Leben Bauen Solaranlage Photovoltaik

Zusammenfassung für Eilige

Gerade in Äquatornahen gegenden wie Asien, Afrika und Südamerika (Beispielsweise die Philippinen , Thailand, Malaysia…) lassen sich mit moderner Technik und kleinem Geld vergleichsweise einfach kleine Solar-Hauskraftwerke aufbauen, welche das Potential auf eine 100% Autarkie (abhängig von den Verbrauchern und dem inneren Antrieb & sowie die Geldbörse des Erbauers) haben.
Angesprochen, aber explizit nicht Inhalt dieses Artikels sind Rückspeisungen in das öffentliche Stromnetz, Hochvoltanlagen und Wechselstromleistungen über 5 Kw.

Einleitung

Anders als in Deutschland gibt es in Asien, Afrika und Lateinamerika einfach weniger Vorschriften, die einem das Leben schwer machen. Und dazu noch mehr Sonne, als man braucht. Sollte man das nicht kombinieren? Doch! Sollte man! Es gibt komischerweise in den sonnenreichen Ländern viel weniger öffentliche und private Photovoltaik-Anlagen (PV, oft auch einfach als Solaranlagen bezeichnet) als z.B. in Deutschland, wo die Sonnenausbeute viel geringer ist.

PV Anlagen arbeiten mit 230 V (je nach Region auch mit 110 Volt), das kann schon brizzeln. Daher bringe ich auch gleich viele Tipps zur Sicherheit mit dazu. Viel Spaß beim Lesen!

Beitragsbild

Auf dem obigen Bild sehen Sie meine erste Anlage, derzeit läuft die 3. Generation. Sie soll vor allem die Einfachheit einer eigenen Insellösung beschreiben. Es wurde hier noch kein Netzstrom eingespeißt = 100% Potentialfrei. Der Regler ist mit 6mm² Lautsprecherkabel angeschlossen. Das ist, trotz 3 Kw Regler, gerade mal gut für 20A Dauerleistung (Maximales Laden oder Entladen!) = 20A x 24V =480 Watt Wechselrichterleistung. Wobei da auch mal kurzzeitig 50A durchhuschen können = 1,2 Kw. Dabei fällt aber schon so viel Spannung an dem Batterieanschluss ab, dass der Regler noch Netzstrom hinzu speist. Damit betreibe ich auch schon mittlere Verbraucher wie Toaster etc. Es ist auf den Philippinen etwas schwierig die richtigen Teile zu bekommen. Die eigentlich nötigen 10mm² Kabel wurden mir bei Lazada 2 x storniert, und werden nun aus Deutschland mitgebracht. Nicht täuschen lassen: 10mm² sind nicht einfach „etwas dicker als 6mm² Kabel“. 10mm² enthalten grob 4 x mehr leitfähiges Kupfer als 6mm² Kabel! Und auch Vorsicht: Auf den Philippinen, in Thailand, Afrika, Brasilien etc. bekommt man schon mal „dicke Kabel“, die dann aber aus Aluminium sind. Aluminium hat -so ganz grob- die halbe Leitfähigkeit wie Kupfer. Sie sind A) sehr schwer zu verlegen und b) müssen dann halt noch mal dicker als die Kupferkabel sein. Daher: Gerade bei den Batteriekabeln rechtzeitig um richtige Kabel bemühen, oder beim lokalen Schrotthändler / KFZ Werkstatt nachfragen. Anlasserkabel sind genau richtig dafür!

Wo lohnt sich eine Solaranlage/PV Anlage?

Na ja, das kann man sicher nicht 100% überall richtig beantworten. Aber eine Grundregel ist: Je mehr Sonnenlicht (Dauer & Intensität) zur Verfügung steht, und je gleichmäßiger man vor allem bei Sonnenlicht Strom benötigt/selbst verbraucht ^*1, desto schneller rechnet sich eine Solaranlage.
^{*1 „Verbrauchen“ kann man Strom tatsächlich, was man nicht verbrauchen kann, ist Energie. Strom wird dabei i.d.R. immer am Ende in eine andere Form der Energie, Wärme umgewandelt. Das nur mal so kurz zwischendurch für die ewig besser wissenden.}

Dieser Artikel hier beschäftigt sich ausdrücklich nicht mit Einspeisung von selbst erzeugten Solarstrom in das öffentliche Stromnetz. Die technischen Anforderungen dazu sind viel zu hoch, um dies in Eigenregie mit frei verfügbaren Bauteilen durchzuführen.
Ein Beispiel: Wenn „irgendwo draußen“ Arbeiten an Stromleitungen durchgeführt werden, werden diese i.d.R. vorher stromlos & spannungslos geschaltet, d.H. die Stromversorgung auf diesen Leitungen wird abgeschaltet.
Wenn nun irgendeine private Stromversorgung weiter Strom einspeisen würde, vielleicht auch -wegen Wolken- mit einer zeitlichen Verzögerung, so würde plötzlich diese Leitung wieder gefährliche Spannung führen, was die daran arbeitenden Menschen sofort in Lebensgefahr bringt. Solaranlagen mit Rückspeisung sind komplizierter und daher nur von Fachleuten zu installieren!!

In diesem Artikel geht es daher um eine gänzlich andere Technik, der Solarunterstützung. Die Insellösung ist dabei ein „Abfallprodukt“ der Solarunterstützung. Mit Insellösung bezeichnet man Solaranlagen (PV-Anlagen, Photovoltaikanlagen), welche völlig unabhängig von einem externen Stromnetz Sonnenstrom in Netzstrom umwandeln können.

Insellösungen

Und passenderweise ist genau dass ein großer Anspruch in zweite- und dritte Welt-Ländern, welche viel (manchmal zu viel) Sonneneinstrahlung haben… dafür aber sehr instabile Stromnetze. Die in Deutschland, Österreich und der Schweiz, generell in ganz Europa größtenteils installierten netzgeführten Wechselrichter (Wechselrichter wandeln den von den Solarpanels (oder auch Batterien) bereit gestellten Gleichstrom in den haushaltsüblichen Wechselstrom um) können genau dies nicht: Sobald der Netzstrom vom Energieversorger ausfällt, stellen diese Wechselrichter in kurzer Zeit (1-2 Wechselstromhalbwellen später, also in höchstens 1/50 – 1/25 Sekunde) ihren Betrieb ein. Egal wie kraftvoll die Sonne auf’s Solarzellendach brasselt: Der Wechselrichter gibt kein bisschen Leistung in das Hausnetz ab. Tiefkühlschränke tauen ab, Licht bleibt aus, Heizungen können nicht betrieben werden, obwohl möglicherweise mehr als genug Sonnenpower auf’s Dach einstrahlt. Das hängt mit der in Europa üblichen Netzrückspeißung zusammen, bei der zu viel produzierter Sonnenstrom für teilweise winziges (Deutschland) bis gutes Geld (Holland/Niederlande) in das örtliche Stromnetz eingespeist wird.

Für die Länder, für die ich hier schreibe, allen voran natürlich die Philippinen, aber auch Thailand, Affrika und andere (Stromtechnisch) weniger entwickelte Länder, geht es überwiegend um folgende Funktionen:

• Reduzieren der täglich einzukaufenden Strommenge, d.h. Reduktion der Stromkosten.
• Überbrückung bei einem Stromausfall, um z.B. Ventilatoren oder Kühlgeräte (gerade z.B. Tiefkühlschränke) weiter betreiben zu können, andernfalls droht ein empfindlicher Verderb der gekühlten Waren
• Möglicherweise sogar einen 100% Inselbetrieb, weil eine öffentliche Stromversorgung am Wohnort gar nicht oder nur zu hohen Preisen verfügbar ist. Vielleicht wird auch Drehstrom benötigt, wo nur Wechselstrom verfügbar ist, oder 230 Volt Wechselstrom, wo nur 120 Volt verfügbar ist.
• Ökologisch Vorbildfunktion: Gerade in Schwellenländern/Entwicklungsländern wird Strom -wegen der geringen Errichtungskosten- oft mit Dieselöl, Gas oder Kohle erzeugt. Direktes Zeigen der Möglichkeiten für sauberen Strom direkt um die Ecke kann hier ein Umdenken anstoßen.
• Sicheren Strom. Sicher im Sinne von „weniger gefährlich“. Inverter brauchen keinen Nullleiter mit Erdpotential. Die abgegebene Spannung ist nur zwischen den beiden Polen gefährlich, nicht zwischen einem Leiter und der gesamten Umgebung („Erde“, „Masse“). Das klingt komisch, ist aber ganz einfach: Fast überall auf der Welt (auch auf den Philippinen) wird der Haushaltsstrom über einen, außerhalb von Europa / Deutschland nur selten 3 stromführenden Leitern angeliefert. Strom braucht aber für einen Stromfluss einen Hinweg und einen Rückweg. Zwischen den beiden Wegen steht der Verbraucher, der das Spannungsgefälle dieser beiden Leiter zur Funktion benutzt. Kälte machen, Luft bewegen, Licht ausstrahlen. Auch der Rückweg wird meistens über ein zweites Kabel in die Hausverteilung, den Stromzähler oder was auch immer angeliefert. Dieses zweite Kabel geht aber irgendwo in der Nähe einfach in die Erde! Stromerzeuger benutzten praktisch weltweit unsere gute Mutter Erde dazu, den Stromkreis zu schließen, sozusagen „den verbrauchten Strom“ wieder heimzuholen. Das ist technisch völlig falsch, aber recht anschaulich. Und nun kommt die üblicherweise mit Netzstrom verbundene Gefahr: Wenn sich ein Mensch anbietet, den Stromfluss von einem Strom führenden Kabel auf kürzerem Wege richtig Erde zu ermöglichen, dann wird der Strom genau diesen Weg wählen: Er fließt durch den Menschen hindurch, und unpraktischerweise verbraucht er dabei sehr viel Leben von diesem leitenden Angestellten. Deshalb ist ein Fön/Kofferradio in der Badewanne oder ein Netzstrombetriebener Fernseher im Pool oder eine defekte Bohrmaschine eben keine ganz so gute Idee: Netzstrom braucht/kann/will nun nicht mehr den geplanten Weg über den Rückleiter irgendwo am nächsten Masten in die Erde nehmen, sondern eben direkt über den Verbraucher (was in diesem Fall der Mensch ist) und zack! Ab in die Erde.
  Diesen Weg gibt es bei Insellösungen nicht, daher ist der von einem Generator oder Inverter erzeugte Strom wesentlich sicherer in der Handhabung als Netzstrom mit Null-potential.
  Anmerkung: Rund um Davao wird Elektrizität tatsächlich auch vom Netzbetreiber als Line2Line geliefert, im Prinzip ein Rest der amerikanische Tradition. Ja, Amerika hat ein 220V Stromnetz! Auf den Philippinen hat man dabei einfach die Mittelanzapfung weggelassen… und damit auch den Neutral- oder Grund/Erdleiter. Achtung! Nicht überall! In den meisten Gegenden der Philippinen hat man dann, um Material zu sparen, den 2. Leiter wieder, wie in den meisten Gegenden der Erde, über „Erde“ geführt. Meines Wissens nach gibt es 220V Line2Line nur in der Gegend von Davao Light.
• Wärme bzw. Kältedämmung. In der Tat: In den Ländern, welche hier angesprochen werden, nehmen gerade die Dächer (Meist aus einfachem Blech) sehr viel Wärme auf, und leiten diese bei den meisten Hauskonstruktionen unangenehm in das Innere weiter. Das Herunterkühlen verbraucht recht viel Leistung, gerade bei Expats aus Gegenden mit niedrigeren Temperaturen kann dies ein hoher Kostenfaktor sein. Auf der einen Seite kann eine eigene Solarstromerzeugung diese Kosten auffällig reduzieren. Auf der anderen Seite fangen die Solarpannels als 2. Dachschicht viel Wärme ab, welche so erst gar nicht in das Haus eintritt. Allein dieser Vorteil kann in einigen Fällen eine Klimaanlage überflüssig oder deutlich sparsamer machen! Dieser Vorteil sollte nach Möglichkeit schon bei der Dachkonstruktion und der Hausdrehung/Positionierung berücksichtigt werden.
  
  

Es besteht dabei kein Widerspruch zwischen diesen Punkten! Alle ergänzen aneinander um ihre Möglichkeiten, und gehen teilweise ineinander über.

Funktioniert diese Technik auch in Deutschland, Österreich und der Schweiz, generell Europa?

