfsausgang) hingegen wird nur versorgt, wenn Netzstrom anliegt. Im Klartext kann der Installateur z. B. eine Klimaanlage oder E-Boiler an AC-Out 2 anschließen – beim normalen Netzbetrieb laufen diese ganz normal, fällt jedoch das Netz aus, bleiben sie aus, weil AC-Out 2 im Inselbetrieb spannungslos ist. So entlädt kein unnötiger Verbraucher die Batterie. Dieses Feature des Quattro ermöglicht ein simples Lastmanagement ohne externe Steuerung: Kritische Lasten an Ausgang 1, verzichtbare Lasten an Ausgang 2. Ähnliches gilt für einige MultiPlus-II Modelle mit zweiten Ausgang. Alternativ lässt sich eine ähnliche Priorisierung mit externer Schützsteuerung erreichen: Über ein GX-Gerät kann man beispielsweise programmieren, dass bei Batterieunterspannung bestimmte Relais auslösen und definierte Verbraucher vom Netz trennen. So könnten auch mit einem einphasigen MultiPlus nachträglich verbrauchsabhängig Lasten abgeworfen werden. Solche Lösungen erfordern jedoch etwas Programmierung und hardwaremäßige Einrichtung (Schütze, Lastabwurfrelais) – für eine grundlegende Absicherung im Wohnhaus ist die Aufteilung in Notstromkreise meist ausreichend. Wichtig ist in jedem Fall, den Endkunden aufzuklären, welche Steckdosen/Kreise im Notfall versorgt sind (Markierungen im Sicherungskasten sind hilfreich), damit keine falschen Erwartungen bestehen („Warum geht die Wärmepumpe nicht, obwohl ich Notstrom habe?“).
Durch geschicktes Lastmanagement lässt sich die verfügbare Batteriereserve gezielt den wirklich wichtigen Anwendungen widmen. Im Idealfall bemerkt der Nutzer im Blackout gar nicht, dass größere Verbraucher abgeschaltet blieben – weil Licht, Kühlschrank, Heizung etc. weiterhin funktionieren und Komfortverbraucher wie der E-Herd eben warten können, bis der Strom zurück ist.
Installations- und Sicherheitsaspekte
Eine Backup-Anlage mit Netzumschaltung ist kein triviales DIY-Projekt, sondern gehört in die Hand eines Elektro-Fachbetriebs. Es sind sowohl elektrische Normen als auch technische Besonderheiten zu beachten, damit Sicherheit und Funktion gewährleistet sind:
Netztrennung und VDE-Konformität: Wie bereits erwähnt, muss sichergestellt sein, dass bei Inselbetrieb keinerlei Spannung ins öffentliche Netz zurückgespeist wird. Victron Multi/Quattro trennen bei Ausfall intern die Verbindung zum Netz in <20 ms. In Deutschland ist je nach Netzform/Bundesland eine 3- oder 4-polige Trennung gefordert (Neutralleiter ggf. mittrennen) – das sollte der Elektriker bei der Planung berücksichtigen. Insbesondere bei TN-C-S-Systemen ist auf die korrekte PEN-Auftrennung zu achten (meist am Hausanschluss), damit im Inselnetz ein definiertes Sternpunktpotential vorhanden ist. Einige Geräte haben keinen internen N-Trenner; dann muss extern sichergestellt sein, dass im Inselbetrieb ein Neutralleiter auf Erde gelegt wird, um FI-Schutzschalter funktionsfähig zu halten. Faustregel: Dem öffentlichen Netz muss klar abgegrenzt der „Stecker gezogen“ werden, sobald der Wechselrichter einspringt – entweder durch das Gerät selbst oder durch vorgeschaltete Schaltgeräte. Alle Komponenten, die diese Trenung bewirken (interne Relais, externe Umschalter), sollten regelmäßig auf Funktion geprüft werden.
Dimensionierung und Schutz: Ein häufiger Fehler ist die Anlage zu klein zu dimensionieren – etwa ein zu schwacher Wechselrichter, der die Anlaufströme der Heizungsanlage oder Kühlschränke nicht schafft, oder ein zu kleiner Speicher, der nur wenige Minuten hält. Daher immer Lastprofil und Peak-Leistungen erheben (Stichwort: Einschaltstrom, z. B. Wärmepumpe) und einen Puffer einplanen. Victron empfiehlt, zur Planung die zu versorgenden kWh pro Ausfall und die Spitzenlast zu ermitteln – im Zweifel eher eine Nummer größer wählen, um Reserven zu haben. Außerdem sind die Anschlussleitungen und Sicherungen nach Herstellervorgaben auszulegen: Batterie-Hauptkabel in passendem Querschnitt und Kürze, DC-Sicherungen/Fuse-links dimensioniert auf Kurzschlussstrom der Batterie, und AC-seitig passende Leitungsschutzschalter vorsehen. Der interne Multi/Quattro-Transfer ist i.d.R. auf 16 A oder 32 A begrenzt (je nach Modell), eine vorgelagerte Absicherung darüber hinaus würde nichts bringen. Daher sind Hauseinspeisungen über 32 A pro Phase mit einer einzelnen Einheit nicht machbar, außer man verteilt die Last auf mehrere Geräte (dreiphasig mit je 32 A z. B.). Ebenfalls zu beachten: Einige Normen verlangen einen zusätzlichen 100 mA-FI (Brandschutz) vor Speicher-Wechselrichtern – lokale Vorschriften dazu kennen und umsetzen.
