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So dimensionieren Sie Ihre Solarstrom-Inselanlage!©

(erstmals eingestellt 1999, fortlaufend akualisiert - zuletzt Mai 2020)
 

Anbieter von Autarkie-, Camping-, Elektro-, Freizeit-, oder gar Solarstrom-Produkten bieten gerne pauschal zusammen gestellte Anlagen an und nennen das dann für jeden "passend".

Diese Herangehensweise ist jedoch nicht empfehlenswert, denn sie sorgt höchstens zufällig für die passende Größe und Abstimmung der einzelnen Komponenten. In aller Regel fallen die Anlagen dann aber zu groß (teuer) oder billig (klein) aus. Nebenbei wird auch häufig nicht auf die Qualität und Kompatibilität geachtet und vorzeitige Ausfälle, bzwl. Unterdeckung können die Folge sein.
 
Auch die Tipps und Angaben aus Freizeit-Zubehör- und Versand-Katalogen oder den WoMo-Magazinen sind heute noch oftmals haarsträubend! Manchmal finden wir Auszüge unserer Infos auf den Internetauftritten neuer (angeblich erfahrener) Solarfirmen. Wer die Sache dann etwas genauer betrachtet, stellt schnell fest, dass selbst diese das Prinzip nicht kapiert haben, denn sie schreiben dann z.B. pauschal "teilen Sie Ihren Strombedarf durch 4" - ohne auf Jahreszeit, Standort, Ausrichtung, Nutzungszeiten, u.s.w. einzugehen. Ganz schlimm wird es, wenn man den Jahresverbrauch einfach durch 365 teilt, um auf den Tagesbedarf zu kommen!

 

Ausdrücklich warnen möchten wir vor den 08/15-Online-Berechnungs-Programmen einiger, so genannter, "Solarschopps" im Internet.

Was sich einige dieser Anbieter erdacht oder evtl. bei uns und Anderen zusammengeklaut und dann falsch umgesetzt haben, ist mehr als fraglich. Offensichtlich möchte man die Kunden mit kleineren und damit billigeren Anlagen anlocken. Dass diese dann nicht ausreichend sein werden, merkt der Kunde erst später. Vor allem, wenn zum Lieferzeitpunkt gerade Sommer ist... Auch die Verschaltungsskizzen, die da gerne veröffentlicht werden, sind häufig FALSCH!...

Selbst langjährige Anbieter machen "Komplett-Set-Empfehlungen" abhängig von der Größe, bzw. Länge des Wohnmobiles! Das ist natürlich mehr als nur fragwürdig, denn genauso wie beim Haus, kommt es darauf an, wer, was, wo und wann verbraucht. Im kleinen alten VW-Bus kann u.U. die ganze Nacht jemand im Internet am PC surfen und morgens die Kaffeemaschine anwerfen, während im riesigen Luxus-Liner nur ein Radio läuft und der Kaffee noch per Gaskocher aufgebrüht wird...

Daher nutzen Sie bitte entweder unseren professionellen Planungs-Service oder beachten die nachfolgenden Hinweise GENAU ! Es lohnt sich!

Unsere Anlagen sind keinesfalls teuer. Nur passender und damit meistens besser...
 

Der beste Weg (wenn auch nicht der schnellste) führt über unsere Planungsliste!

Wer es aber schnell, bzw. nicht so genau wissen will oder sich unsere kleine, zu verrechnende Schutzgebühr sparen möchte, findet nachfolgend wichtige Hinweise dazu.

 

Ermitteln Sie zuerst Ihren tatsächlichen Tages-Strombedarf!

Tragen Sie dazu alle Verbraucher, deren Aufnahmeleistung (siehe Typenschild) und tägliche Betriebszeit in eine ausführliche Liste ein. Je sorgfältiger Sie dies vornehmen, um so zufriedener werden Sie mit Ihrer Anlage sein! Selbstverständlich sollte immer nur mit sparsamsten Geräten gearbeitet werden und wärmeerzeugende Technik durch Gas oder Holz ersetzt werden. Die angegebene Leistung (siehe Typenschild) wird mit der Nutzungsdauer multipliziert und die Gesamtleistung addiert.