Funktionieren schon… ich bin mir aber recht sicher, dass dies in Ländern mit überregulierten Strommärkten schlicht verboten ist. Wo kämen wir denn da hin, wenn jeder seinen Strom einfach selbst erzeugt? Die andere Frage ist wieder: Wer will es nachweisen? Die hier beschriebene Lösung ist 100% rückwirkungsfrei auf das öffentliche Stromnetz, und entspricht daher eher das Betreiben eines eigenen (Batterie-)Generators auf dem eigenen Grundstück für den eigenen Verbrauch. jedoch: In den nordischen Ländern macht so eine Anlage einfach nicht so viel Spaß wie in südlichen Ländern. Z.B. weil im Winter einfach nicht genug Energie vom Himmel fällt. Hier auf den Philippinen, als Vergleich, liefern die Panels selbst bei normal bewölktem Himmel noch immer +/- 50% der Nennleistung! Wenn man mit der Faustformel „Bedarf x 2“ in’s Rennen geht, hat man schon praktisch einen Autarkiegrad von nahe oder sogar genau (mehr geht ja nicht) von 100% – das ganze Jahr über! Das geht in den nordischen Ländern einfach nicht. Da muss man schon mit Überkapazitäten -aus Sommersicht- von 10x rechnen, damit das auch im Winter noch funktioniert. Wenn man nicht gerade eine Gießerei als Nachbarn hat, welche einem die Überkapazität im Sommer mit Kusshand und für gutes Geld abnimmt, rechnet sich das niemals.

Details, das „Wie“

Es gibt mittlerweile eine völlig neue Generation von Wechselrichtern, sogenannte Hybrid-Inverter. Diese beinhalten in einem kompakten, preiswerten Gerät alle nötigen Bauteile, um Sonnenstrom zu selbst zu verbrauchenden Wechselstrom zu konvertieren. Für diese Seite hier nehme ich direkten Bezug auf dieses Gerät, es gibt diese aber inzwischen wie Sand am Meer. Weiter unten gebe ich Tipps für die Auswahl eines wirklich individuell passenden Gerätes.

Diese Geräte lassen sich mit dem Suchbegriff Hybrid inverter bei allen wichtigen Verkaufsplattformen finden: Amazon, Lazada, Shopee…
Welches der richtige Inverter für Dich ist, klären wir weiter unten.

Alle diese Geräte haben eines gemeinsam: Sie verfügen über keine Rückeinspeisung in das öffentliche Stromnetz! Und: Sie können Leistung auf dem öffentlichen Stromnetz aufnehmen. Beides ist sehr wichtig für die Auslegung und damit die Kosten. Diese Geräte können i.d.R. auch ganz ohne ein öffentliches Stromnetz betrieben werden. Sowohl dauerhaft wie auch ungeplant, z.B. bei einem Stromausfall.

Die Funktionsweise wird in diesem Schaubild angerissen:

Dabei ist ein Pfeil sehr wichtig: Der vom öffentlichen Stromnetz in den Inverter. Dieser Pfeil hat keinen Rückweg! Dieser Inverter und alle daran angeschlossenen Verbraucher hängen also wie jede Waschmaschine und jeder Kühlschrank als Verbraucher am öffentlichen Stromnetz (on Grid)… wenn Du das willst! Es geht auch ohne Verbindung zum Öffentlichen Stromnetz, also komplett Off-Grid.

Bestandteile eines Hybrid Inverters

Gleichrichter/Ladegerät

Dieser Block nimmt den Netzstrom an, und stellt die intern genutzte Gleichspannung zur Verfügung. Mit dieser kann der Wechselrichter betrieben oder unterstützt werden, und/oder die Batterien geladen werden. Der Lader ist in aller Regel konfigurierbar, z.B. bei Ladeschlusspannung und Ladestrom, und kann damit an die verwendeten Batterien angepasst werden. LiIon Batterien müssen ein eigenes BMS besitzen!!

MPPT

Mehrfach hier auf der Seite angesprochen. Der MPPT holt aus den Solarmodulen den nötigen bzw. maximal möglichen Gleichstrom, um damit den Batterielader und/oder Wechselrichter zu betreiben.

Bypasschaltung

Viele Geräte haben eine Überlaststeuerung, mit der Sie bei Überlastung des eigenen Wechselrichters einfach den Netzstrom an die Verbraucher weitergeben. Damit kann dann auch ein 3Kw Gerät z.B. mit einem kurzfristigen Spitzenbedarf von 5Kw umgehen. Dies sollte kein Dauer-Betriebszustand sein, und beendet auch die potentialfreiheit der Ausgangsspannung!!

Wechselrichter

Dieser Teil wird vom Solarstrom (soweit verfügbar), dem Gleichrichter (so Netzstrom verfügbar) und den Batterien gespeist, und wandelt diesen Gleichstrom in den gewünschten Wechselstrom um. Viele Geräte erlauben es dabei auch eine eigene Netzfrequenz und eigene Netzspannung zu betreiben. So können z.B. aus 120 V 60Hz Eingangsnetz auf der Ausgangsseite 230V/50 Hz bereitgestellt werden. Achtung! Solche Transformationen verbieten dann die Aktivierung der Bypassschaltung, sonst liegen auf der Ausgangsseite plötzlich andere Spannungen oder Frequenzen an! Die Priorität der Eingangsspannungen kann i.d.R. in der Konfiguration der Geräte angepasst werden. Für maximale Solarenergienutzung kann Solarstrom, dann Batteriestrom Vorrang vor dem Netzstrom eingeräumt werden. Für maximale Verfügbarkeit kann eine jederzeit hohe Batterieladung vorgegeben werden. Beide Betriesarten widersprechen sich, man muss sich also schon Gedanken um den gewünschten Effekt (Schutz vor Netzausfall oder Minimierung des Stromnetzbedarfs) Gedanken machen.

Zusatzfunktionen

Wlan, Tandembetrieb, Mehrstrangregler… Siehe in den entsprechenden Abschnitten.

Kommt Ihnen der innere Aufbau bekannt vor? Genau! Das sind technisch einfach aufgebohrte USV/UPS Geräte! Lediglich der MPPT wurde hinzugefügt. Daher ist die Technik dahinter seit Jahrzehnten ausgereift. viele Hobbyschrauber haben bereits UPS mit Kaltstartfunktion umgebaut und um einen Solarregler erweitert, um so mit einfacher Technik eigene Insellösungen aufzubauen. Dabei passten aber selten die Wechselrichter oder die mitgelieferten Batterien zu den eigenen Bedürfnissen. Die in 2022 auf den Markt gekommenen Hybridinverter konzentrieren sich auf die Leistungsklasse, welche Sie einfach mit eigenen Batterien & Solarmodulen kombinieren.

Erklärung der Anschlüsse/Funktionsweise

So ein Hybrid Inverter für die einfache Eigennutzung und Insellösung von Photovoltaik braucht, sortiert nach Wichtigkeit, diese Anschlüsse:

• Solarpanels. Ganz klar: Ohne die Konverter von Sonnenkraft in elektrischen Strom macht das ganze gar keinen Sinn. Diese sollen einen nennenswerten Anteil des täglich verbrauchten Stroms erzeugen können. Die Auslegung (Planung der Leistung) kann selbst Computer in’s Schwitzen bringen, daher zeige ich Dir weiter unten ein paar Daumenregeln, mit denen Du schnell und einfach glücklich werden wirst. Du kommst dabei vermutlich nicht auf das Bestmöglich machbare, aber auf jeden Fall auf eine sinnvolle Anlage. Und das mit vergleichsweise geringem Budget. Ab ca. 1.000 Euro bist Du dabei, ab ca. 3.000 Euro näherst Du Dich auch mit größerem Hausstand einer 100% Autarkie. In Äquator-nahen Gegenden mit täglicher Sonnenflut. Nicht in Deutschland oder Island 🙂
• Verbraucher. Vermutlich entlockt Dir das ein gelangweiltes Schmunzeln, aber in der Tat: Nur mit sinnvollen Verbrauchern auf der Netzstromseite macht so ein Konverter / Inverter wirklich Sinn. Auch für dieses „Sinnvoll“ bringe ich Dir gleich einen eigenen Absatz. Spoileralarm: Ein Internetrouter wie eine Fritzbox ist dabei ein wesentlich sinnvollerer Verbraucher als ein 21 Kw Badewannen Durchlauferhitzer. Dazu gleich mehr.
• Batterie. Sonnenkraft ist nicht grundlastfähig, zumindest nicht in vielen bewohnten Regionen der Erde. Schon wegen der Nacht & Wolken. In der Wüste schon eher, aber da will man ja nicht wohnen. Obwohl… wenn die Klimaanlage kostenlos den ganzen Tag kühle Luft spendiert… warum denn nicht? Siehe auch „sinnvolle Verbraucher“. Die Batterien können leicht der teuerste Baustein so einer Insellösung/Autarken Photovoltaikanlage werden. Daher gilt es hier ganz besonders darauf zu achten, was will man denn erreichen… und was davon macht Sinn? Das können 2 ganz verschiedene Größen sein! Siehe sinnvolle Batterieauslegung.
• Netzstrom. Ja was denn jetzt… doch Netzstrom? Wir wollten doch ohne Netzstrom glücklich werden? Ja! Und trotzdem gibt es gut Gründe dafür, Netzstrom in dieses autarke Sonnenstromnetzwerk mit einzuplanen. Auch dazu innerhalb der folgenden Absätze mehr.

Das wars! Alles zusammen stecken und (nach der Anschaffung) kostenlosen Strom verbrauchen -äh… in Wärme umwandeln. Und wie zusammen stecken? Das kommt auch noch! Weiter unten. Les weiter!

Das war es, mehr braucht es nicht!

Na gut, Kabel, Schraubenzieher, Messgerät… Aber wenn Du diesen Artikel hier gefunden hast, dann hast Du so einen Kleinkram eh im Haus. Wir sollten aber erst einmal kurz ein paar Begriffe abklopfen, ohne die es nicht geht.

Ein paar Begriffe

MPPT?

MPPT steht für Maximum Power Point tracker.
Solarpanels haben eine Leerlaufspannung, also eine Abgabespannung, die sie nur völlig unbelastet erreichen. Das kann z.B. 33,3 Volt sein.
Und einen Kurzschlussstrom, die maximale Stromabgabe eben bei einem Kurzschluss. Das kann z.B. 9,6 Ampere sein. In beiden Fällen ist die entnehmbare Leistung = 0 Watt. Leistung = Volt x Ampere, also 33,3 Volt x 0 Ampere = 0 Watt, und 9,6 Ampere bei 0 Volt = 0 Watt.
Die Kunst liegt darin, die Module so stark zu belasten, dass ihr Ergebnis aus Betriebsspannung und Abgabestrom dem Maximum der Leistung entspricht. Je nach Modulsorte arbeiten diese dann mit etwa 50-75 % Ihrer Betriebsspannung. Diesen Punkt der Maximalen Power nachzuführen (tracken) bzw. zu finden ist Aufgabe des MPPT. Der MPPT ist eine elektronische Regeleinheit mit Leistungshalbleitern. Mathematisch bildet er eine ersze Ableitung auf die Stromkurve bei verschiedenen Spannungen, und findet so das Maximum aus der Formel Volt x Ampere. Sowohl die Voltzahl der nun belasteten Panels wie auch die dadurch entnommenen Ampere ändern sich alle paar Sekunden. Wolken, Sonnenstand, ein ausruhender Vogel, eine krabbelnde Spinne, veränderte Temperatur der Solarzellen: Alles dies nimmt Einfluss auf die idealerweise zu entnehmende Strommenge, was wiederum direkt die sich dadurch ergebende Spannung beeinflusst.

Laderegler?

Die hoffentlich (aber nicht unbedingt notwendigen!) angeschlossenen Batterien sollen geladen, aber nicht überladen werden. Sie sollen mit einem maximalen Ladestrom geladen werden, der Sie nicht zu schnell altern lässt. Dies übernimmt der eingebaute und programmierbare Laderegler. Meist können diese eingebauten Laderegler sowohl für einfache Bleibatterien (Nassbatterien, Flood), Gelbatterien (geschlossene Bleibatterien, „sealed“) und Lithium Ionen Batterien eingestellt werden. Unbedingt einen Hybrid inverter kaufen, der auch die gewünschten Batterien unterstützt! Je langsamer Batterien geladen werden, umso besser für Ihre Lebensdauer. Anderseits müssen wir in maximal einen Tag bei Sonnenschein die Dinger vollbekommen, vielleicht sogar noch mit Reserve, wenn ein paar Stunden durch Wolken nicht so pralle sind. Daher müssen wir bei der Einstellung des Ladestroms Kompromisse zwischen Batteriepflege (Niedriger Ladestrom) und Batteriebereitschaft (hoher Ladestrom) eingehen.

Wechselrichter?

