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Solar-Grundlagen

Module, Batterien und was eine kleine Anlage wirklich versorgt

6 Min.FortgeschrittenAktualisiert Solar-Grundlagen
Du lernst
  • Erklären, was jedes Teil einer Solaranlage tut
  • Abschätzen, was ein kleines Modul und eine Batterie versorgen können
  • Wissen, wo Eigenarbeit endet und eine zugelassene Fachkraft anfängt
⚠️ Schließ Solar niemals selbst an die Hausinstallation oder das Stromnetz an; das erfordert eine zugelassene Elektrofachkraft und eine Anmeldung.
⚠️ Sicher jede Plusleitung der Batterie nah an der Batterie ab; ein Gleichstromkurzschluss kann einen Brand auslösen.
⚠️ Module erzeugen Spannung, sobald Licht auf sie fällt. Deck sie ab, bevor du an Verbindungen arbeitest.

Die vier Teile

Jede Solaranlage besteht aus denselben Teilen. Module machen aus Sonnenlicht Gleichstrom: Ein typisches Hausmodul ist etwa 1,7 mal 1 Meter groß und mit rund 400 Watt angegeben. Ein Laderegler sitzt zwischen Modulen und Batterie und verhindert das Überladen der Batterie; ein MPPT-Regler holt 20 bis 30 Prozent mehr aus den Modulen als ein billiger PWM-Regler. Die Batterie speichert Energie für Nacht und Bewölkung; Lithium-Eisenphosphat (LiFePO4) ist heute Standard, weil es Tausende Zyklen hält und tief entladen werden kann. Ein Wechselrichter wandelt den Gleichstrom der Batterie in 230 V Wechselstrom für normale Geräte um. Lass den Wechselrichter weg und betreib 12-V-Geräte direkt, wenn du kannst: Das ist effizienter.

💡 Die Wattangaben der Module sind Spitzenwerte aus dem Labor. Die reale Leistung an einem guten Tag liegt bei 70 bis 80 Prozent davon.

Watt, Wattstunden und die Rechnung

Watt misst die Leistung im Moment; Wattstunden messen Energie über die Zeit. Eine 10-W-Lampe, die 5 Stunden brennt, verbraucht 50 Wh. Um eine Anlage auszulegen, listest du auf, was du betreiben willst, multiplizierst die Watt jedes Geräts mit den täglichen Stunden und zählst alles zusammen. Ein 400-W-Modul liefert in Portugal im Sommer grob 4 bis 5 Sonnenstunden pro Tag und im Winter 2 bis 3, also etwa 1.600 bis 2.000 Wh an einem Sommertag und 800 bis 1.200 Wh im Winter. Batterien werden in Amperestunden angegeben: multipliziere mit der Spannung für Wattstunden. Eine 12-V-LiFePO4-Batterie mit 100 Ah fasst 1.200 Wh, von denen du etwa 1.000 sicher nutzen kannst.

💡 Leg die Anlage für den Winterertrag aus, nicht für den Sommer. Eine Anlage, die im Dezember funktioniert, funktioniert das ganze Jahr.

Was eine kleine Anlage tatsächlich versorgen kann

Realitätscheck. Ein 400-W-Modul mit einer 1.200-Wh-Batterie betreibt problemlos LED-Beleuchtung (5 bis 10 W pro Lampe), Handy- und Laptopladen (10 bis 60 W), einen WLAN-Router (10 W), eine 12-V-Wasserpumpe für den Garten und einen kleinen 12-V-Kühlschrank (40 W im Betrieb, etwa 500 Wh am Tag). Es betreibt keinen Wasserkocher (2.000 W), keine Waschmaschine, keinen Backofen und keine Klimaanlage. Dafür braucht es einen Netzanschluss oder eine Anlage von 3 bis 5 kW mit einem großen Batteriespeicher, der Tausende kostet. Die eigentliche Aufgabe einer kleinen Anlage ist Licht, Kommunikation, Wasser und Kühlung: die Dinge, die zählen, wenn der Strom weg ist.