Aufstellort und Verkabelung: Wechselrichter und Batteriesystem sollten an einem gut belüfteten, trockenen Ort montiert werden, idealerweise nahe am Hausanschlusspunkt/Batteriespeicher (um Leitungsverluste gering zu halten). Die Montage erfolgt meist an der Wand oder in einem Schaltschrank – das Gewicht leistungsstarker Victron-Geräte (bis ~20 kg) erfordert eine solide Befestigung. Die Wärmentwicklung ist nicht zu unterschätzen: Im Volllast-Inselbetrieb fließen hohe Ströme; deshalb keine Installation in engen geschlossenen Schränken ohne Lüftung. Batterien (besonders Blei) benötigen ggf. einen separaten Raum oder Entlüftung (Knallgas!). Kabelwege sollten kurz und ordentlich verlegt sein, insbesondere die Verbindung Batterie ↔ Wechselrichter (dicke DC-Kabel so kurz wie möglich). Tipp: Auch den Kommunikationsleitungen (VE.Bus, BMS-Kabel) Beachtung schenken – etwaige CAN-Bus-Verbindungen zum Batterie-BMS müssen korrekt aufgelegt und terminiert sein, damit Batterie und Wechselrichter reibungslos „sprechen“.
Inbetriebnahme und Tests: Nach Installation sollten gründliche Tests erfolgen. Zuerst im Netzbetrieb prüfen, ob Laden/Entladen wie gewünscht funktioniert (z.B. Einspeiseregelung, Peak-Shaving durch PowerAssist). Dann einen simulierten Stromausfall durchführen: Hauptsicherung aus und beobachten, ob binnen Augenblicken das Inselnetz stabil steht. Hier zeigt sich, ob alle Notstromkreise korrekt auf den Wechselrichter gelegt wurden – oft stellt man erst beim Test fest, dass z.B. eine bestimmte Steckdose versehentlich am falschen Stromkreis hängt. Ebenso den Übergang zurück auf Netz testen. Dokumentieren Sie die Schaltzeiten und Spannungswerte. Der Kunde sollte in die Anlage eingewiesen werden: Wo zeigt das System den Batteriestand? Was passiert bei längeren Ausfällen? Darf er manuell eingreifen? In der Regel läuft alles automatisch, aber Aufklärung schafft Vertrauen. Praktisch ist es, im GX-Portal Warnmeldungen einzurichten (etwa Push-Nachrichten bei niedrigem Akkustand oder wenn das System auf Notstrom geht).
Praxisbeispiel und Tipps zum Abschluss
Zum Abschluss ein kurzer Blick in die Praxis: Ein Installateur richtet in einem Einfamilienhaus ein Victron-Backup-System ein, bestehend aus einem MultiPlus-II 48/5000 (5 kVA) und einem Lithium-Batteriespeicher von ~10 kWh nutzbar. Als PV-Anlage sind 7 kWp am Dach installiert. Im Normalbetrieb nutzt die Familie den Solarstrom selbst und speist Überschüsse ins Netz – der Akku puffert abends etwas nach. Plötzlich, an einem Herbstabend, fällt der Strom im ganzen Viertel aus. Was passiert? Unbemerkt schaltet der MultiPlus in unter 20 ms auf Batteriebetrieb um. Das Haus ist vom Netz getrennt, aber Licht, Kühlschrank, Gastherme und WLAN laufen ohne Flacker weiter. Größere Verbraucher (E-Herd, Wärmepumpe) liegen auf Phasen, die nicht vom MultiPlus versorgt werden, und bleiben aus – die Bewohner merken es kaum, sie kochen gerade nicht. Am nächsten Morgen scheint die Sonne wieder: Die PV-Anlage, die vom Victron nun ein Insel-Netzsignal bekommt, produziert Strom und lädt den etwas entleerten Speicher nach. So überbrückt das System weitere Stunden problemlos. Nach etwa 6 Stunden kommt der Netzstrom zurück. Der MultiPlus synchronisiert sich und schaltet das Haus automatisch zurück auf Netzversorgung. Familie M. hat von alledem kaum etwas gespürt – außer einem leisen Klick und der Tatsache, dass ihr Haus hell blieb, während rundum alles dunkel war. Dieses Beispiel verdeutlicht, wie Versorgungssicherheit heute aussehen kann.
Typische Stolpersteine: Aus der Erfahrung lassen sich ein paar Tipps ableiten, damit die Inbetriebnahme reibungslos gelingt: Erstens, immer die „Faktor 1.0“-Regel beachten, wenn man PV-Wechselrichter im Inselnetz betreiben will – die PV-Leistung sollte nicht wesentlich höher sein als die Wechselrichterleistung des Inselgeräts, sonst kann es trotz Frequenz-Shifting zu Überladungen kommen. Zweitens, die Konfiguration des Victron-Systems sorgfältig durchgehen: im ESS-Assistant angeben, dass AC-PV am Ausgang hängt (wenn zutreffend), den UPS-Modus aktivieren (damit die <20 ms Umschaltzeit gewährleistet ist) und richtige Ladeparameter/BMS-Kommunikation einstellen. Drittens, Reserve einplanen: etwas mehr Batteriekapazität oder ein zweites Gerät modular vorzusehen, kann zukünftige Erweiterungen (z.B. zusätzliche Verbraucher oder längere Autarkie) erleichtern. Und last but not least: Safety first! – nie ohne die geltenden elektrotechnischen Normen arbeiten, bei Unsicherheit Rücksprache mit dem Netzbetreiber und Victron-Dokumentation halten. Dann steht einer erfolgreichen Inbetriebnahme eines Victron-Backup-Systems nichts im Wege, und Stromausfälle verlieren ihren Schrecken. Mit solider Technik und guter Planung gilt für Ihre Kunden: Sicher durch den Stromausfall!