Der Wechselrichter erzeugt aus dem Gleichstrom, welches die Solarmodule oder Batterien liefern, den gewünschten haushaltsüblichen Wechselstrom, mit dem sich alle üblichen Verbraucher betreiben lassen. Die meisten verbauten Wechselrichter sind entweder für 110 Volt und die üblichen Varianten oder für 220 Volt + die üblichen Abweichungen (z.B. 230 Volt) einstellbar! Es gibt nur sehr wenige Hybrid Inverter, welche sich sowohl auf 110 wie auch auf 220 Volt einstellen lassen! Unbedingt darauf achten, einen Wechselrichter für die richtige gewünschte Netzspannung auszuwählen.
Das kann übrigens auch aus gutem Grund von der lokalen Netzspannung abweichen! Wenn man z.B. in einer 110 Volt- Umgebung eigene 220/230 Volt Geräte betreiben will, ist so ein Hybrid Inverter auch ein prima Werkzeug. Manche erlauben es sogar, aus einer enormen Unterspannung, z.B. 110 oder 90 Volt noch die Batterieladung und die nötige Energie für die 220/230 Volt Seite zu erzeugen! Vorher schlau machen, ob der ausgewählte Inverter (Wechselrichter) das auch kann. Auch dazu weiter unten mehr.

Auswahl der einzelnen Komponenten

Der Inverter/Wechselrichter und die Solarmodule sollten als komplette Einheit angeschafft werden. Sonst können Dir teure Fehler passieren, z.B. dass die Module nicht komplett oder nicht mit voller Leistung mit dem Inverter betrieben werden können.

Hierzu müssen wir aber erst einmal ein paar Begriffe klären, ohne diese Grundlage könnt Ihr eure Anlage nicht sinnvoll zusammenstellen.

Grundlagen Begriffe

Parallel und Serienschaltung

Meist reicht nicht ein einziges Solar-Pannel, um die geplante Infrastruktur zu betreiben. Für höhere Leistungen können daher die Solarmodule kombiniert werden. Dabei können Module hintereinandergeschaltet werden: Der Plus-Ausgang des ersten Moduls wird mit dem Minus-Eingang des zweiten Moduls verbunden, der Plus-Ausgang dieses zweiten Moduls dann wieder mit dem Minus-Eingang des dritten Moduls, und immer so weiter. Dabei erhöht sich die Betriebsspannung der verbunden Module auf die Summe der einzelnen Modulspannungen. Dies kann z.B. interessant sein, um auch bei bewölktem Himmel noch eine gewünschte Betriebsspannung zu erreichen. Bzw. um die nötige Solarleistung mit höherer Spannung und niedrigeren Strömen zu erzeugen. Grundsätzlich sind größere Spannungen leichter zu verarbeiten als größere Ströme.
Oder parallel: Module werden nebeneinandergeschaltet. Hierfür gibt es vorkonfektionierte Kabelpeitschen. Die Plus-Ausgänge mehrere Module sowie die Minus-Ausgänge werden jeweils zusammen geschaltet. Auf diese Weise steigt der entnehmbare Strom, die Spannung verändert sich nicht.
In der Praxis werden oft Kombinationen eingesetzt: Mehrere Module werden hintereinandergeschaltet, oft bis zu einer Betriebspannung von > 500 Volt. Von diesen Modulverbänden werden dann wiederum einige parallel geschaltet. Für eigene Experimente sollte daher bei der Anschaffung immer auf eine gerade Anzahl an Modulen geachtet werden: 4 oder 6 oder 8 usw. usw.
Mit 6 Modulen können so zB. schon
3 hintereinander (3-fache Betriebsspannung), von diesen Set 2 Parallel (doppelte Strombelastbarkeit) geschaltet werden. Oder alle hintereinander (6-fache Betriebsspannung). Oder alle parallel (6-facher Laststrom). Bei einer ungeraden Anzahl von Modulen bleibt oft eines auf der Strecke, wenn die Konfiguration geändert werden soll.
Achtung! Beim Parallelschalten bringen die Solarpanels praktisch niemals die gesamte Leistung, welche sie rechnerisch erbringen könnten! Dies hängt mit der unterschiedlichen Belastung und Bauteilstreuung bei der MPPT-Regelung zusammen. Hier ist ein superlangweiliges Video, welches dies sehr exakt erklärt.

Microinverter & Leistungsoptimierer

Beide werden auf Dauer und mit sinkenden Preisen die Gesamtleistung von Solaranlagen weiter steigern. Für die hier beschriebene Anwendung werde ich beide Bauteile nur anreisen:

Microinverter holen die Leistung jedes einzelnen oder weniger zusammen geschalteter Panels ab, und konvertieren diese sofort auf Netzspannung, z.B. 230 V. Auf diese Weise entstehen lauter Solarinseln, welche jeweils für sich das Maximum ihrer Leistung abgeben. Egal wie diese Inseln einzeln verschaltet sind, jedes Panel kann so seine maximale Leistung einspeisen. Microinverter arbeiten grundsätzlich (derzeit noch) auf Wechselspannung, eine Batteriepufferung ist hier nur mit erhöhtem Aufwand zu integrieren.

Leistungsoptimierer sind, etwas vereinfacht ausgedrückt, Mini-MPPT’s welche auch jeweils einzelne Panels oder einzelne Gruppen optimieren, allerdings werden die Panels noch weiter hintereinander oder parallel betrieben (achte auf meinen Hinweis zur Parallel-Schaltung!), und stellen so Gleichstrom für die hier beschriebenen Hybrid-Inverter bereit. Der Kostenaufwand lohnt sich für Hobbyanlagen nicht, da ist es (noch) sinnvoller, in einen Hybrid-Inverter mit mehreren Eingängen (Strängen=Strings) zu investieren.

Leerlaufspannung

Die Leerlaufspannung wurde bereits bei dem MPPT erwähnt. Sie ist für die Leistungsgewinnung unwichtig. Aber Sie ist absolut notwendig für die Auswahl des richtigen Inverters! Jeder MPPT hat eine maximale Eingangsspannung, auf die er ausgelegt ist. Nehmen wir mal 95 Volt an.
Der MPPT wird nicht mit dieser Spannung arbeiten, diese liegt bei korrekter Konfiguration der Solarmodule darunter. Aber!!! Bevor der MPPT an’s Werk gehen kann, liegt eben erst einmal die Leerlaufspannung der Solarmodule an seinen Eingangsklemmen an!
Nehmen wir die weiter oben erwähnten 33,3 Volt Module, davon 3 hintereinander. Das macht eine Leerlaufspannung von 99,9 Volt.
Ein Hybrid-Inverter mit einer maximalen Solar-Leerlaufspannung von 95 Volt wird daher beim Starten (genauer: Millisekunden vor dem Start) einen unerlaubten Betriebszustand erkennen: Je nach Sonneneinstrahlung eben bis zu 99,9 Volt. Diese Leerlaufspannung würde nun, wenn der MPPT wirklich arbeitet, augenblicklich auf eine deutlich geringere Betriebsspannung zusammenbrechen, und damit unterhalb der erlaubten 95 Volt landen. Das „Weiß“ der Wechselrichter aber nicht! Er kann nur feststellen: Am Solareingang liegt eine zu hohe Spannung an, und er wird daher hoffentlich mit Fehler abschalten (die meisten dieser Geräte haben sehr viele Schutzschaltungen). Was kann man nun tun, wenn man so eine Solarmodul/Inverterkombination angeschafft hat? Nix!
Und das schreibe ich aus eigener Erfahrung. Die Werte sind nicht erfunden, sondern entsprachen meiner Realität. Was kann man technisch gegen eine zu hohe Leerlaufspannung machen?
A) Die am Inverter anliegende Spannung reduzieren. Hierfür würden sich Dioden eigenen. Moderne Dioden haben eine Durchfluss-Spannungsdifferenz von ca. 0,5 Volt. In obigen Beispiel müssten also 10 Dioden in Reihe aus den 99,9 Volt ungefährliche 94,9 Volt (sogar etwas höher, da Dioden ein klein wenig mehr als 0,5V „verbraten“). Das ging sogar teilweise gut! Aber… der Solarregler (der MPPT) „probiert“ gerne ein wenig herum, mit welchen Parametern, mit welcher Strom/Spannungskombination er am meisten Leistung aus den Solarzellen ‚rauslutscht. Und dabei hat er schon mal auf 17A hochgeregelt. Die 10 A Dioden haben das sogar überlebt, aber die Krokoklemmen, mit denen ich die Installation provisorisch verkabelt habe, fingen unerwartet an zu leuchten… Die waren offensichtlich nicht für 17A ausgelegt 🙂 . In einem weiteren Experiment habe ich dann die Krokoklemmen gegen Schraubklemmen („Lüsterklemmen“) getauscht, um weiter zu experimentieren. Dies ging auch wieder so lange gut, bis die Dioden so warm wurden (0,5V x z.B. 15 A = 7,5 Watt Verlustleistung, bei zwei Dioden zusammen 15 Watt), das sich das Lötzin, mit denen Sie verlötet waren, verflüssigt hat.

Um das kurz zu formulieren: Das ist pfusch, machen Sie das nicht. Achten Sie bei der Auswahl der Pannels und des (Insel-)Wechselrichters darauf, dass die Leerlaufspannung der Pannels in der gewünschten Konfiguration (Serienschaltung!) garantiert unterhalb der maximalen PV-Leerlaufspannung des Wechselrichters liegt. Am besten gleich 5% oder sogar 10% darunter, dann sind Sie auf der sicheren Seite.

B) Abschatten eines Teils der Pannels. Wenn man sich die Pannels genauer ansieht, sieht man, wie die Solarzellen darin in Reihe (Serienschaltung) verdrahtet sind. Jeweils ein paar Solarzellen zusammen ergeben einen „Block“, welche mit einer Schottky-Diode, im weitesten Sinne einer Freilaufdiode, überbrückt werden können. Der Sinn: Wenn ein Teil des Pannels beschattet ist, dann sollen die noch vom Sonnenlicht beschienenen Solarzellen weiter Leistung liefern. Der Gedanke: Dann eben so einen Block mit Pappe o.ä. dauerbeschatten, und so die Ausgangsspannung eines Pannels um die paar Volt zu reduzieren. Das ist eine ganz ganz schlechte Idee! Diese Schottky Dioden sind nicht dafür ausgelegt, dauerhaft einen Strom an den damit geschützten Solarzellen vorbeizuleiten. Sie werden schnell altern und durchbrennen.

C) Eine Grundlast an die Solarzellen anschließen, z.B. einen Leistungswiderstand, eine alte Glühbirne, eine alte Heizwedel oder so etwas. Das würde tatsächlich funktionieren. Wie wir weiter oben beim MPPT schon gelernt haben, reduziert sich die Leerlaufspannung der Solarmodule bei der kleinsten Belastung. Das wäre also wirklich ein gangbarer Weg. Aber wo bekommt man so schnell einen entsprechend Lastwiederstand? Und: Dieser Lastwiederstand verbraucht kontinuierlich Leistung, welche dann nicht mehr dem Solarregler zur Verfügung steht. Eine echte Notlösung, die helfen kann. Macht das nicht!

D), und das ist die einzige Empfehlung, die ich wirklich geben kann: Wechselrichter mit eingebautem MPPT (Hybridregler, Hybridinverter) passend zu den Solarmodulen auswählen!

E) Es soll nicht vergessen werden, dass es auch noch Leistungsoptimierer gibt, praktisch so was wie kleine MPPT’s pro einzelnes Modul, mit denen dann am Ende die Leerlaufspannung auch nicht mehr erreicht wird. Der Aufwand steht in keinem Verhältnis zum Ergebnis. Tauschen Sie die Solarpanels oder den Wechselrichter! Vielleicht finden Sie ja noch einen dankbaren Abnehmer bei Ebay Kleinanzeigen oder Carousell, der philippinischen Gebrauchtwarenplatform. Oder bauen beim Papa, Onkel, Elementary School aus den Resten eine neue Anlage auf, bei der Sie die fehlenden Bauteile gleich richtig dimensioniert neu kaufen.