💡 Ein 2.000-W-Wasserkocher verbraucht in 3 Minuten 100 Wh, so viel wie ein Laptop in zwei Stunden. Hitze ist der Feind kleiner Solaranlagen.

Module aufstellen

Module sollen zum Äquator zeigen, in Portugal also nach Süden, geneigt ungefähr im Winkel deiner geografischen Breite (in Lissabon etwa 38 Grad) für den Ertrag übers ganze Jahr, oder steiler im Winter und flacher im Sommer, wenn du sie verstellen kannst. Schatten ist ein Anlagenkiller: Ein Schatten über 10 Prozent eines Moduls kann dessen Leistung halbieren, weil die Zellen in Reihe geschaltet sind. Beobachte den Platz über den Tag, bevor du irgendetwas montierst. Halte die Module kühl, mit Luftbewegung dahinter; die Leistung sinkt, wenn sie sich erhitzen. Spül Staub und Pollen ein paarmal im Jahr mit klarem Wasser ab, früh am Morgen, nie wenn das Glas heiß ist.

💡 Ein tragbares Modul, das du in die Sonne tragen kannst, schlägt ein festes an einem schlechten Platz.

Wo Eigenarbeit aufhört

Ein 12-V- oder 24-V-Inselsystem für einen Schuppen, Van, ein Boot oder eine Gartenpumpe ist ein vernünftiges Einsteigerprojekt: Kleinspannung, abgesichert, vom Haus getrennt. Alles, was an die Hausinstallation angeschlossen wird, ins Netz einspeist oder über Kleinspannung hinausgeht, ist zulassungspflichtige Arbeit. In Portugal muss eine netzgekoppelte oder Eigenverbrauchsanlage (UPAC) bei der DGEG angemeldet und von einer zertifizierten Fachkraft installiert werden, und der Wechselrichter muss zugelassen sein; im Rest der EU gilt dasselbe. Auch im Inselbetrieb kann ein Gleichstromlichtbogen aus einem Batteriespeicher einen Brand auslösen, also sicher jede Plusleitung nah an der Batterie ab, dimensioniere die Kabel richtig und benutz ordentliche Steckverbinder, niemals verdrillte Drähte.

💡 Kauf für deine erste Anlage einen kompletten, aufeinander abgestimmten Bausatz. An unpassenden Teilen verletzen sich Anfänger.

Teste dich

Was macht ein Laderegler?

Der Laderegler steuert den Strom von den Modulen zur Batterie. Ein MPPT-Typ holt außerdem mehr aus den Modulen heraus als ein einfacher PWM-Regler.

Wie viel Energie fasst eine 12-V-Batterie mit 100 Ah ungefähr?

Amperestunden mal Volt ergibt Wattstunden: 100 × 12 = 1.200 Wh. Bei einer LiFePO4-Batterie nutzt du davon etwa 80 Prozent.

Welches Gerät ist mit einem 400-W-Modul und einer kleinen Batterie realistisch?

Eine kleine Solaranlage schafft Licht, Aufladen, einen Router, eine Pumpe und einen kleinen 12-V-Kühlschrank. Heizgeräte ziehen viel zu viel.

Welche Arbeit muss eine zertifizierte Fachkraft übernehmen?

Jede Verbindung zur Hausinstallation oder zum Stromnetz ist zulassungspflichtige Arbeit und muss bei der Energiebehörde gemeldet werden.

Probier es echt aus: Eine Mini-Anlage auslegen

  1. Nenn fünf Geräte, die du bei einem Stromausfall haben möchtest, und finde ihre Wattzahl auf dem Typenschild
  2. Multipliziere mit den täglichen Stunden, um Wattstunden pro Tag zu bekommen
  3. Rechne aus, wie viele 400-W-Module und 100-Ah-Batterien du für einen Wintertag bräuchtest
  4. Beobachte deinen sonnigsten Platz draußen um 9, 12 und 15 Uhr und notiere jeden Schatten

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Quellen

Vom Human-Skills-Team geschrieben und anhand der Quellen unten geprüft. Wie wir Inhalte prüfen

  • IEA Photovoltaic Power Systems Programme
  • DGEG (Portugal energy authority) self-consumption rules
  • US Department of Energy solar guidance

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