Solarbatterie

Ein wichtiger Bestandteil einer Inselanlage ist die Solarbatterie, auch Solarakku, genannt. Denn der erzeugte Strom aus der Inselanlage nicht direkt verbraucht, sondern wird auch dann benötigt wenn keine Sonne scheint. Eine autarke Stromversorgung für ein Gartenhaus, Wohnmobil oder Segelboot ist nur dann möglich wenn der am Tag erzeugte Strom gespeichert werden kann, und dafür ist ein spezieller Akku – die Solarbatterie – notwendig. Warum das so ist und Sie auf die Autobatterie lieber verzichten sollten, das lesen Sie hier.

Solarbatterie
Hier sehen Sie eine Solarbatterie

Die Wahl der richtigen Solarbatterie

Die meisten Inselanlagen werden mit 12 Volt betrieben, da liegt der Gedanke nach das man einfach eine Autobatterie als Solarakku nimmt, diese sind billig zu haben und ausrangierte evtl. sogar kostenlos. Doch dazu ist abzuraten, zumindest wenn Sie Ihre Anlage ernsthaft betreiben wollen. Denn eine Autobatterie ist nicht für den zyklischen Einsatz in einer Photovoltaikanlage konstruiert.

Autobatterien müssen kurzeitig einen kräftigen Strom für den Anlasser liefern der dann sofort wieder über die Lichtmaschine aufgeladen wird.  Geringe Ladeströme sind für die Autobatterie ungünstig. Anders ist das bei Solarbatterien, denn diese sind dafür ausgelegt mit schwachen Ladeströmen, langsam geladen zu werden.

Da Autobatterien nicht Zyklenfest sind werden diese in kurzer Zeit zerstört und Sie müssen neue Akkus kaufen, das kommt auf Dauer teurer als wenn Sie direkt eine qualitativ hochwertige Solarbatterie kaufen.

Wer etwas basteln möchte und die Inselanlage lediglich zum Lernen nutzt der kann natürlich auch mit KFZ Starterbatterien herumexperimentieren.

Autobatterie als Solarakku
Eine Starterbatterie ist als Solarbatterie ungeeignet

Die Dimensionierung der Solarbatterie

Die Dimensionierung des Solarakkus ist nicht ganz leicht, wer sich gar keine Gedanken darüber macht der wird garantiert daneben liegen und teure Nachkäufe sind die vorprogrammiert. Damit Sie es besser machen versuchen wir im Folgenden klar zu machen auf was es beim Kauf des Akkus ankommt.

Die Solarbatterie muss den Nachts entnommen Strom täglich zugeführt bekommen

Das geht so natürlich nicht immer auf, aber es sollte versucht werden möglichst annähernd so zu realisieren. Denn das ist sehr wichtig um eine lange Lebensdauer der Solarbatterie zu erreichen. Und diese ist abhängig von der Entladetiefe, im Idealfall liegt diese bei 20% und sollte die 40% nicht übersteigen. Das bedeutet dass im Idealfall nicht 20% von der vollgeladenen Batterie entnommen werden.

Beispiel: Von einer vollen 100Ah Solarbatterie sollten nicht mehr wie 20Ah entnommen werden.

Die Akkukapazität wird in dieser Form angegeben: 100Ah 100C
Das bedeutet das diese Batterie innerhalb von 100 Stunden eine Gesamtenergie von 1200 Watt abgeben kann, das ist natürlich nur ein theoretischer Wert.

Die 100 Stunden sind grob 4 Tage. Beachten wir dabei das die Solarbatterie nicht unter 60 Prozent entladen werden sollte (im Idealfall nicht unter 80%) dann entspricht die Energie die pro Tag abgegeben werden kann nur noch rund 120 Wh.
Wenn Sie mehr Energie benötigen dann muss zwischendurch aufgeladen werden oder die Batterie muss entsprechend größer Dimensioniert werden.

Übrigens: Wenn Sie einen guten Laderegler verwenden dann schützt dieser Ihren Akku vor Tiefentladung, das heißt die Entnahme aus der Batterie wird gestoppt bevor es zu einer gefährlichen Tiefentladung kommt. Bei manchen Ladereglern ist der Wert fest eingestellt, bei manchen können Sie diese Tiefentladungsgrenze selbst einstellen.