Regelbereich

Der Regelbereich des eingebauten MPPT im Hybrid-Inverter ist, neben der Leerlaufspannung, die zweite wichtige Grundgröße. Eigentlich sogar die wichtigste, aber bitte die Leerlaufspannung nie aus dem Auge verlieren! Der Regelbereich setzt sich zusammen aus dem Spannungsbereich, in dem er regeln kann, und dem Strombereich, den er maximal abnehmen kann. Dementsprechend gibt es einen Voltbereich (z.B. 30 bis 85 Volt) und einen Amperebereich (z.B. 0-12 Ampere). Der eingebaute MPPT könnte also die Pannels z.B. mit 45 Volt und 8 Ampere = 360 Watt belasten, oder mir 52 Volt und 6,92 Ampere. Oder mit 30 Volt und 12 Ampere, oder mit 85 Volt und 4,23 Ampere. Bei jeder einzelnen Betriebsart kommen 360 Watt Leistung von den Solarzellen im Regler an. Wenn Die Solarzellen nun aber einen Maximalstrom von 9 Ampere haben, dann steht der Regelbereich ab 30 Volt gar nicht zur Verfügung! Bei 30 Volt wären es dann nur noch 30 * 9 = 270 Watt. Wenn Die Solarzellen aber sogar die 85 Volt noch mit 10 Ampere beliefern können, so kommen dann bei 85 Volt und 10 Ampere satte 850 Watt beim Wechselrichter an. Natürlich ausreichend Sonnenlicht vorausgesetzt.
Grundsätzlich ist es besser, mit höheren Spannungen zu arbeiten als mit höheren Strömen. Wenn z.B. die Solarmodule eine Gesamtleistung von 2.000 Watt bringen sollen, dann wären das bei einer Nennspannung von 85 Volt (wir erinnern uns an dem Beispiel mit dem obigen Hybrid-Inverter lockere 23 Ampere… das lässt gängige Solarkabel schon ein wenig warm werden.
Merke: Ampere Bäh, Volt Mhmmm….
Bei einer Gesamt-Panelleistung von 2.000 Watt (was keine utopische Größe ist!) ist es daher viel einfacher, mit z.B. einer Leerlaufspannung von 500 und einer Arbeitsspannung von z.B. 400 Volt zu arbeiten. 2.000 / 400 = 5 Ampere, das ginge auch noch mit meinen Kroko-Klemmen! Aber das machen wir bitte auch nicht! Gleichstrom fängt bei so etwa 120 Volt an gefährlich zu werden. Dazu muss man dann schon Pluspol der Panels in die eine Hand nehmen, und Minuspol in die andere. Wird wohl nicht vorkommen. Aber die Gefahr existiert. Daher gehören die Hochvoltanlagen auch in die Hände von Fachleuten, und nicht in die von Hobbyschraubern.
Und auch hier gilt wieder: Die Pannels müssen zu dem Inverter bzw. dem verbauten MPPT passen.
Ein gängiges 150 Watt Panel kann z.B. diese Kenngrößen haben:

Maximum Power/Pmax(W):120
Maximum Power Tolerance:±3%
Open-Circuit Voltage/Voc(V):22.32
Short-Circuit Current/Lsc(A):7.13
Max Power Voltage/Vmp(V):18
Max Power Current/Lmp(A):6.67
Max system Voltage(V):600
Max Over Current Protecting Rating(A):15

Von diesen Pannels würden 16-17 Panels die gewünschten 2.000 Watt Solarleistung erbringen. 17 ist eine ungerade Anzahl, die wollen wir nicht (siehe weiter oben), weil wir damit weniger Konfigurationsmöglichkeiten haben. Also nehmen wir 18 Panels, und haben dann gleich noch ein wenig Toleranz für Leitungsverluste und Herstellerabweichungen.

A) 18 Stück in Reihe. Das würde eine Leerlaufspannung von schnuckelingen 22,32 Volt x 18 = 401.76 Volt ergeben. Bingo! Ziemlich genau unser Plan! Der MPPT dürfte die Panels dann auf 18 x 18 Volt (Max Power Voltage = erwarteter Arbeitspunkt des MPPTrackers!) = 324 Volt einregeln. Die 401.76 Volt liegen auch unterhalb der Maximalen Systemspannung, für die diese Panels geeignet sind (600 Volt). Alles grün!
B) 2 x 9 Stück in Reihe, die beiden Blöcken parallelgeschaltet. Damit haben wir eine Leerlaufspannung von 9 x 22,32 Volt = 200,88 Volt, und könnten die Panels dann bei optimalen Bedingungen 2 x 6,67 Ampere = 13,34 Ampere liefern.
Wie sieht das nun aus, wenn wir einen Inverter wie in meinem Beispiel nehmen? Der maximale Reglerbereich geht bis 85 Volt, die Leerlaufspannung muss unter 95 Volt bleiben.
95 Volt Maximalspannung am Regler / 22,32 Volt maximale Leerlaufspannung (nicht so knapp kalkulieren!) = 4,25 Panels in Reihe. Durchsäge ist doof, also nur 4 Panels in Reihe, sonst läuft der MPPT nicht an.

18 Stück / 4 = 4,5 Stränge nebeneinander. Geht nicht, alle Stränge müssen die gleiche Anzahl Panels haben, sonst dienen die kürzeren Stränge mit der geringeren Spannung als Stromsenke, nehmen also Leistung von den anderen Panels auf. Das ist übrigens der einzige Grund, warum die Panels so ähnlich wie nur möglich sein sollten, die Qualität dafür gibt der Parameter Maximum Power Tolerance an! So brauchen wir 5 Stränge = 20 Panels. 5 Stränge x 6,6 Ampere = 33 Ampere! Das ist schon eine ganze Menge, das wollen wir nicht! Einem Kombiwechselrichter mit 85 Volt maximaler MPPT Spannung sollte nicht mehr als 1.000 Watt von den Solarmodulen zugeführt werden, und die meisten Regler dieser Klasse sind auch nur für solche Leistungen ausgelegt. Zu viele Zahlen? Macht nix, ignoriert das, nutzt die Daumenformeln im weiteren Teil. Es geht hier nur um ein grundsätzliches Verständnis der wichtigsten Betriebsparameter.

Daher ist es so wichtig, sich vor der Anschaffung Gedanken über die gewünschte Solarleistung zu machen, noch viel mehr als über die gewünschte Ausgangsleistung oder die gewünschte Batteriekapazität. Weiter unten gibt es Empfehlungen für die Ermittlung einer sinnvollen Solarleistung.

Die Panels liefern die angegebene Leistung nur bei optimalen Bedingungen: Senkrechte Sonneneinstrahlung.
Bei Regen, Schatten, Wolken, morgens, abends, falscher Ausrichtung wird das zwangsweise weniger Leistung! Die (Teil-)Leistung spielt sich in der Regel in Ampere ab, und erst durch den MPPT dann in Volt.

Das steht alles auf jedem Panel auf so einem kleinen silbernen Aufkleber auf der Rückseite.

Fortsetzung folgt.

Einfache Auslegung / Bedarfsplanung / Materialauswahl

Bedarfermittlung aus der Vergangenheit

Für die Bedarfsermittlung gibt es komplexe Formeln und Regelwerke… Mein Tipp: Spar Dir die!
Nimm Dir einfach deine Letzte Stromrechnung. Gerade in den südlichen, von der Sonne verwöhnten Ländern, ist es durchaus üblich, eine monatliche Abrechnung zu bekommen. Wenn Du diese nicht hast, notiere einfach Deinen Strom-Zählerstand, warte 7 oder noch besser 30 Tage, notiere den neuen Zählerstand, bilde die Differenz, und teile diese durch die Anzahl Tage.
Beispiel: Zählerstand am 1.3.2022: 5.234 Kw. Zählerstand am 17.3.22: 5.355 Kw. 1.3. bis zum 17.3. sind 17 Tage, das ist einfach :-). 5.355 – 5.234 = 121 kw in 17 Tagen = 7.1 kw/Tag. Das ist, nach meiner Erfahrung, ein sehr realistisches Ergebnis für z.B. 2 Kühlschränke, nächtliche Hofbeleuchtung mit LED-Leuchten, 2 Ventilatoren, die mehr oder weniger rund um die Uhr laufen, Computer, 3 Router. Halte Dich hier bitte nicht an meiner oder irgendeiner anderen Verbrauchsaufstellung fest! Nimm Deine eigene, die passt am besten zu Dir!

7.1 Kw müssen jedoch während der Tageszeit/Sonnenscheinzeit erzeugt werden (aus Sonnenlicht umgewandelt werden, für die, die es ganz genau formuliert haben wollen 🙂 ), d.H. am Tag müssen die Panels genug Leistung für die Tagesverbraucher UND zum Laden der Batterien für die Nacht erbringen. Je nach Äquatornähe kann man ganz gut mit 10 Std energierelevanten Tageslicht rechnen. 7.1 kw = 7.100 Watt geteilt durch 10 Stunden = 710 Watt.
Das heist. mit 710 Watt Solarpanelleistung haben wir eine Chance, bei ganztäglichem Sonnenschein 100% unseres Strombedarfs tagtäglich selbst zu erzeugen. Nun gibt es aber Umwandlungsverluste im Regler, Speicherverluste in den Batterien, allgemeine Verluste und Ungenauigkeiten bei Verbrauchsschwankungen usw. usw.
Daher nehmen wir das Ergebnis x 2,5, somit kommen wir auf gerundete 1.800 Watt (7.1 * 2,5 = 17,75) Solarpanelleistung. Damit haben wir auch schon bei Sonnenaufgang und Sonnenuntergang eine nutzvolle Stromerzeugung, und auch bei leichten Wolken haben wir so genug Reserver in den Panels, um noch unseren Tagesbedarf zu erzeugen.
Bei tagelangem Starkregen nützt uns dies natürlich nichts, die Panelleistung erreicht bei starken Wolken möglicherweise nur 20 oder gar 10% der Nennleistung. Vielleicht 30% in den Tropen/Äquatornähe.
Hier empfehle ich Dir aber tunlichst, nicht von diesen Extremwerten auszugehen. Zu der vergleichsweisen günstigen Panels kommt ja noch die sehr teure Batteriekapazität hinzu! Tipp: Bleib bei dem 2,5, vielleicht noch 3-fachem Sicherheitsfaktor, und überlass den Rest der lokalen Stromversorgung. Denn die hier beschriebenen Hybrid-Inverter können genau dies: Bei nicht ausreichend selbst (vor-)produziertem Strom holen Sie sich den restlichen Bedarf einfach aus dem Stromnetz! Klar gibt es dann auch noch hier die Frage, was tun, wenn bei einem Monsun mit tagelang tiefschwarzem Himmel auch noch der Netzstrom ausfällt… Und das auch noch gerade in einer Zombie-Apokalypse… während die Abwendung eines atomaren Erstschlages nur dadurch abgewendet werden kann, wenn gerade zu diesem Zeitpunkt ein Geheimagent sich nach einem Flugzeugabsturz mit letzter Kraft auf Dein Grundstück schleppen konnte und dort dringend einen Funkspruch mit Deiner Energieversorgung absetzen muss…
Wenn Du aber selbst auf diesen -recht gewöhnlichen und sicherlich alle paar Tage eintretenden- Regelfall vorbereitet sein willst: Ja, selbst das geht! Die hier beschriebenen Hybrid-Wechselrichter haben durch die Bank weg einen Schaltkontakt, mit denen Sie ein externes Notstromaggregat, z.B. einen Diesel-Generator, fernstarten können. Dann funktioniert das auch mit dem Geheim-Agenten. Achte einfach nur darauf, dass dein Generator fremdstartfähig ist und dein Regler eine „Dry-Contact“ Steuerung hat. Mit diesem Signal kann nämlich der Inverter dem Generator einen Startbefehl geben, welcher dann die Langzeitversorgung übernimmt. Das ist deutlich preiswerter, als mit einer 10-fachen Überkapazität bei Solarpanels und Batterien zu planen. Hier solltest Du dann aber auch professionelle Beratung in Anspruch nehmen, das wird dann schon schnell kompliziert und gefährlich.

Bedarfsermittlung für die Zukunft

Diese ist wesentlich schwieriger als die aus der Vergangenheit. Man versucht hierbei, seine (geplanten) Verbraucher zu ermitteln, diese in Tag- und Nachtbedarf aufzuteilen, um daraus möglichst exakt die Batterie- und die Modulleistung zu ermitteln. Und am Ende passt das eh nicht.
Fortsetzung folgt.

Auswahl der Verbraucher

-folgt-

Hybrid Inverter / Wechselrichter

Achtung! Die PV-Kenngrößen müssen mit den Solarmodulen harmonieren, daher solltest Du nach der Auswahl des Reglers und der Auswahl der Module unbedingt noch einmal nachrechnen, ob vor allem die Leerlaufspannung und die maximale Leistung/Spannung/Ampere der Panels zu dem Regler passt!!!

Bei den Reglern gibt es derzeit ein paar stabilen Größen, was die Auswahl sehr einfach macht.

12V/1.500 Watt

Das sind die Einstiegsregler. Für diese gibt es nur sehr eingeschränkte Anwendungsfälle, z.B. die einsame Jagdhütte oder das Wärterhäuschen mit geringer Leistung. Nur in die Planung aufnehmen, wenn es wirklich auf jeden Pesos/Cent/Pfennig ankommt. Ansonsten: Hände weg! Das Gerät wird -fast sicher- später komplett mit Panels und Batterien Abfall sein. Lass es.