Beispiel:
Verbraucher Leistung in W x Betriebszeit in h = Gesamtleistung am Tag
Sat-Anlage ......25 W ..................3 ...........................75 Wh
TV .................. 25 W ..................3 ...........................75 Wh
Lampe ............ 11 W ..................3 ...........................33 Wh
Pumpe ............60 W ..................0,3 ........................18 Wh
Radio .............110 W                  4 ..........................440 Wh
.............................................................................    641Wh


Optimal wird es, wenn man dann noch überlegt, an welchen Tagen diese Geräte laufen und zu welchen Uhrzeiten (also, ob während der Solarladung am Tag oder bei Dunkelheit). Das nimmt Einfluss auf die täglich notwendige Batterie-Kapazität.
 

Dann errechnen Sie die benötigte Solarmodul-Leistung

Hierfür ist die Jahreszeit, der Aufenthaltsort und die unverschattete Aufstellfläche (Himmelsrichtung und Neigung) wichtig. Der Strombedarf wird durch den, aus den nachfolgenden Tabellen, für diese Zeit und Ort ermittelten täglichen Energieertrag geteilt und mit dem Korrekturfaktor (Abweichung von waagrechter Aufstellung) verrechnet.

In unserem Beispiel wurde die waagrechte Aufstellung auf einem Wohnmobil im Süden Griechenlands im Monat August angenommen.
Andere Orte, Zeiten und Winkel haben auch andere Erträge.

Strombedarf : Energieertrag : Korrekturfaktor = benötigte Modulleistung
641 Watt h : 4,0 Wh/ Tag : 1,0 = 160 Wp


 

Täglicher, nutzbarer, Durchschnitts-Energieertrag eines waagrechten Solarmodules in Wh pro W Generatorleistung

............. Jan .Feb .Mär .Apr .Mai .Juni .Juli .Aug .Sep .Okt .Nov .Dez  Ø


Hamburg 0,4 .0,7 ..1,5 ..2,3 .3,0 ..3,5 ..3,1 ..2,8 .1,8 ..1,0 ..0,4 .0,3 ..1,8
Aachen ...0,5 .0,9 ..1,5 ..2,4 .3,1 ..3,3 ..3,1 ..2,8 .2,0 ..1,1 ..0,6 .0,4 ..1,8
Würzburg 0,5 .1,0 ..1,7 ..2,6 .3,3 ..3,6 ..3,5 ..2,9. 2,3 ..1,3 ..0,6 .0,4 ..2,0
Innsbruck 0,9 .1,4 ..2,2 ..2,9 .3,5 ..3,5 ..3,5 ..3,0 .2,6 ..1,7 ..0,9 .0,7 ..2,2
Davos .....1,0 .1,6 ..2,6 ..3,4 .3,6 .. 3,6 ..3,6 ..3,1 .2,7 ..1,9 ..1,1 .0,9 .2,4
Athen .....1,1 ..1,7 ..2,5 ..3,4 .4,2 ..4,5 .. 4,5 ..4,0 .3,2 ..2,2 ..1,5 1,1 ..2,8


Hierbei sind Verluste durch Temperaturanstieg, Ladung, u.s.w. schon berücksichtigt!

Korrekturfaktoren für Neigungen/ Orientierungen in Mitteldeutschland  50°
Orientierung       Süd              Südwest/Südost       West/Ost
Neigung  30°    45°    60°      30°    45°    60°         30°    45°    60°
Jan.   1,44    1,57    1,63     1,37    1,48    1,52     1,01    0,99    0,95
Feb.   1,40    1,50    1,54     1,33    1,42    1,43     1,01    1,00    0,96
März  1,17    1,19    1,15     1,15    1,16    1,12     0,99    0,96    0,91
April   1,08    1,05    0,98     1,07    1,05    0,99     0,98    0,95    0,89
Mai    1,00    0,94    0,85     1,00    0,95    0,88      0,97    0,93    0,88
Juni    0,96    0,90    0,81     0,97    0,91    0,82     0,96    0,92    0,86
Juli     0,97    0,91    0,83     0,98    0,92    0,84     0,96    0,92    0,86
Aug.   1,03    1,00    0,92     1,03    1,00    0,93     0,97    0,94    0,88
Sep.   1,17    1,18    1,14     1,15    1,16    1,12     0,99    0,96    0,92
Okt.    1,30    1,37    1,38     1,25    1,31    1,30     1,00    0,98    0,94
Nov.    1,47    1,61    1,68     1,40    1,51    1,55     1,01    1,00    0,96
Dez.    1,42    1,55    1,61     1,36    1,46    1,49     1,00    0,98    0,94

