Solaranlagen sind eine gute Lösung um eigenen Strom zu produzieren. Was genau braucht man für eine eigene Insel-Solaranlage? Diese Frage wollen wir in diesem Artikel beantworten.
Eine Solaranlage produziert Strom, das ist klar. Dieser Strom muss aber auch irgendwie fließen. Nur die Solarpanele auf dem Dach und ein Kabel bis zum Laptop wird nicht funktionieren. Auch den Strom „einfach“ in das Hausnetz oder das allgemeine Stromnetz zu speisen ist nicht so einfach möglich.
Zuerst die kommerzielle Solaranlage, die Strom in das Stromnetz einspeist. Hierfür muss man sich im Marktstammdateregister der Bundesnetzagentur als Stromproduzent registrieren und der Netzbetreiber muss die Anlage abnehmen. Das wollen wir in diesem Artikel jedoch nicht beschreiben und werden daher nicht genauer darauf eingehen.
Die zweite Lösung, und die für uns viel interessantere Lösung, ist die sogenannte Insel-Solaranlage. Man kann es sich so vorstellen: Sie sitzen mit Ihrer Solaranlage auf einer einsamen Insel komplett alleine und haben durch die Kraft der Sonne immer Strom parat. Gerade im Falle eines größeren Katastrophenevents wie einer Flut oder einem Blackout, bei denen es zu größeren und lang anhaltenden Stromausfällen kommt ist diese Art der Solaranlage am besten geeignet. Man ist sein eigener Herr und unabhängig.
Bemerken möchten wir auch noch, dass die erste Lösung, bei der Strom in das Stromnetz eingespeist wird, bei einem Stromausfall nicht in allen Fällen weiterhin Strom produzieren kann. Lesen Sie hier den Artikel, warum eine Solaranlage ohne Insellösung bei einem Stromausfall keinen Strom produzieren kann.
Die Insel-Solaranlage im Überblick
Die Insel-Solaranlage ist für uns also die richtige Lösung. Gerade wenn man sich auf einen Blackout, einen lang anhaltenden Stromausfall in ganz Europa, vorbereiten will. Die Anlage besteht insgesamt aus vier Teilen. Diese Teile wollen wir nun kurz beschreiben.
Wir wollen diesen Beitrag kurz halten und gehen deshalb nur grob auf einige wichtige Werte ein. Natürlich kann man noch viel mehr dazu sagen aber wir möchten mit diesem Artikel Ihnen einen groben Überblick über die Insel-Solaranlage geben.
WICHTIG: Bei einer Solaranlage fließt Strom! Die Spannungen und Stromstärken einer Solaranlage sind hoch und gefährlich. Wenn Sie sich nicht auskennen kann das sehr schnell sehr gefährlich oder sogar tödlich enden!
Außerdem muss man alle Teile miteinander verbinden. Dazu benötigt man das richtige Werkzeug und die richtigen Verbindungen (Kabel). Auch hier gilt: Wenn Sie sich nicht auskennen kann das gefährlich oder sogar tödlich enden.
Die Solarpanele
Solarpanele produzieren den Strom. Damit diese auch so viel Strom produzieren wie möglich sollten sie richtig ausgerichtet werden. Das heißt: So viel Sonneneinstrahlung wie möglich. Macht natürlich Sinn, denn man will ja die Energie der Sonne in Strom umwandeln. Achten Sie darauf, das die Panele möglichst nach Süden zeigen und damit den ganzen Tag Licht abbekommen. Außerdem sollten Hindernisse, die Schatten werfen, vermieden werden. Also die Solarpanele nicht unter einen Baum legen. Wer nicht auf den Kopf gefallen ist schafft das alles mit Links.
Die Leistungsangabe der Solarpanele erfolgt meist in Watt (W). Damit wird die maximale Leistung angegeben, die nur bei optimaler Ausrichtung und Einstrahlung erreicht wird. Außerdem ist die maximale Spannung (V) wichtig, warum sehen sie gleich.
Der Laderegler
Ein Laderegler sorgt, wie der Name schon sagt, für das Laden und Entladen der Batterie. An diesen Regler werden die Solarpanele, die Batterie und die Verbraucher angeschlossen.
Der Laderegler hat auch einige wichtige technische Daten. Die maximale PV Eingangsspannung in Volt (V) gibt vor wie viele Solarmodule an einen Ladeegler angeschlossen werden können.
Zudem hat der Laderegler eine Angabe zur Spannung der Batterie. Dabei kann es sich um unterschiedliche Spannungslagen handeln. Üblich bei entsprechenden Kleinanlagen sind 12V oder 24V. Zusätzlich wird bei einem Laderegler angegeben welche Art von Batterie man verwenden kann. Nicht alle Regler können mit einer Lithium Batterie verwendet werden.