24V/3.000 Watt

Das ist die Einstiegsklasse, mit der kann man schon ganz schön viel machen. Z.B: eine kleine Klimaanlage betreiben, sich vom Stromnetz unabhängig machen, seine Stromrechnung sehr deutlich verringern. Im Prinzip sind das die Eierlegenden Wollmilchsäue in der Photovoltaik! Bei einem ermittelten Tagesbedarf zwischen 1 und 15 Kw wirst Du vermutlich mit so einem Gerät gut zurechtkommen. Siehe dazu auch meine Energiespartipps am Ende dieses Beitrags! Allerdings empfehle ich Dir auch hier: Hände weg, bzw. vorher gut überlegen, ob Du damit Deine Pläne umsetzen kannst. Für ein Ferienhaus ohne E-Herd und Durchlauferhitzer, in dem die Aircon nicht existiert oder nur bei Sonnenschein betrieben wird, wirst Du aber sicher auch mit diesen Geräten sehr viel Spaß haben! Beachte bitte, dass diese Geräte bei Vollauslastung 3.000 Watt / 24 V = 125 Ampere aus den Batterien ziehen. Das beansprucht Leitungen und Batterien und den Regler maximal, und sollte kein Dauerzustand sein. Einen elektrisch beheizten Duschkopf mit 2.000 Watt und 3 Minuten Einschaltzeit, das macht 83 Ampere auf der Batterieseite, das können Die aber schon ganz gut wegstecken. Praxistipp: Besser bei Sonnenschein duschen, dann kommt schon ein guter Teil dieser 83 Ampere von den Panels, was den Batteriestrang deutlich entlastet.

48V/5.000 Watt

Das ist die Geräteklasse, die das Oberfeld des Hobbybastlers abdeckt – und auch praktisch den ganzen Bedarf, den man so im Haus haben kann. An diesen Geräten kann man eine 1,5 Hp (Horse Power, so rechnet man in manchen Ländern, echt!) = 1,11 Kw Klimaanlage schon den ganzen Tag (Tag, nicht Nacht!) mit billigem Solarstrom betreiben. Und auch einen Durchlauferhitzer mit 3 Kw kann man mal kurz anschalten, die 3.000 Watt / 48 Volt = 62,5 Ampere schafft der passende Batteriestrang locker ohne sich gleich in Rauch aufzulösen. Mein Tipp: Plan von vornherein genau mit dieser Geräteklasse! Sie sind universell.

Spezialgeräte

Neben diesen Brot-und-Butter Geräten kommen auch immer mehr Spezialgeräte auf den Markt, die dann aber nicht mehr so einfach zu verkabeln sind. Dem ambitionierten Hobbyschrauber würde ich davon abraten, will aber einige interessante Techniken hier schon anreisen. Daneben erkläre ich auch noch Standardfunktionen, welche in vielen Geräten verbaut sind, für die meisten Anwender aber keine Funktion haben. Es gibt z.B. auch 5Kw aus 24 Volt Inverter, 6 oder 8 oder mehr Kw auf 48V Basis. Diese Geräteklasse ist derzeit in unglaublichen Aufschwung, es kommen monatlich neue Modelle mit noch mehr Leistung und Funktionen auf den Markt.

2-Strang Inverter

Diese kommen gerade langsam auf den Markt: Inverter, welche gleichzeitig 2 oder 4 (oder mehr) verschiedene Solar-Panelkonfigurationen betreiben können! Überwiegend in den 48V Geräten, aber auch schon in den 24 V Geräten auffindbar.
Für 2 Stränge gibt es einige gute Gründe:
-Ost-West Anlagen. Eine Hälfte der Panels/Module ist leicht senkrecht Richtung Osten (Sonnenaufgang, auch auf der unteren Seite der Weltkugel) geneigt, die andere Hälfte leicht Richtung Westen (Sonnenuntergang). Die Module sollten wirklich nur leicht geneigt sein! In den südlichen Ländern wie die Philippinen, Thailand, Ecuador usw. geht die Sonne so schnell auf, dass der Gewinn durch die Neigung nur wenige Minuten am Tag ausmacht.
-Verschiedene Panels. Gerade, wenn man am Anfang nur mit einem Strang an die Kapazitätsgrenze des Gerätes oder der Geldbörse geht, so hat man bei einem 2-Strang Gerät den Komfort, später mit irgendwelchen Modulen nachrüsten zu können! Faustformel: Genau Deine Module (genauer: Module mit Den gleichen Parametern wie die bereits verbauten) gibt es später nicht mehr zu kaufen. Kann anders sein, rechne aber vorsichtshalber damit. Die beiden Stränge arbeiten komplett unabhängig voneinander. Der eingebaute 2-Kanal MPPT kann also z.B. den ersten Strang mit 98 Volt Leerlaufspannung/55 Volt mit 12 Ampere MPPT Arbeitsspannung betreiben, und den zweiten Strang mit 105 Volt Leerlaufspannung/70 Volt mit 6 Ampere MPPT Arbeitsspannung. So unterschiedliche Panels könnten anders nicht zusammenarbeiten, siehe weiter oben!

Dry-Schalter

Eine Funktion, mit der der Inverter bei fehlender Solarleistung einen externen Generator starten kann. Macht natürlich nur dann Sinn, wenn Du auch einen passenden Fremdstart-fähigen Generator besitzt oder anschaffen willst. Wobei diese Funktion keinen Aufpreis kostet. Entweder er ist dabei oder eben nicht.

W-Lan

Gerade am Anfang werden Sie alle paar Minuten zum Regler rennen, um zu sehen, wie viel Leistung gerade verbraucht wird, oder wie voll die Batterien sind, oder was gerade vom Himmel kommt. Wenn Sie keine Ahnung von diesen Zahlen haben, und auch nur wollen, dass das Ding einfach macht, was es soll: Verzichten Sie auf diesen Schnick schnack. Sie werden das Gerät einmal programmieren, und dann vergessen das es irgendwo am Haus hängt. Wenn Sie aber ein wenig Technik Afin sind: Unbedingt mitbestellen!

Das waren die wichtigen Randbedingungen, mit denen Sie garantiert einen passenden Inverter finden werden. Die Modellpalette vergrößert sich seit 2022 praktisch jeden Tag. Hinter dem Display gibt es aber kaum Unterschiede. Offensichtlich gibt es einen Referenzentwurf inklusive passendem Chipsatz. Die Displays und Bedienerführungen sind auffällig ähnlich bei diesen Geräten.

Dual/Tandem, gemeinsam betreibbare Inverter

Es gibt auch diese Geräteklasse schon kombinierbar, wenn man z.B. Schweißgeräte oder Mischmaschinen betreiben will, oder partout unbedingt seinen E-Herd nicht abgeben mag. Ich würde eher den E-Herd abgeben, weil dies einfach kaufmännisch vernünftiger ist. Wenn aber die Kohle locker sitzt: Warum nicht?

Stanard-Tandemgeräte lassen sich mindestens auf der ausgangsseitigen Wechselstromschiene zusammen schalten, und erlauben damit eine Verdoppelung/Verdreifachung der Ausgangsleistung.

Für Spezialfälle gibt es aber auch schon z.B. von Must Geräte, welche sich auch auf 3 Phasen zusammen schalten lassen!

Getrennte Inverter

Das war die -aus meiner Sicht- unsinnigste Anlage, die ich je gesehen habe. Ein Inverter wurde Grid-tied, also Netzgebunden eingesetzt. Er speiste aus seinen 18 Solarmodulen am Tag in das vom Stromanbieter gespeiste Netz Solarstrom ein (aber nicht rückwirkend, also nicht in das externe Netz, es konnte hier also kein Geld verdient werden). Nicht abgerufene (gerade nicht benötigte) Leistung dieser 18 Module verpuffte also einfach ungenutzt.

Dazu gab es einen zusätzlichen Off-Grid Inverter, welcher tagsüber aus weiteren 9 Modulen seine 4 Batterien geladen hat – aber nicht in das lokale oder Netzseitige Stromnetz eingespeist hat. Wurde also tagsüber mehr Leistung abgerufen, als von den 18 Modulen des ersten Inverters lieferbar war, wurde Netzstrom hinzugekauft. Die Leistung der weiteren 9 Module, soweit sie nicht in den Batterien speicherbar war, versickerte also ebenfalls. Abends wurde dann von Hand die Stromversorgung umgeschaltet – mit einem kurzen Stromausfall. Empfindliche Geräte wie reine PC’s (nicht Laptops) oder empfindliche Elektronik stürzte also ab und müsste neu gestartet werden, oder könnte durch die Spannungsspitzen /den kurzen Ausfall beschädigt werden.
Nun, nach der Umschaltung, wurde das lokale Stromnetz durch die Batterien betrieben – ohne bei Bedarfspitzen auf den Netzstrom zurück greifen zu können. Sobald die Batterien leer waren, fiel der lokale Strom aus – auch wenn das öffentliche Stromnetz („Grid“) betriebsbereit war. Passenderweise wurden hier auch die 4 x 12 V 200 Ah Batterien in der Beschreibung einfach zu 48V/800 Ah (4 x 12 V + 4 x 200Ah) Batterien = 38.4 kw Speicherkapazität hochgerechnet – Philippino 🙂
Natürlich musste dann am Morgen auch wieder von Hand auf den unterstützten Netzstrom umgeschaltet werden. Völlig unnötig, noch mehr da der für die Nacht genutzte Inverter sowohl von der Leistung wie auch seiner Technik diese ganze Umschaltung und den zuerst genannten Grid-tied Inverter und vermutlich 1/3 der Pannels völlig überflüssig gemacht hätte… wenn er denn korrekt eingesetzt worden wäre.
Eine Konfiguration, welche den Besitzer sehr stolz machte – bei mir aber nur stummes Kopfschütteln hervorrufen konnte. Macht diesen Unsinn bitte nicht nach 🙂

Betriebsparameter

Wenn Sie mindestens ein 24V/3KW oder besser, ein 48V/5KW Gerät auswählen, haben Sie schon im Prinzip alles richtig gemacht. Aber es gibt sehr sehr wichtige Betriebsparameter, welche die einzelnen Geräte unterscheiden. Und auf diese müssen Sie unbedingt achten! Weil diese 100% von ihren Panels / Solarmodulen abhängig sind, gehe ich auf diese noch einmal nach den Auswahlkriterien für die PV-Module ein. Rechnen Sie diese unbedingt noch einmal durch, sonst haben Sie am Ende einen Stapel Solarmodule, die nicht zu ihrem Hybrid-Inverter passen!

Auswahl der Solarmodule

Gesamtleistung

Die Gesamtleistung haben Sie bereits weiter oben ermittelt. Ich gehe hier mal exemplarisch von dem oben ermittelten Wert von 1.800 Watt aus.

Modulleistung

Ausgehend von einem bereits ermittelten Leistungsbedarf von 1.800 Watt in unserem Beispiel, entscheidet man sich nun für eine gewisse Modulleistung oder eine Modulanzahl.
Beispiel 1: Es sollen 20 Module verbaut werden. 1.800 Watt geteilt durch 20 Module = ein Modul sollte ca. 90 Watt liefern.
Beispiel 2: Es stehen 160 Watt Module zur Verfügung. 1.800 Watt geteilt durch 160 Watt = 11,25 Module. Achtung! Niemals eine ungerade Anzahl von Modulen installieren! Also nicht abrunden auf 11, sondern aufrunden auf 12. Wenn noch ein Modul extra genommen werden soll, dann also auch auf keinen Fall 13 Module, sondern 14 nehmen! Das kann sehr praktisch sein, weil die Module die preiswertesten Bauteile sind. Auf diese Weise hat man gleich eine Reserve für ungeplanten Strombedarf oder wenn mal ein Modul ausfällt: Einfach das defekte Modul entfernen und mit dem Rest weiterarbeiten, es war ja von Anfang an als Reserve geplant.

Parallel oder Seriell (Reihenschaltung)

Die 1.800 Watt können bei 20 Modulen auf ganz unterschiedliche Weise von den Modulen geliefert werden. Z.B. mit 900 Volt (900/20 = 45 Volt pro Modul) und 2 Ampere (900 Volt x 2 Ampere = 1.800 Watt).
Oder auch mit 200 Volt = 10 Volt pro Modul, und 9 Ampere.
Meine Empfehlung ist: Nicht zu viel Ampere, da geht zu viel Leistung in den Kabeln verloren, und die Kabelstärke muss auch entsprechend passend gewählt werden. Aber auch nicht zu viel Volt, denn so etwa ab 120 Volt kann auch der Öko-Strom lebensgefährlich werden… Wäre das dann eigentlich ein „natürlicher Tod“?
Glücklicherweise kann man gleiche (!!!) Module auch gemischt parallel und seriell schalten!
900 Volt sind viel zu viel für einen Hobbyschrauber. Das gehört ohne Wenn und Aber in Profihände! Und bei mehr als 20 Ampere würde ich auch einen Fachmann zu Rate ziehen.
So bleibt aber eine supereinfache Lösung:
Wir nehmen z.B. 200 Watt Module mit typischerweise ca. 25 Volt / 8 Ampere MPP Arbeitspunkt. Siehe technische Daten ihrer vorausgewählten Module. Hiervon werden wir 1.800 Watt / 200 Watt = 9 Module benötigen.
_{Grundsätzlich rate ich genau von so einer Konfiguration ab: 9 Module können Sie nur in der Kombination 9 Stück in Reihe oder 3 x 3 in Reihe/Parallel betreiben. Sie können z.B. nicht 4 in einem Strang und parallel dazu 5 in dem anderen Strang anschließen. Außer, Sie haben ein 2-Strang Gerät. Ungerade Modulanzahlen sollten Sie vermeiden, außer Sie haben von Anfang an einen genauen Plan wie Sie die Module verschalten werden.}
Diese schalten wir jeweils 3 hintereinander (Serienschaltung), was sehr einfach geht: Durch die genormten MC4-Stecker können wir die Module nur richtig hintereinanderschalten: Der Stecker vom roten Kabel vom ersten Modul kommt in die Buchse von dem Schwarzen Kabel des 2. Moduls, und genauso vom 2. in das dritte Modul.
Das machen wir 3 mal, so haben wir schon die 3×3 Module untereinander richtig verkabelt.