 Ø        1,12     1,11    1,06     1,10    1,09    1,05     0,98    0,95    0,89
   

Zur Vereinfachung wurden hier nur wenige Orte ausgewählt und Werte auf eine Stelle hinterm Komma gerundet. Orte mit ähnlichen Breitengraden haben im Durchschnitt ähnliche Erträge, außer bei stark unterschiedlichem Kleinklima vor Ort (z.B. Wolken durch nahe Berge, Nebel durch einen See,...).
Sie erkennen jedoch die zum Teil gewaltigen Unterschiede zwischen Nordsee, Alpen und Mittelmeer vor allem im Herbst und Winter. Bei unseren Planungen verwenden wir natürlich ausführlichere Standort-Daten (über 1.000 weltweit), die auch die jeweiligen regionalen Wetterverhältnisse berücksichtigen. Diese ergeben sich aus Zehnjahres-Durchschnittswerten, meist sogar 1980 - 2000, die gegenüber den lettzen 20 Jahren eher zurückhaltend sind. Manche Dilettanten rechnen mit Jahreserträgen - doch das ist für eine autarke Anwendung vollkommener Quatsch, denn von den Sommer-Erträgen hat man im Winter gar nichts....


Seit die Solarmodul-Preise so extrem gesunken sind (um bis zu 90%), kann man meist ruhig ein "wenig drauflegen" - manchmal zu Gunsten einer Batterie-Verkleinerung, denn diese werden immer teurer.

Wer lange Autonomie-Zeiten im Winter mit einer vergrößerten Batterie realisieren will, muss dann auch die Modulleistung erhöhen - damit die Batterie, nach der "Dürrezeit", auch wieder voll geladen wird.
 

Ermitteln der mindest benötigten Batteriekapazität

Normalerweise sollte der tägliche Strombedarf auch wieder Solar erzeugt werden. Um eine Schlechtwetterperiode, einen erhöhten Bedarf oder eine "lange“ Nacht zu überbrücken, sollte der Akku ausreichend gewählt werden. Hierzu wird der Tagesstrombedarf je nach Bedarf mindestens verdoppelt und durch die Spannung (inn Kleinanlagen meist 12 V) geteilt. Um eine schädliche Tiefentladung (je nach Batterietyp unterschiedlich) zu vermeiden, sollte diese festgestellte Ah-Kapazität nochmals durch die maximal zulässige oder gewünschte, prozentuale Entladetiefe geteilt werden. Die meisten Hersteller geben für Ihre Leistungsangaben Entladetiefen von nur 20 - 30% an, um ein langes Batterieleben zu sichern. Wer notfalls mit seinem WoMo (batterieladend) zum Campingplatz weiterfahren kann, muss nicht so viele Autonomietage einkalkulieren, wie jemand der ganzjährig in einem autarken Haus wohnt, ohne Nachlademöglichkeit!

Beispiel:
Strombedarf x Autonomietage : Spannung : Entladetiefe = Akkugröße
641 Watt h x 2 Tage : 12 Volt : 40 % = 267 Ah


Wenn sich dieser Wert regelmäßig auf eine kurze Entladezeit (5 - 10 Stunden) bezieht, muss er nochmals nach oben korrigiert werden, denn wie bei den Solarbatterien erwähnt, beziehen sich die meisten Entlade-Kapazitätsangaben auf den Batterien auf 100 Stunden! Bei sehr hohen Entladeströme geht die Kapazität soweit zurück, dass man nochmals bis ca. 60% (abhängig auch von Temperatur, u.s.w.) aufschlagen sollte. In diesem Fall kämen wir dann schon auf 320 Ah (100h)! Weil fast niemand so rechnet uns es nur selten so große Batterien gibt, sind die meisten Betreiber enttäuscht von ihren Batterien, denn z.B. im WoMo sind standardmäßig meist nur 100 Ah... Wir dimensionieren natürlich noch ein wenig genauer und berücksichtigen dabei die Modulleistung. Ist sie zu gering, leidet die Batterie!  Siehe hier.

Seit die Solarmodul-Preise so extrem gesunken sind (um bis zu 90%), kann man meist ruhig ein "wenig drauflegen" - manchmal zu Gunsten einer Batterie-Verkleinerung, denn diese werden immer teurer. Hat man sich für 2 und mehr Tage Autonomie-Sicherheit im Winter entschieden, muss dies auch bei der Modul-Größe Berücksichtigung finden, damit die Batterie wieder voll wird.
Grundsätzlich gilt auch hier das 80/20-, bzw. Pareto-Prinzip. Siehe auch Speicher wirtschaftlich dimensionieren

 

Die Größe des Solar-Ladereglers

ergibt sich durch teilen der Modulleistung, bzw. Stromaufnahme der Verbraucher durch die Systemspannung, bzw. normalerweise anliegende Ladespannung. In unserem Fall 160 Wp Modulleistung bzw. 170 W max. Stromaufnahme geteilt durch 12, bzw. eben 14 V = 12 A Laderegler. Normal ist heute meist 10 oder 15 A. Soll die Anlage später ausgebaut werden, kann man ihn entsprechend größer wählen, um später keinen neuen Regler kaufen zu müssen. Noch größere Anlagen baut man aber eher in 24 V auf.