Viele Laderegler sind jedoch sehr flexibel und kommen sowohl mit 12V als auch 24V sowie mehreren Arten von Batterien klar.
Die Batterie
Die Batterie oder auch der Akku speichert den erzeugten Strom. Es gibt verschiedene Arten von Batterien von Gel, Blei bis Lithium-Ionen Batterien. Um es kurz zu erklären: Einfache Blei-Batterien können nicht so oft auf- und entladen werden wie moderne Li-Ion-Batterien.
Die besten Akkus die man momentan kaufen kann sind Lithiumionen Batterien. Man erkennt auch gleich den Unterschied zu allen anderen: Der Preis. Zwar sind die Batterien viel teurer, dafür können sie viel öfter/länger verwendet werden. Zudem ist der Wirkungsgrad dieser Batterien besser.
Der Wirkungsgrad beschreibt allgemein das Verhältnis zwischen der Energie, die zum Laden hineingeht und der Energie, die beim Entladen wieder entnommen werden kann.. Eine 100Ah Lithium Batterie ist in etwa so gut wie eine 160Ah Gel Batterie.
Man muss auch bedenken, dass es viel mehr Energie benötigt um eine 160 Ah Gel Batterie ganz aufzuladen als eine 100 Ah Lithium Batterie. Kurz: Die Lithium Batterien sind deutlich effizienter.
Die wichtige Größe einer Batterie ist die Speicherkapazität, die in Amper-Stunden (Ah) angegeben wird. Dieser Wert beschreibt wie viel Energie in einer Batterie gespeichert werden kann. Je höher die Zahl für die angegebenen Ah, desto mehr Energie kann die Batterie speichern.
Von der Stromrechnung Ihres Stromanbieters kennen Sie bestimmt nur die Abrechnung nach Kilo-Watt-Stunden (kWh). Ein Kilo-Watt sind 1000 Watt. Um die Speicherkapazität einer Batterie in KWh zu berechnen muss man die Speicherkapazität in Ah (meistens zwischen 50 und 200) mit der Spannung (12 oder 24) der Batterie multiplizieren. Eine 12 V Batterie mit 100 Ah hat also 1200 Wh, das entspricht 1,2 kWh.
Bedenken Sie auch, das es sich bei den ganzen Angaben nur um die technischen Auslegungsdaten handelt. Der „wahre“ Wert wird sich mit alter der Batterie und dem Ladezustand der Batterie ändern. Daher sind die Werte nur als Maximalwert im optimalen Zustand zu erreichen.
Der Wechselrichter
Um den Strom der Solaranlage und aus der Batterie nutzen zu können benötigt man einen Wechselrichter. Diesen benötigt man aus zwei Gründen. Erstens hat das normale Stromnetz etwa 230V und die Batterie bzw. die Solaranlage nur etwa 12V oder 24V. Zweitens handelt es sich bei der Solaranlage, sowie der Batterie um Gleichstrom wohingegen das normale Stromnetz mit Wechselstrom versorgt wird. Deshalb ist ein Wechselrichter erforderlich, der den Strom aus der Batterie in die richtige Spannungslage transformiert und den Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt.
Der Wechselrichter wird mit dem Laderegler als Verbraucher verbunden. Am Wechselrichter befindet sich meistens eine ganz normale Steckdose, die man ganz wie im Haus verwenden kann. Nicht ganz wie eine „normale“ Steckdose, denn wenn der Speicher leer ist und es dunkel ist wird leider kein Strom verfügbar sein.
Die Insel-Solaranlage – Fazit
Wir hoffen, dass diese grobe Beschreibung einer Insel-Solaranlage Ihnen weitergeholfen hat. Im Falle eines lang andauernden Stromausfalls kann man sich mit so einem System komplett autark mit Strom versorgen.
Man sollte sich jedoch auch im klaren sein, dass eine Solaranlage auf dem Dach nicht bedeutet, dass man gar keinen Strom aus dem Netz mehr benötigt. Ein Kühlschrank zum Beispiel benötigt viel Strom um das rund um die Uhr. Auch eine Waschmaschine benötigt viel Strom. Die Leistungen der Solaranlagen sind meistens zu gering und auch der Speicher wäre sehr schnell leer. Gerade im Winter, wenn die Solaranlagen sowieso eher wenig Strom liefern. Im Krisenfall muss man also genau darauf achten welche Geräte man wie lange verwenden kann.
Zum Schluss möchten wir noch einmal betonen, dass Strom gefährlich und sogar tödlich sein kann. Wenn Sie sich nicht auskennen holen Sie besser einen Fachmann, der Ihnen bei der Installation der Anlage hilft.
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