Mit den passenden MC4 Verteilern schalten wir nun diese jeweils 3er Stränge parallel:

Nun haben wir 3 Stränge mit jeweils 75 Volt Arbeitsspannung ( 3 x 25 Volt) und 24 Ampere Arbeitsstrom ( 3 x 8 Ampere), das ist noch gut zu verarbeiten. Achtung! Parallelschaltung holt nicht das Maximum aus allen Pannels heraus! Siehe weiter oben.

Natürlich kann ihre Konfiguration komplett anders aussehen! 5 Panels á 180 Watt hintereinander, davon 2 Stränge parallel. Oder 5 Panels á 90 Watt hintereinander, und dann 4 davon parallel.
Die 120 Volt als maximale Betriebsspannung und die 20 Ampere als maximaler Solar-Laststrom sind nur Rahmenempfehlungen. Wenn Sie so gar keine Ahnung von Volt und Ampere haben, halten Sie sich besser daran. Und fragen einen Fachmann. Für alle anderen gilt: Die Spannung ist nur ganz genau zwischen den beiden Kontakten der Solaranlage gefährlich, der eigene Körper muss zwischen diese beiden Kontakte kommen. Beide Kabelenden an einer Hand können zwar ganz schön weh tun und auch echt üble Verbrennungen verursachen, sind aber in aller Regel nicht tödlich, Und ein Kontakt an sich verursacht auch keine Gefahr, auch nicht gegen Erde oder so etwas. Trotzdem: Das ist kein Spielzeug für Ahnungslose, man sollte schon sich etwas mit Kupfer & Strom & Spannung auskennen. Sonst: Finger weg! Und zwar im Wortsinne. Auch Arme, Füße, Beine, Nasen…

Leerlaufspannung

Wie weiter oben bereits angerissen, haben Solarmodule eine Leerlaufspannung, welche deutlich höher liegen kann als die Arbeitsspannung. 25% höher ist keine Seltenheit, 50% höher auch durchaus in der freien Wildbahn auffindbar. Diese Spannung bricht zwar bereits bei leichter Belastung auf einen deutlich niedrigeren Wert zusammen, aber erst mal liegt diese Spannung an einem Solarmodul bei Beleuchtung und ohne Belastung an. Das ist sehr wichtig für die Auswahl des Hybrid-Inverters! Unbedingt beachten! Der Inverter nimmt die Solarseite nicht in Betrieb (oder erleidet sogar Schaden), wenn die anliegende Photovoltaikspannung seine eigene maximale PV Eingangsspannung überschreitet.

MPP Spannung/Strom

Dieser Begriff wurde bereits einmal weiter oben erläutert. MPP steht für Maximum Power Point, und entspricht der Arbeitsspannung/dem Arbeitsstrom des Modules. Diese Werte sind aber nicht fix, und können vom eingebautem MPPT (Maximum Power Point Tracker) des Inverters nach dessen Lust und Laune eingestellt werden. Dabei bedeutet „einstellen“: Je stärker das Modul Strommässig belastet wird, desto geringer ist die abgegebene Spannung.

Leerlaufspannung und MPP-Volt/Ampere werden bei jedem brauchbaren Panel als Aufkleber auf der Rückseite angegeben, und auch bei der Auswahl beim Kaufen genannt. Wenn einer dieser drei Werte nicht angegeben ist: Hände weg! Der Verkäufer hat keine Ahnung oder etwas zu verbergen.

Auslegung der Batterien

Einige der Hybridinverter erlauben auch den Betrieb rein mit Solarmodulen, ganz ohne puffernde Batterien. Ich rate von diesem Betriebszustand ab, die Ausgangsseite mit den gewünschten und benötigten 230 (220, 120…) Volt wird oft keine Netztrennung (Potentialfreiheit) haben, bei Stromausfall des Versorgers ist die Funktionsfähigkeit der Anlage nicht sichergestellt.
Derzeit (in 2022) gibt es gerade eine neue Generation von Klimaanlagen, die sich „Solar Aircon“ nennen. Das sind genau solche Konfigurationen: Ein paar Panels auf dem Dach speisen in solch einen Inverter ein. Dieser holt sich die jeweils fehlende Leistung aus dem örtlichen Stromnetz. Ich denke, dass diese Systeme kein Nachrechnen überleben würden, auf jeden Fall ist die angegebene Stromersparnis in aller Regel überbewertet.
Genau dies wäre (unabhängig von Klimaanlagen) eine Konfiguration, die durchaus den Verzicht auf Batterien nahelegt: Wenn der Inverter zu jeder Zeit Netzstrom nachziehen kann! Dann kann er bei ausreichendem Solarstrom die Verbraucher über kostenlosen Solarstrom versorgen, und je nach (Nicht-)Verfügbarkeit von Solarstrom steuert der Inverter automatisch Netzstrom hinzu. Das ist in der Tat die preiswerteste Möglichkeit, Verbraucher je nach Verfügbarkeit gleitend zwischen Netzstrom und Solarstrom hin und her zu regeln. Eine USV/UPS Funktion existiert so halt nicht, und überflüssiger Solarstrom kann eben nicht gepuffert werden.

Noch ein Vorteil bei dieser Betriebsart: Sie brauchen halt keine Batterien! Das klingt jetzt nach „Ach was“, hat es aber in sich! Batterien speichern sehr viel Energie, welche diese auch sehr schnell freisetzen können. Ein Kurzschluss auf einer 12V Batterie verwandelt den kurzschließenden Schraubendreher in wenigen Sekunden in flüssiges Alteisen, während sich die Batterie darauf vorbereitet, (je nach Modell) ihre gefährliche Säure in die Gegend und ihre Augen zu spritzen oder sich in unglaublich heißes Feuer und Rauch zu verwandeln. Wenn Sie nicht wissen, welche Gefahr von Speicherbatterien ausgehen, sollten Sie tatsächlich den batterielosen Betrieb einmal antesten. Hierbei brauchen Sie dann aber i.d.R. keinen Sicherheitsfaktor von 2.5 oder mehr bei der Auslegung ihrer Module, da reicht auch der Faktor 1, um auch bei leichten Wolken noch ausreichend Sonnenstrom für die Verbraucher zu generieren. Der Sicherheitsfaktur steckt schon bei dem „Geteilt durch 10“ mit drin, da die Module ja nun tagsüber keine Energie für die Nacht erzeugen (umwandeln) müssen, um damit tagsüber die Batterien zu laden. Sollten Sie sich die Option für einen späteren Batteriebetrieb offenhalten wollen, legen Sie gleich die ganze Solaranlage gemäß den obigen Daumenformeln aus.
Nehmen Sie nur gleiche Batterien, sowohl von der Zellchemie, wie auch der Spannung und der Ampere-Leistung her! Mischen Sie keine gebrauchten Batterien! Wenn Sie sich so gut damit auskennen, dass Sie das sicher hinbekommen, brauchen Sie diesen Leitfaden nicht! Ungleiche Batterien schaden bzw. zerstören sich gegenseitig!!

Batteriechemie

Generell unterscheiden wir zwischen Blei-Batterien und LFP Akkus. Es gibt da endlose Unterarten. Bei den Bleibatterien z.B. offene Bleibatterien, die sehr viel Ähnlichkeit mit ihren Brüdern im Auto als Starterbatterie haben, versiegelten Batterien, Gel-Batterien… Bei den LFP-Akkus wiederum gibt es auch die Arten ohne Eisen, mit Eisen (Ferum). Es gibt recht kleine Batterien, z.B. 12V/10Ah als Bleibatterien, 48V/9Ah als Scooter oder EBike Lithium Akkus…
Wenn Sie sich mit all diesen Typen auskennen, brauchen Sie vermutlich meinen Leitfaden hier nicht. Wenn Sie sich aber nicht damit auskennen, nehmen Sie „Solar-Batterie“, und entscheiden Sie sich nur für den Grundtyp. Meine Empfehlung: Nehmen Sie einfach 12V/200 Ah versiegelte oder GEL Bleibatterien, entsprechen der Anzahl für Ihren Regler, also 1 Stück für 12V, 2 Stück für 24V, und 4 Stück für 48 Volt.
Wenn Sie anfangen mit einzelnen Batterien in verschiedenen Verschaltungen, öffnen Sie die Büchse der Pandora. Wenn Sie z.B. 10 x 48V/10H parallel schalten, können Sie beim Rückgriff auf Restposten ein unglaublich billiges Batteriesystem zusammenbauen. Aber! LiIon Batterien „leben“, sie dehnen sich beim Laden aus! Das muss verhindert werden, daher müssen diese in einen Verbund gespannt werden, um diese Ausdehnung mit Gewalt zu verhindern.
Tun Sie sich das nicht an! Nehmen Sie große Batterien, und zwar nur in der Anzahl für die Voltspannung. Die angegebene Ah ergibt die Kapazität pro Batterie. Wenn Sie ein (nicht ganz ahnungsloser) Hobbyschrauber sind, reicht die Gefahr beim Verbinden von 2 oder 4 Batterien mit dem Regler gänzlich aus, um etwas Adrenalin Ihr Leben zu bringen.

Wollen Sie auch z.B. nachts auf die volle Ausgangsleistung ihres Inverters zugreifen, z.B. 3Kw für eine Klimanalage, die auch nachts läuft? Oder einem E-Herd/Kochplatte? Eine Mikrowelle? Dann kommen Sie i.d.R. mit Bleibatterien nicht weiter. Ihr hoher Innenwiederstand lässt die Ausgangsspannung sehr schnell auf so niedrige Spannung (z.B. 10 Volt statt 13 Volt bei 12 V Batterien) abfallen, dass der Inverter fälschlicherweise von einer (tief-)entladenen Batterie ausgehen muss, und daher die Batterieversorgung abschalten muss. Sie können die Betriebsparameter i. aller Regel auch so modifizieren, dass der Inverter auch dann noch weiter seine Ausgangsleistung aus der Batteriekapazität bereitstellt, er kann dann aber einfach keine leere Batterie mehr erkennen, was zu einer -unbedingt zu vermeidenden- Tiefentladung führen wird.
Wenn Sie auch bei Batteriebetrieb noch eine permanent hohe Ausgangsleistung (so pi mal Daumen mehr als 1/20 der Batteriekapazität, also z.B. bei 24V/200Ah = 4.800 Watt / 20 = 240 W/h) bereitstellen wollen, vergessen Sie Bleibatterien, nehmen Sie sofort LiFePO4 Batterien, alles andere ist raus geschmissenes Geld. Wenn Sie aber mit der 1/20 bis 1/10 Leistung im Dauerbetrieb (Router, Kühlschrank) klarkommen, und sich der Inverter fehlende Leistung nachts aus dem (stabilen!) öffentlichen Stromnetz holen darf, so sind Solar-Bleibatterien durchaus ein günstiger Einstieg.

Batteriespannung

Die Batteriespannung ist durch die Auswahl des Inverters vorgegeben, also 12, 24 oder 48 Volt. In der Regel erreichen Sie die gewünschte Spannung durch das hintereinanderschalten von 12V (Blei) oder 24 V (LiIon) Batterien. Tipp: Nehmen Sie 12V Blein Gel oder 12 V Blei (Sealed) Solar Batterien. Hier bekommen Sie die preiswerteste Leistung. Gründe wie Platzbedarf oder Gewicht sind interessant in der Automobil oder EBike Technik, aber nicht zu hause, wo man die Dinger irgendwo hinstapeln und vergessen kann.