Beispiel:
Modulleistung/ max. Verbraucherleistung : Spannung = Strom
160 bzw. 170 Watt : 12, bzw. 14 Volt = 12 -14 Ampere


Die immer größer werdenden Solar-Generatoren von mehreren hundert Watt, benötigen dann in einem 12 V-System sehr große und teure Laderegler. Daher ist eine höhere Systemspannung von 24 oder gar 48 V meist sinnvoller, wenn man hauptsächlich mit Wechselrichter und 230V-Verbrauchern arbeitet. Hat man eine höhere Modulspannung, hilft hier ein MPP-Solarladeregler, der Dank der höheren Spannung die Kabelverluste reduziert. Für den Max-Ladestrom muss dann aber wieder die Batterie-Spannung beachtet werden!

Also z.B. Modulleistung 1200 Wp mit ca. 100 V = MPP-Solarladeregler bis mindest 150 V. Arbeitet man dann im 48 V-System (z.B. 4 x 12 V-Batterien), benötigt man einen MPP-Solarladeregler mit 25 A. Würde man hier mit 12 V arbeiten, was unsinnigerweise häufig getan wird, müsste der Regler 100 A haben. Dieser kostet dann ein Vielfaches.
 

Genaue Detail-Dimensionierung



Wer ganz besonders sicher gehen will, beachtet die leider vorhandenen Verluste bei Ladung, Lagerung, Wandlung, u.s.w. und erhöht die benötigte Modulleistung und die Batteriekapazität jeweils entsprechend

Liegen Modulleistung und Akkugröße zu weit auseinander wird das Ganze auch nichts. Z. Bsp. mit einem 10 Watt-Modul eine Woche lang einen 100 Ah-Akku laden zu wollen, ist nicht gerade clever, denn dieser verhungert im Winter bei Ladeströmen von ca. 0,5 A... Das Gegenteil (50 A Ladestrom für eine 200 Ah-Type) ist genauso ungesund. Bei unseren eigenen Planungen gehen wir natürlich noch viel genauer auf die jeweiligen Bedingungen, Verbraucher und Formeln ein!

Wenn am Schluss eine zu große (teure) Anlage heraus kommt, liegt dies an den Verbrauchern und deren Betriebzeiten - nicht an unserer Berechnung. Es funktioniert nicht, dass man versuchen will, diesen Verbrauch dann mit einer kleineren Anlage abzudecken. Die Physik lässt sich nicht überlisten. Man muss immer mehr Energie hineinstecken, als man herausholt. Die schwächsten Erträge und höchsten Verbrauchsdaten müssen angesetzt werden und nicht umgekehrt!

In o.g. Fall würden wir aufgrund der aktuellen Preissituation nur beispielsweise(!) die folgenden Komponenten zusammen stellen:

Solarmodul AxSun 160 
Akku-Solar 260
1 Paar Polklemmen
Halterung 2 Spoiler 66 cm (mit Klebeset und Schrauben)
Laderegler 1 Steca PR 15
Kabel 10 m H07 RN-F 6 qmm



Ansonsten füllen Sie bitte unsere Online-Planungsliste genauestens aus. 
Sie erhalten dann eine genaue Dimensionierung und Angebotsausarbeitung (benötigt ca. 2 - 16 Wochen, je nach Saison). Seit 2003 erfolgt dies jedoch nicht mehr kostenlos! Schutz-Gebühr je nach Größe und Aufwand 10,00 - 100,00 - meist aber um 15,00 Euro. Selbstverständlich wird diese im Auftragsfalle wieder verrechnet - also fast immer...

Für jedes Vorhaben im Leistungsbereich von ca. 50 - 10.000 Wp gibt es von uns spezielle, zusammen zu stellende, preiswerte Solar-Systeme. Natürlich ist nach oben keine Grenze gesetzt. Diese Größen werden aber meist in kombinierter Hybridtechnik mit Unterstützung von Wind-, Wassergeneratoren oder Notstromaggregaten realisiert.