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Eine echte Insel-Solaranlage auslegen

Wattstunden, Wintersonne und ehrliche Zahlen

Fang mit einer Verbraucherliste an, nicht mit einem Modul

Schreib jedes Gerät auf, seine Watt und die Stunden, die es pro Tag läuft, und multiplizier. Eine 10-Watt-LED für 5 Stunden sind 50 Wattstunden. Ein Laptop liegt bei rund 250 Wattstunden am Tag. Ein moderner Kühlschrank der Klasse A braucht 300 bis 500 Wattstunden am Tag und läuft das ganze Jahr. Eine Waschmaschine im Kaltprogramm braucht 300 bis 600 Wattstunden pro Ladung. Zähl alles zusammen, und du hast deinen Tagesverbrauch. Die meisten kleinen Inselhäuser landen zwischen 1,5 und 4 Kilowattstunden am Tag. Rechne 20 Prozent für Verluste in Wechselrichter, Verkabelung und Batterieumlauf dazu. Diese Zahl bestimmt die Auslegung, nicht die Dachfläche.

Module und Batterie machen Unterschiedliches

Module liefern Energie; die Batterie verschafft dir Zeit. Das eine ohne das andere auszulegen ergibt eine Anlage, die entweder Sonne verschenkt oder um 3 Uhr morgens ausfällt. Als grobe Regel liefert ein festes, nach Süden ausgerichtetes Modul in einem mediterranen Winter rund 2 bis 3 Stunden Volllast pro Tag, ein 400-Watt-Modul bringt an einem guten Dezembertag also grob 0,8 bis 1,2 Kilowattstunden und bei einer Woche Bewölkung weit weniger. Um einen Tagesverbrauch von 3 Kilowattstunden durch den Winter zu decken, bist du bei 1,5 bis 2,5 Kilowatt Modulleistung, ein Mehrfaches dessen, was die Sommerzahlen nahelegen würden.

Tage Autonomie und Batteriechemie

Autonomie ist, wie viele Tage das Haus ganz ohne Sonne läuft. Zwei Tage sind ein realistisches Minimum, drei sind komfortabel. Ein Tagesverbrauch von 3 Kilowattstunden mit zwei Tagen Autonomie braucht etwa 6 Kilowattstunden nutzbaren Speicher. Blei-Säure gibt dir ohne Schaden nur etwa die Hälfte der Nennkapazität, das ist also ein Speicher von 12 Kilowattstunden, und er hält vielleicht 500 bis 1200 Zyklen. Lithium-Eisenphosphat gibt 80 bis 90 Prozent nutzbar, verträgt tiefe Zyklen und hält typischerweise 3000 bis 6000 Zyklen, was es über zehn Jahre trotz des höheren Kaufpreises meist billiger pro Kilowattstunde macht.

Auf die schlechteste Woche auslegen, nicht auf den Durchschnitt

Jahresdurchschnitte sind im Inselbetrieb nutzlos, weil du dir die Dezembersonne nicht im Juli leihen kannst. Leg gegen die schlechteste realistische Woche aus: kurze Tage, flacher Sonnenstand und Bewölkung. Eine feste Modulfläche steiler zu neigen, grob deine geografische Breite plus 15 Grad, begünstigt den Winter und lässt Staub und Regen ablaufen. Akzeptier, dass die meisten Anlagen eine Reserve brauchen, meist einen kleinen Benzin- oder Dieselgenerator, der an den schlechtesten Tagen ein paar Stunden läuft, und leg ihn darauf aus, die Batterie zu laden, statt das Haus zu versorgen. Den Generator von Anfang an einzuplanen ist weit billiger, als die Modulfläche zu verdoppeln, um fünf schlechten Tagen im Jahr hinterherzujagen.

Kühlschrank und Pumpe bestimmen die Auslegung

Zwei Verbraucher bestimmen meist ein kleines Inselhaus: der Kühlschrank, weil er jede Stunde an jedem Tag läuft, und die Brunnenpumpe, weil sie kurz eine große Spitze zieht. Eine Tiefbrunnenpumpe, die mit 1,5 Kilowatt anläuft, kann für eine Sekunde das Drei- bis Fünffache verlangen, und ein Wechselrichter, der die Spitze nicht liefern kann, schaltet einfach ab. Löse das, indem du in den Sonnenstunden in einen hochgestellten Speichertank pumpst, sodass das Haus per Schwerkraft versorgt wird, und indem du einen modernen hocheffizienten Kühlschrank wählst. Diese beiden Verbraucher gut zu senken ist mehr wert als ein weiteres Modul.

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