Man muss bei Bleibatterien aber einen sehr wichtigen Faktor beachten: Den Innenwiderstand! Denn der ist bei Bleibatterien signifikant höher als bei LiIon oder LiFe batterien. In der Folge kann Ihr Regler nur eine begrenzte Leistung pro Stunde aus diesen Batterien entnehmen. Diese beträgt so in etwa 1/5 bis 1/10 der Nenn-leistung. Beispiel: Wenn Sie Batterien mit 12 Volt und 100 Ah einsetzen, dann können diese etwa 60-120 Watt pro Stunde abgeben. In der Regel werden Sie davon 2 oder 4 in Reihe haben, also maximal 240 oder 480 Watt pro Stunde. Da die Batterien ja eine Nacht durchhalten sollen, ist das auch ganz cool: 10 Stunden bei 10 Ah sind wieder die 100Ah, so können die Batterien in einer Nacht komplett entladen werden, wenn Sie an diese Grenze gehen.
Warum nicht mehr? Wenn Sie einen Schraubenzieher auf die beiden Batteriepole legen (MACHEN SIE DAS NIEMAS!!!), würden diese Batterien durchaus auch mit 1000 Ampere in wenigen Sekunden ihre Gesamtkapazität von 1200 Watt an den Schraubenzieher und ihr inneres abgeben. Flüssiges Eisen und kochende Säure aus explodierenden Batterien wären die Folge.
Was ist das eigentliche Problem? Durch den vergleichsweise hohen Innenwiderstand sinkt die Batteriespannung an den Polen mit steigendem Entnahmestrom ab. Das ist kein Problem, Bleibatterien können damit gut umgehen. Beim Starten eines Autos sinkt die Batteriepolspannung auch mal leicht von 14,4 Volt = voll auf 9 oder 8 Volt ab. Und Die Batterie ist danach nicht kaputt.
Das weiß aber der Solarregler nicht! Er kann einfach nicht erkennen, ob die Batteriespannung auf 11.5 Volt abgesunken ist (oder 23 Volt oder 46 Volt bei 2 oder 4 in Reihe)), weil die Batterie entsprechend belastet wird, oder weil sie leer ist. Der Regler wird die Leistung aus der Batterie also herunter regeln oder gar die Leistungsentnahme aus den Batterien beenden. Dies passiert bei LFP oder LiIon Batterien so nicht, da diese einen wesentlich geringeren Innenwiderstand haben und daher ihre Ausgangsspannung, so lange noch Kapazität vorhanden ist, konstant (zumindest konstanter) halten. Somit kann der Regler deutlich mehr Energie in kurzer Zeit, z.B. auch eine Klimaanlage oder einen Durchlauferhitzer, aus diesen Batterien speisen. Das ist auch ein wichtiger Grund für die teils absurd dicken Kabelquerschnitte, welche vom Inverter zum Batteriestrang empfohlen werden: Es soll einfach kein weitere Spannungsabfall hinzukommen!
Wenn Sie ihre Solaranlage ohnehin dafür nutzen wollen, bei Dunkelheit hohe Leistungen aus den Batterien zu ziehen, werden Sie um eine Parallelschaltung ihrer Bleibatterien oder eben dem Einsatz von LFP Akkus nicht drum herumkommen. Klimaanlage und Induktionskochfeld in der Nacht kosten eben richtig Batterie-Geld. Nehmen Sie einen Gasofen und ziehen Sie in die Berge, dann brauchen Sie auch keine Klimaanlage, oder benutzen Sie Klimaanlage, Mikrowelle und Elektroherd von vornherein lediglich am Netzstrom, und lassen Sie diese Verbraucher aus Ihrer Solaranlage raus. Für das so gesparte Geld können Sie sehr sehr lange kochen und kühlen!

Batterieleistung

Der interessanteste Parameter. Solarbatterien (Egal ob Blei oder LiIon/LFP Akkus) bekommt man typsicherweise in diesen Größen: 50 Ah, 60 Ah, 100 Ah, 120 Ah, 150 Ah. Das ist natürlich keine abschließende Aufzählung. Bei mir stehen in 2023 2 x 12V 200Ah Blei-Batterien.
Der Ah-Wert, multipliziert mit der Gesamtspannung des Batteriepacks ergibt die Leistung, die pufferbare Kapazität des Akkublocks. Beispiel:
Sie nehmen 4 x 12 V Batterien für ein 48 Volt System, á 120 Ah (Alle Batterien in einem Verbund müssen die gleiche Zellchemie, Volt- und Ah-Zahl haben!!). Dann haben Sie 48 x 120 = 5.760 Watt Batteriekapazität. Bei Blei-Batterien sollten Sie diese nur selten nahezu komplett ausnutzen, Tiefentladung schadet jeder Batterie, aber besonders den Bleibatterien.
Daher mein Tipp: Nehmen Sie die größte Solar-Bleibatterien, die Sie bekommen können, z.B. 200 Ah. Somit haben Sie 48 V x 200 Ah = 9.600 Watt. Für die gängige Auslegung werden Sie vermutlich nicht mehr als 50% in der Nacht davon abrufen, was sich in einer langen Lebensdauer bemerkbar macht. Wenn Sie ohnehin ihren größten Strombedarf am Tag haben, und abends nur noch Router & Kühlschrank und ein paar Leuchten betreiben wollen, reichen auch die 100 Ah Batterien. Solarbatterien sind teuer! Daher ist auch die für die Nacht bereitzustellende Energie die teuerste ihrer Solaranlage.

Lassen Sie sich hier nicht von Asiatischen Lügenzahlen beeindrucken! Ich habe schon eine Anlage gesehen mit 4 x 12 V 200Ah Akkus… diese wurde beworben als 48 V 800Ah! Das ist technischer Blödsinn, Sie addieren nur die Spannung oder nur den Strom. Beides können Sie nicht addieren… Na ja, hier in Asien schon 🙂

Inbetriebnahme

Batterien

Bei den meisten Reglern müssen die Batterien zuerst angeschlossen werden. Folgen Sie hier unbedingt der Montageanleitung des Reglers. Achten Sie darauf, die Batterien vor der Inbetriebnahme mit einem guten Ladegerät komplett aufzuladen. Nehmen Sie auf keinen Fall Batterien mit unklarem Ladezustand gemeinsam in Betrieb. Die Batterien werden sich gegenseitig zerstören! Bis der Regler die leerere Batterie vollgeladen hat, hat er die vollere Batterie bereits das erste mal Überladen. Beim nächtlichen entladen erreicht die leerere Batterie dann früher ihre Tiefentladung, während die vollere Batterie noch fröhlich Leistung abgeben kann, und damit die bereits tiefentladene Batterie weiter schädigt.

Bauen Sie daher unbedingt an jede Batterie eine eigene Spannungsanzeige an. Bei LiFePO4 prüfen Sie regelmässig jede einzelne der verbauten Batterieblöcke, und nehmen Sie notfalls einmal eine Kalibration vor. Ihr Regler wird dies evtl. auch z.B. Monatlich machen, dabei werden aber immer alle Batterien bis auf die wirklich schwächeren überladen, damit auch die schwächeren wieder auf Vordermann gebracht werden. Das ist Stress für die gesunden Teile/Zellen.

Beispiel einer kritischen Schräglage. Deutlich zu erkennen:
-Die kleinen Billiganzeigen sind nicht allzu genau. Die 12.4 Volt der oberen Batterie entsprechen eher 12.8 Volt.
-Die untere Anzeige zeigt 10.7 Volt an. Auch diese Anzeige stimmt nicht ganz, das waren 10.9 Volt.

Aber das Ergebnis ist das wichtige! Bleibatterien wie im Beispiel haben eine Zellspannung von ca. 2 Volt, LifePO4 Batterien von ca. 3.7 Volt. Die 10.7 Volt zeigen also sicher an, dass eine Zelle der Bleibatterie tot ist! Und dafür reichen diese kleinen Billiganzeigen völlig aus. Bei Lithiumbatterien wäre die Differenz noch größer. Auch eine kleinere Schieflage reicht bereits dafür aus, das die noch intakte Batterie beim Laden überstrapaziert wird, während die defekte Batterie beim Entladen weiter geschädigt wird.

Auch im Normalzustand reicht die „Genauigkeit“ dieser kleinen Anzeigen völlig aus, es geht hier darum Schiefstände zu erkennen, die man dann mit einem guten Multimeter genauer überprüfen kann. Bei Lithiumbatterien können Sie möglicherweise ein Modul austauschen, wenn Sie ein vergleichbares finden – oder wenn Sie diese selbst zusammengebaut haben und noch Reserve liegen haben. Achtung! Die Reserve hat ganz sicher abweichende Leistungsdaten, sie wurde ja noch nicht verbraucht! Somit kann auch hier das austauschen eines Moduls das Gesamtsystem nur für eine beschränkte Zeit retten, auf Dauer muss der ganze Batterieblock neu kalibriert/getauscht werden.

Bei Bleibatterien können Sie probieren, die beschädigte Batterie mit einem dafür ausgestatten Ladegerät zu „reparieren“ (de-Sulfatierung), eine Reparatur durch Zellentausch kommt hier in der Regel nicht in Frage.

Montage der Solarmodule

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Verkabelung/Absicherung

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Netzstrom

Das Einspeisen von Netzstrom hat zwei riesige Vorteile:
A) Sie können ihren Solarstrom jede Nacht bis zur Neige nutzen, denn wenn die Batterien alle sind, speist der Inverter automatisch Netzstrom nach. Somit können Sie z.B. die Batterien deutlich kleiner = preiswerter auslegen. Dieser Vorteil entfällt, wenn Sie ihre PV-Anlage auch als USV (Unterbrechungsfreie StromVersorgung) / UPS (Uninterruptable Power Supply) betreiben möchten. Denn in diesem Fall wollen Sie sich ja gerade NICHT auf ihr Stromnetz verlassen.
B) Sie können auch mehr Leistung aus ihrem Inverter entnehmen, als die angegebene Nenn-Leistung. Üblich sind hier durchaus 100%, also z.B. 6Kw aus einem 3KW Wechselrichter. Wie macht er das? Bis zu seiner Nenn-Leistung bezieht der Wechselrichter seine Leistung -je nach Verfügbarkeit- von den Solar-modulen, aus den Batterien, und notfalls aus dem Stromnetz. Geht der leistungsbedarf aber über die Nenn-kapazität des Inverters, so gibt er einfach auf und… schaltet den anliegenden Netzstrom direkt zu den Verbrauchern durch. Das kann z.B. bei Geräte mit sehr hohem Anlaufstrom wichtig sein, es sollte aber nicht aktiv damit gerechnet werden, das der Regler schon notfalls direkt auf Netzstrom durchschaltet. Die Geräte sind in aller Regel nicht darauf ausgelegt, diesen Betriebszustand als Dauerzustand zu betreiben.
Dieser Betriebszustand nennt sich „Bypass Betrieb“. Ob der Inverter dies beherrscht, geht aus seiner Beschreibung hervor. Wenn dort nicht explizit ein Bypass Betrieb inkl. Angabe der Überlastbereiche angegeben wird, so beherrscht er ihn auch nicht.

Aus B) ergibt sich aber auch ein großer Nachteil:
Solange der Inverter nicht im Bypass Betrieb arbeitet, ist der vom Wechselrichter bereit gestellte Arbeitsstrom (die 220, 230, 110 oder 120 Volt auf der Ausgangsseite) potentialfrei. Das bedeutet, der „Netzstrom“ aus einem Hybrid-Inverter kann keinen Stromfluss gegenüber Erde herstellen. Somit ist der „Netzstrom“ aus einem Inverter wesentlich sicherer als normaler Netzstrom, welcher in den meisten Gegenden der Erde über Erde abgeleitet wird („Null-Leiter“). Praktisches Beispiel: Ein defekter Durchlauferhitzer, ein Metall-messer im Toaster, ein defektes Bügeleisen stellt für den Benutzer eine hochgefährliche Lebensgefahr dar, weil der im Gerät vorhandene Netzstrom eben auf den Weg über den Körper des Benutzers in die Erde und von dort zurück zum Kraftwerk (oder nächstem Umspanntrafo) nehmen kann. Diese Stromfluss durch den Körper kann und wird unmittelbar zu Krämpfen, Herzkammerflimmern, Herzstillstand und anderen, äußerst unangenehmen, meist lebensbeendenden Zuständen führen.
„Netzstrom“ aus einem Generator oder Inverter kann diese Wirkung nur zwischen den beiden Ausgangspolen herstellen (was auch kacke ist, wenn man sich selbst gerade dazwischen befindet), aber eben nicht gegen Erde (fließen, Wasser, Badewanne, Boden…). Das macht den selbst geernteten Strom sehr viel sicherer als normalen Netzstrom (diesmal ohne Anführungsstriche). Dies wird aber im Bypassbetrieb umgangen, plötzlich liegt dann doch echter Netzstrom mit Erdbezug auf allen (!) Verbrauchern. Nicht nur auf dem Verbraucher, welcher die Überlast verursacht hat! Aus dieser Sicherheits-Sicht ist es also durchaus von Vorteil, den Inverter erst gar nicht an den Netzstrom anzuschließen, oder ihn zumindest niemals im Überlast-Betrieb zu betreiben. Der Bypassbetrieb kann i.d.R. im Setup deaktiviert werden.

