Ich versuche eigentlich schon seit Jahren meinen Stromverbrauch zu senken und grüner zu gestalten. Und ich würde sagen, ich habe schon einiges erreicht: meinen Strom selber beziehe ich von Naturstrom, den Standby-Verbrauch meiner ganzen Elektronik habe ich durch abschaltbare Steckdosen oder Funkschalter drastisch gesenkt, im Keller werkelt ein A++-Gefrierschrank und alle meine Lampen nutzen entweder Energiesparlampen oder LED-Leuchtmittel. Aber da musste doch noch was gehen. In erster Linie aus Experimentierfreude und Spieltrieb habe ich daher vor kurzem meine eigene Solar-Inselanlage in Betrieb genommen.
Inselanlage bezeichnet dabei ein System, das nicht am normalen Stromnetz angeschlossen ist. Da ich ja nur Mieter bin, fällt eine große Festinstallation natürlich flach, aber auch in kleinem Maßstab lässt sich was machen. In meinem Fall ist das für den Anfang eine kleine Anlage mit folgenden Bausteinen:
- ein monokristallines Solarpanel mit 50 Watt Leistung (von Enjoy Solar)
- ein Laderegler für max. 20 Ampere Ladestrom (EPIPDB-COM) mit externem Display (MT-1)
- eine 12 Volt-Batterie (zyklenfest) mit 32 Amperestunden Kapazität (Exide Sonnenschein dryfit Solar S12/32 G6)
- ein Wechselrichter für max. 150 Watt Leistung (No-Name)
Aufbau und Verkabelung
Das Solarpanel findet zwischen Sofa und Balkonfenster Platz und ist somit fast genau gen Süden ausgerichtet. Für wärmeres Wetter werde ich die Solarzelle vermutlich auf den Balkon stellen, die Zuleitungen sind jedenfalls lang genug und einen passenden Halter habe ich auch schon aus OpenBeam-Komponenten zusammengeschraubt.
Um alle Komponenten und auch meine Bude gegen Überlast, Kurzschluss und Brand zu schützen, habe ich die ganze Verkabelung nach Anregung eines Energy Matters-Videos über entsprechende Sicherungsautomaten auf einer DIN-Schiene geleitet. Sicherungsautomaten finden sich in jedem Haushalt im Sicherungskasten und bieten zwei Funktionen: zum einen Trennen sie den Stromkreis bei Überlast und zum anderen kann man sie zusätzlich als Schalter benutzen. In meinem Fall habe ich folgende Sicherungen verbaut:
- 6A zwischen Solarpanel und Laderegler
- 20A zwischen Laderegler und Batterie
- 20 A zwischen Batterie und Wechselrichter
Die 6A dienen primär als Schalter, denn selbst eine Verdoppelung der Solarleistung würde noch nicht an die 6A heranreichen (größter Strom, den ich bisher gemessen habe, waren 2,7 Ampere). Die 20A zwischen Regler und Batterie sind eine großzügig dimensionierte Sicherheitsmaßnahme, denn solange die Solarzelle nicht annähernd 20A liefert werden auch keine 20A Ladestrom erreicht. Die Sicherung zwischen Batterie und Verbraucher hingegen ist notwendig. Der Wechselrichter ist nur für 150 Watt ausgelegt und hat einen Wirkungsgrad von etwa 80-85%. Läuft der also unter Volllast, muss er sich 150 / 0,8 = 187,5 Watt aus der Batterie ziehen. Bei 12 Volt Spannung sind das ~ 15,6 Ampere. Sofern der Wechselrichter also nennenswert überlastet wird, schützt ihn der 20A Sicherungsautomat. Die Batterie selber könnte natürlich sehr viel mehr Strom liefern.
Damit nicht die Verkabelung selber der Schwachpunkt ist, benutze ich Anschlussleitungen mit 4-6mm2 Querschnitt. Sollte ich mal einen Wechselrichter mit mehr Leistung anschließen wollen, muss der Querschnitt noch größer werden - das ist einer der Nachteile von Gleichstrom, bei Wechselstrom käme man mit viel kleineren Querschnitten hin. Die Klemmen auf der DIN-Schiene kommen damit immerhin klar, die verkraften 10mm2 Querschnitte und 57A Strom. Bei großen Verbrauchern kommt man allerdings nicht mehr umhin, diese direkt an die Batterie anzuschließen, weil kein Zwischenstück das sonst verkraften würde.
Erste Ergebnisse
Auch wenn es noch früh im Jahr ist, konnte ich schon ein paar Erfahrungen mit der Anlage sammeln. Bei guter Sonneneinstrahlung liefert das Panel fast die 50 Watt, für die es nominell gebaut ist. Ist es bewölkt, bricht die Leistung allerdings direkt dramatisch ein und es tröpfeln nur 5-8 Watt in Richtung Batterie. Es macht auch kaum einen Unterschied, ob das Panel direkt auf dem Balkon steht oder hinter dem Fenster im Zimmer, bei voller Sonneneinstrahlung verliert man dadurch nur ein paar Watt. Das kommt mir entgegen, ich habe nämlich keine Möglichkeit, die Zuleitungen permanent nach draußen zu legen. Aber im Sommer ist es ja warm
Eine Sache, die ich aber jetzt schon feststelle, ist die zu geringe Größe der Batterie. Selbst kleinere Geräte (wie z.B. die Energieschleuder in Form des Telekom-Sat-Receivers) mit “nur” 30 Watt Stromaufnahme lassen sich damit keine 24 Stunden lang betreiben. Die Reserven sind also eher klein und man muss die Verbraucher wirklich selektiv an- und ausschalten.
Oh, und übrigens: die urbane Legende, dass ein Schraubenschlüssel, den man versehentlich an beide Pole der Batterie hält, dort festgeschweißt wird, ist wahr…
Ausbaumöglichkeiten
Mehr geht bekanntlich immer. Als erstes werde ich mit Sicherheit eine größere Batterie kaufen, 100-120Ah sollten es schon sein. Man muss übrigens darauf achten, keine Batterie zu erwerben, die im Betrieb ausgasen kann. Das ist für den Inneneinbau extrem gefährlich. Es kommen daher eigentlich nur Blei-Gel- oder AGM- (Absorbent Glass Mat) Batterien in Frage, die allerdings recht schnell recht teuer und auch schwer werden. Autobatterien hingegen sind ein absolutes No-Go.
Der Laderegler selber hat genug Reserven und eignet sich auch für 24-Volt-Systeme, so dass die Solarkapazität noch bequem erhöht werden kann. Nochmal 50-100 Watt sollten kein Problem darstellen (ok, dann brauche ich einen anderen Sicherungsautomaten, aber die kosten unter 10 Euro).
Wiederum richtig Geld kann man für den Wechselrichter ausgeben. Mit 150 Watt macht man keine großen Sprünge, so ab 500-600 Watt reicht es dann aber für Fernseher etc. Man unterscheidet zwischen den günstigen Wechselrichtern, deren Ausgangsspannung nur eine angenäherte Sinuswelle ist, mit der empfindliche Geräte nicht klar kommen und solche, die eine reine Sinuswelle produzieren. Nicht schwer zu erraten: letztere sind teurer. Der Kauf eines größeren Wechselrichters macht aber erst Sinn, wenn ich eine größere Batterie habe, denn was nützen mit 600 Watt Leistung, wenn ich die nur für 30 Minuten aufrechterhalten kann?
Mehr zu dem ganzen Thema vermutlich in Kürze.