Eine große Batterie ist besser als zwei kleine

Das sollten Sie auch berücksichtigen und genügend Puffer in die Berechnung mit einfließen lassen. Es hat sich bewährt die errechnete, benötigte Batteriegröße zu verdreifachen. So kommen Sie auch über die dunklen Tage. Steht ein herkömmlicher Stromanschluss zur Verfügung dann kann die Dimensionierung geringer ausfallen, dann können Sie die Batterie mit einem Ladegerät nachladen wenn es nötig sein sollte.

Mehrere Solarbatterien verbinden

Wenn Sie im Betrieb Ihrer Photovoltaikanlage feststellen dass die Solarakkus nicht ausreichen und somit zu klein sind dann kann man natürlich auch mehrere Batterien parallel verbinden. Dieses Vorgehen wird zwar unter Fachleuten als „nicht optimal“ eingestuft, aber es ist möglich. Die Spannung bleibt dann bei 12V, eine Reihenschaltung der Solarbatterien ergibt dann allerdings 24 Volt.

Wenn Sie eine Parallelschaltung mehrerer Batterien vorhaben dann sollten Sie möglichst die gleichen Batterien nehmen. Das heißt: gleicher Hersteller, gleiche Kapazität, gleiches Alter.

Gel- oder Blei-Säure Batterie

Es gibt nicht den einen Batterietyp den man empfehlen kann. Oft liest man das Gel Batterien nur Vorteile gegenüber Ihren Blei-Säure Kollegen haben, doch das ist nicht der Fall. Ein Vorteil ist das Gel Batterien nicht Gasen, das heißt es ist kein belüfteter Aufstellort notwendig. Das ist besonders wichtig wenn die Solarbatterie in einem Wohnwagen aufgestellt werden soll.
Gel-Batterien sind ebenfalls notwendig wenn Sie eine Inselanlage auf einem Boot betreiben wollen, denn offene Batterien sind auf dem Wasser verboten.

Blei-Säure Batterien müssen gewartet werden, das heißt einmal jährlich muss destilliertes Wasser aufgefüllt werden.

 

Fazit: Wir hoffen mit diesem Artikel etwas Licht ins Dunkel gebracht zu haben und Sie Wissen nun auf was es beim Kauf einer Solarbatterie für Ihre PV-Anlage ankommt.

Hier gelangen Sie zur Übersicht verschiedener Akkus.

Inselanlage mit Autobatterie betreiben?

Ein sehr wichtiger Bauteil der ganzen Inselanlage ist der Akku, denn der speichert den Strom der erzeugt wird und gibt Ihn bei Bedarf an Verbraucher ab. Da die meisten kleinen Inselanlagen mit 12 Volt betrieben werden liegt der Gedanke nahe einfach eine Autobatterie als Speicher für die Inselanlage zu nehmen. Ausrangierte Autobatterien bekommt man meist kostenlos und mit ordentlich Ah. Doch funktioniert das – eine Autobatterie als Bestandteil einer Inselanlage? Wir klären auf.

Autobatterie an Inselanlage
Autobatterie an Inselanlage

Autobatterie als Solarstromspeicher

Jeder Autofahrer kennt das, nach wenigen Jahren startet das Auto immer schwieriger bis die Batterie ganz den Geist aufgibt, häufig kommt es bereits bei einer Routinedurchsicht zum Tausch der Autobatterie weil das Batterietestgerät in der Werkstatt angeschlagen hat. Wer eine Inselanlage betreibt oder das vor hat der kommt natürlich sofort auf den Gedanken, warum nicht diese kostengünstigen bzw. kostenlosen Autobatterien zu nutzen um den Solartstrom zu speichern, anstatt eine teure Solarbatterie zu kaufen? Auf vielen Seiten im Internet liest man das Autobatterien an einer Inselanlage überhaupt nichts zu suchen haben und dafür nicht taugen, doch wir sind da anderer Meinung. Nachteile haben Sie gegenüber Solarakkus, aber je nach Nutzung der Inselanlage kann es mit Autobatterien trotzdem sehr gut funktionieren. Lesen Sie dazu weiter.