Verbraucher/Hausverkabelung

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Ergebnisprüfungen

Hier ein paar einfache Prüfungen, ob und wie gut man die Anlage ausgelegt / dimensioniert hat.

Batterien sind am Morgen noch voll

Sie betreiben in der Nacht Verbraucher, z.B. Router, Kühlschränke, Ventilatoren, Hofbeleuchtung (oder Teile davon), und die Batterien sind am Morgen trotzdem randvoll?
Ihr Hybridinverter ist falsch eingestellt. Er zieht nachts Strom vom Stromnetz, um die Batterien voll zu halten. Das ist super, wenn Sie ihren Wechselrichter auch oder gerade als UPS/USV betreiben / nutzen wollen. Aus Sicht der Nutzung des ab jetzt nahezu kostenlosen Solarstrom ist das aber ungeschickt. Suchen Sie die Einstellungen im Menü zum Thema „Utility“. Ziel: Batterien nur mit Solarstrom laden, Batterie- und Solarstrom vor Netzstrom („Utility“) nutzen, bis die Batterien fast leer sind. Netzstrom nur nutzen, wenn Solar- und Batteriestrom nicht ausreicht, um die Verbraucher zu versorgen.

Batterien sind am Morgen noch halbvoll

Gratulation! Sie haben die Anlage auf Anhieb ganz gut ausgelegt, ca. 50% Ihrer Speicherkapazität wird in der Nacht abgerufen. Das kann man so lassen, oder Sie können weitere Verbraucher für die Nacht hinzufügen. Gehen Sie dabei behutsam vor: Wenn Sie z.B. jetzt zusätzlich einen Router anschließen, der vorher nicht am Solarstrom war, dann passiert folgendes: Am Tag verbraucht der Router nun direkt Solarstrom, welcher dann nicht mehr bereitsteht, um die Batterien zu laden. Das kann völlig egal sein, wenn die Panels ausreichend Kapazität haben, es kann sich aber auch bemerkbar machen. Und in der Nacht verbraucht der Router dann „wertvollen Batteriestrom“. Den Router habe ich hier exemplarisch ausgewählt, weil dieser in der Regel 24 Stunden am Tag, 7 Tage die Woche läuft, und daher ein gutes Beispiel ist.
„Schlecht“ im eigentlichen Sinne sind morgens noch nicht vollständig entladene Batterien übrigens nicht! Abgesehen von der Reserve für weitere Verbraucher haben Sie so auch eine ständige Reserve für Stromausfälle.

Batterien sind am Morgen fast leer oder komplett leer

Hervorragend: Was Sie am Tag kostenlos in ihre Batterien stecken, wird nachts -im wesentlichen auch kostenlos, vom Batterieverschleiß mal abgesehen- verbraucht, um Ihre Verbraucher zu betreiben. Völlig leer sollten die Batterien nicht werden! Das würde die Lebensdauer Ihrer Batterien unnötig verringern. Stellen Sie die Entladekapazität ihres Inverters so etwa auf 20% der echten Kapazität ein, so arbeiten die Batterien in einem Lade/Entladebereich, der ihr Leben verlängert. Sie können noch weitere Verbraucher anschließen, die vor allem am Tag kostenlosen Sonnenstrom nutzen, aber in der Nacht ist Ihre Kapazität ausgenutzt, es wird vom Wechselrichter automatisch Strom aus dem Stromnetz eingespeist. Bei sehr stabilen Stromnetzen kann dieser Effekt für eine maximale Nutzung der gegebenen Batteriekapazität gewünscht sein. Sie haben in diesem Fall aber kaum Reserve für ungeplante Stromausfälle.

Batterien sind schon mittags randvoll

Sie haben entweder viel zu viel Solarkapazität auf dem Dach, oder eine zu kleine Batteriekapazität eingeplant. Fügen Sie weitere Batterien und/oder weitere Verbraucher hinzu, um den kostenlosen Strom nutzen zu können. Meist können Sie hier mit kleinen Investitionen noch mehr aus Ihrer Solaranalage herausholen. Denken Sie auch über die Möglichkeit nach, z.B. über eine Zeitschaltuhr gezielt zur Mittagszeit ein Batteriefahrzeug (Scooter, Auto, Golfmobil) zu laden oder Ihren Nachbarn kostenlosen oder preiswerten Strom zur Verfügung zu stellen. Strom aus Solarpanels ist unschlagbar Billig, es ist das Speichern, was Solarstrom teuer macht!

Batterien sind am Abend noch nicht voll

Sie haben zu wenig Solarkapazität (im Vergleich zu ihrer Batteriekapazität) auf dem Dach, oder den Laderegler falsch eingestellt. Rüsten Sie Pannels nach, kontrollieren Sie aber erst den maximalen Ladestrom Ihres Reglers.

Batterien sind morgens leer & mittags randvoll

Vermutlich wurde der in der Nacht benötigte Strom nicht richtig bedacht, z.B. wird nachts eine Klimaanlage betrieben. Die Kapazität der Solarmodule reicht aber offensichtlich zum Laden von mehr Batteriekapazität aus: Einfach den gleichen Akkublock noch mal parallel dazu stellen. Bei der Verkabelung helfen lassen, wenn Du Dich nicht mit Parallel und Serienschaltung auskennst.

Grundsätzliche Einsparmöglichkeiten (nicht nur in der Nacht)

Wenn Sie mit regenerativen Energien und Elektrospeichern anfangen, werden Sie wesentlich stärker für Energieverschwendung sensibilisiert als bei normalen Netzstrom – glauben Sie mir. Daher hier gleich ein paar Energiespartipps, die Dir vielleicht sogar noch Spaß machen – wenn Du damit mit deinem kostbaren Batteriestrom besser haushalten kannst!

Router, Alexa & NAS nachts ausschalten

Na, das ist sicherlich noch einer der einfachsten Tipps. Die nächtliche Betriebsbereitschaft von Routern, Fernsehern, Monitoren kann man leicht mit einer Zeitschaltuhr steuern. Brauchen Sie ihren Router wirklich zwischen 0 Uhr und 5 Uhr morgens? Wenn Sie nachts Downloads machen oder ihren eigenen Server im Netz bereit gestellt haben, sicherlich ja. Aber ansonsten? Lassen Sie sich da besonders vom Router-menü nicht täuschen: Wenn der ein Stromsparprogramm anbietet, dann zieht er damit wahrscheinlich immer noch 8 bis 12 Watt statt eben „Normalerweise“ 15-25 Watt. Wenn Sie ihn per Zeitschaltuhr abschalten, braucht er 0 Watt! Na gut… die Zeitschaltuhr selbst braucht auch noch was…
Bei einem NAS oder Drucker ist das nicht so einfach! Beide dürfen nicht so mir nix Dir nix vom Netz getrennt werden! Diese müssen über verkürzte Stand-by Zeiten oder eigene Menüs abgeschaltet werden und sollten mit dem Stromnetz verbunden bleiben.

Kühlschrank kälter einstellen

Hier kommt man schon eher ins Grübeln… braucht der nicht mehr Leistung wenn er kälter eingestellt wird? Ja! Der Gag ist: Ihn generell kälter einstellen, dafür aber z.B. von morgens 4, wo er noch wertvollen Batteriestrom zieht, bis 6:30 (wenn die Panels wieder preiswerten Solarstrom liefern) ganz vom Stromnetz trennen! So kann er tagsüber mit preiswertem Solarstrom einen Kältepuffer aufbauen, den er dann Nachts, unter Einsparung von teurem Bateriestrom, aufbraucht. Er wärmt sich also morgens wie bei einem Stromausfall langsam auf. Da in dieser Zeit aber die Türen nur wenig geöffnet werden dürften, kann so dieser Kältepuffer für das Einsparen von Batteriestrom genutzt werden.

Elektroherd abschaffen

oder besser: Gar nicht erst anschaffen. Überleg Dir, beim Kochen komplett auf Gas umzustellen. Preiswerter geht es nicht, und mit einer 11Kg Gasflasche kochst und grillst Du vermutlich länger als 1, vielleicht sogar 2 Monate. Bis dahin sollte auch die Zombie-Apokalypse durch sein. Und notfalls stellt man sich, gerade als waschechter German Angst Prepper, einfach noch eine 2. Flasche bereit, und tauscht die jeweils leere zügig um. Achtung! Gasherde haben schon immer nur Unterhitze! Das ist bei Backrezepten dringend zu beachten. Etwas Bessere haben dazu noch einen Grill im Backofen, was ein guter Ersatz für Oberhitze ist. Wenn Du aber erst einmal Dein Kochen auf Gas umgestellt hast, kannst Du im Notfall auch mit einem müden lächeln einen kleinen Holzkocher einsetzen. Preiswerter geht es dann wirklich nicht mehr – außer kalt essen 🙂

Mikrowelle stilllegen

Gerade die Multifunktionsgeräte mit integriertem Backofen können schon mal so um die 3Kw ziehen. Da hast Du nach Einbruch der Dunkelheit (=kein Nachschub mehr vom Sonnenstrom) mit einem selbstgebackenem Brot mal eben Deine Batterien für die Nacht leergesuckelt. Oder eben nur eine kleine, 800W o.ä. Mikrowelle einsetzen, das geht dann auch notfalls mal mit den 12V Anlagen.

Computerzubehör über Slave-schaltung abschalten

Das ist so meine größte Nase, an die ich mich fassen muss. Ich habe mehrere komplette Arbeitsplätze eingerichtet. Alle mit Drucker, Monitor, Tastatur etc.
Und bei allen stehen immer alle Geräte im Standby! Zwei einfache Möglichkeiten: A) eine Slave-Steckdosenleiste. Diese schaltet bei einem Vebrauch am Hauptanschluss alle weiteren Verbraucher ein, und beim Wegfall dieses Verbrauchs alle weiteren Verbraucher wieder aus. Gerade bei Laptops muss diese Steckdosenleiste aber schon sehr feinfühlig einstellbar sein! Noch einfacher daher Option B: Ein einfacher, großer Schalter am Schreibtisch, z.B. ein Lichtschalter, welcher die Schreibtischgeräte bequem und zentral an- und ausschalten kann. Achtung! Auch hier Rücksicht auf NAS und Drucker nehmen!

Dach & Wände weiß streichen, Haus Isolieren,

Fenster & Türen abdichten. So kann die Klimaanlage Energie sparen oder ganz abgeschaltet werden. Schon das Dach weiß zu streichen, reduziert gerade in den südlichen Ländern ganz enorm die Wärmeeinbringung in den Wohnbereich (gilt natürlich nicht für Etagenwohnungen, Condos, Wohnblöcke…). Das Perfide daran: Da dies Strahlungswärme durch die Decke und die Wände ist, fällt das bei den üblichen hohen Temperaturen gar nicht auf, und lässt sich auch mit dem Thermometer kaum messen… aber unsere Körper empfinden es als „uff, zuuuu warm, ich brauchen Klima!“.
Na ja, und wenn die Klimanlage (aircon) einmal läuft, dann verlieren die in den südlichen Ländern üblichen Tür- und Fensterkonstruktionen viel der kalten Luft durch Undichtigkeit. Merke: Was Du in Deutschland, der Schweiz oder Österreich über „Wärmedämmung“ gelernt hast, wird sich bei hohen Temperaturen als „Kältedämmung“ bezahlt machen!

LED-leuchten mit Nachtsteuerung für die Hofbeleuchtung

Auch wieder so ein Ding besonders in südlichen Ländern: Rein statistisch steigt die Kriminalitätsrate mit der Temperatur. Das ist natürlich keine Kausalität, sondern nur eine Korrelation. Und hat so ziemlich rein gar nichts mit der Temperatur „an sich“ zu tun. Anderseits ist es aber auch so, dass es gerade in den nordischen, also kühleren Ländern, eher ein gesundes Verhältnis zu Eigentum gibt. Und in südlicheren, also wärmeren Ländern, wird der Begriff „Eigentum“ eher flexibel ausgegelgt. Das ist ja kein Wunder: Auch Teer, Wachs und Metal wird bei höheren Temperaturen leichter formbar, also flexibler. In einer der Folgen tendieren Menschen in wärmeren Ländern dazu, Außenbeleuchtungen die ganze Nacht brennen zu lassen… und vergessen, diese am Morgen abzuschalten. Damit reduzieren solche Leuchten also tagsüber den zur Verfügung stehenden Ladestrom. Hier ist es besser, automatische LEDs zu installieren – oder gleich „Spezialisten“, welche mit eigenen Akku und eigenen Solarpanel völlig autark und ohne Belastung der Hauptanlage kritische Stellen im Außenbereich ausleuchten.