Nachteile der Autobatterie:

  • Schlechtere Zyklenzahl als Solarakkus
  • Kein geschlossenes System wie bei Bleigelakkus
  • Autobatterien / Starterbatterien sind dafür ausgelegt das Sie nur wenige Prozent Ihrer Kapazität beim Startvorgang benötigen, diese werden wiederum sofort durch das Fahren wieder aufgeladen, bei einer Inselanlage ist das genau andersrum. Der Akku wird langsam entladen und beim nächsten Sonnenstrahl wieder langsam aufgeladen. Dadurch kommt es zu tieferer Entladung was Autobatterien schlecht vertragen (Zyklenanzahl)
  • Autobatterien können Gasen, das heißt im Betrieb können die Batterien Knallgas freisetzen, solange der Raum ordentlich groß und / oder belüftet ist spielt das allerdings keine Rolle

Das waren eigentlich schon alle Nachteile einer Autobatterie gegenüber einer Solarbatterie. Wir sind der Meinung: probieren. Denn im schlimmsten Fall passiert was? Richtig: Die Autobatterie geht kaputt, bei einer ausrangierten Batterie die Sie für Lau bekommen haben völlig egal. Wer eine neue Batterie kaufen muss dem empfehlen wir natürlich direkt auf einen Solarakku zurückzugreifen, dieser hält an der Solaranlage wesentlich länger.

Natürlich kommt es beim Einsatz einer Autobatterie als Stromspeicher auf den Einsatzzweck an, wenn lediglich ein paar Led Lampen an der Anlage hängen die im Verhältnis zum Stromspeicher sehr wenig Strom verbrauchen, dann kann die Autobatterie auch sehr lange halten da Sie nicht bis an die Tiefentladungsgrenze kommt sondern lediglich sehr gering entladen wird.

Wir haben zum Beispiel so einen Versuchsaufbau erfolgreich seit zwei Jahren am Laufen, bisher ohne Einschränkungen. Dieser sieht folgendermaßen aus:

Ein 130 Watt Solarmodul, ein Steca PR2020 und zwei Autobatterien. Die Batterien sind von eigenen Autos, Sie waren nach dem Laden nach ca. einer Woche Alltagsbetrieb nicht mehr in der Lage das Auto zu starten. Also eigentlich ein Fall für die Entsorgung. Die Batterien haben jeweils 75 und 80 Ah und sind Parallel zusammengeschaltet, das heißt die Ladekapazität erhöht sich auf theoretische 155 Ah.

Autobatterie
ausrangierte Autobatterien

An der Inselanlage hängen als Verbraucher ca 30 sparsame LED Lampen für die Außenbeleuchtung die täglich 6 Stunden brennen. Laut dem Steca Laderregler werden von den 100 Prozent Speicherkapazität der Batterien täglich rund 10 Prozent verbraucht. Am nächsten Tag sind die 10 Prozent spätestens am Mittag wieder aufgeladen.

Diese Inselanlage läuft seit fast 2 Jahren ohne Probleme Sommer wie Winter, im Winter kommt es ca 2 mal vor das Sicherheitshalber bei einem Akkustand um die 80 Prozent mit einem Ladegerät aufgeladen wird.

Fazit: Autobatterien können sehr wohl an einer Inselanlage eingesetzt werden. Wenn Sie diese kostenlos bekommen dann sollten Sie es auf jeden Fall versuchen. Wenn Sie Ihre Inselanlage aber intensiv und bis an Ihre Leistungsgrenzen nutzen dann empfiehlt sich aber auf jeden Fall der Einsatz spezieller Solarakkus. Der Einsatz von Autobatterien ist aber auch sehr gut geeignet um zu experimentieren und das Budget dafür so gering wie möglich zu halten, denn eine Autowerkstatt ist bestimmt ganz dankbar wenn Sie Ihr ein oder zwei Batterien abnehmen. Wenn die Autobatterie dann endgültig den Geist aufgegeben hat kann man Sie auf einem Werkstoffhof meist kostenlos entsorgen.