12 Tipps zum Kauf eines Solarladereglers

Ein Solarladeregler steuert deine autarke Solar-Inselanlage und verhindert eine Überladung sowie eine Tiefentladung deiner Solarbatterie. Weiterhin kann ein Laderegler auf verschiedene Batterietypen bzw. Ladekennlinien eingestellt werden und versorgt deinen Akkumulator zu jeder Zeit mit der passenden Ladespannung. Das hilft den Solarakku schneller voll zu laden, vermeidet eine Überladung bei einer AGM Batterie oder Gelbatterie und sorgt so für eine bessere Batterielebensdauer.

Der Ladezustand einer Batterie ist nicht ganz exakt an seiner Spannung bestimmbar, da die nutzbare Kapazität einer Batterie von weiteren Parametern wie dem Entladestrom, der Entladezeit, der Temperatur und dem Alterungszustand abhängt. Fast jeder Solarregler erfasst die Temperatur über einen Temperaturfühler und passt die Ladekurve an die aktuelle Temperatur an. Bessere 12V Laderegler haben einen externen Temperatursensor mit 2-3 m Kabel. So kann der Sensor direkt an der Batterie messen. Einfachere solar Laderegler haben den Temperatursensor im Gehäuse integriert und messen dort die Temperatur. Ausgereifte Solarregler besitzen zusätzlich einen Mikroprozessor und berechnen z.B. über das Amperestundenbilanzierungsverfahren den Ladezustand der Batterie aus. Hierbei werden während dem Betrieb der Solaranlage alle Amperestunden, die in die Batterie geladen und entladen werden, erfasst. Ein Programm errechnet über ein Batteriemodell den Alterungszustand der Batterie und passt entsprechend die Ladekurven an. Die Laderegler von Steca besitzen z.B. dieses Amperestundenbilanzierungsverfahren.

Laderegler Typen

Es existieren drei Laderegler-Technologien. Der Serienladeregler ist veraltet. Nur die PWM Regler und MPPT Regler sind Stand der Technik und sinnvoll einzusetzen.

Serienladeregler

Dieser einfache Solarregler schaltet bei Erreichen eines eingestellten Spannungswertes das Solarmodul in den Leerlauf und schützt somit die Solarbatterie vor Überladung. Der Regler hat einen hohen Eigenstrombedarf und ist daher nicht zu empfehlen. Dieser einfache Regler kann keine Ladekurven abfahren, sondern agiert als simpler Schwellwertschalter der an einem Spannungspunkt die Batterie vom Solarmodul trennt. Daher kann er eine Solarbatterie nicht optimal laden und wir raten von diesem Solarregler ab.

Shuntregler oder PWM Regler

Laderegler StecaDer pulsweitenmodulierte (PWM)* Solarregler schließt bei voller Batterie das Solarmodul kurz und verhindert damit die Überladung des Solarakkus. Durch das PWM-Verfahren kann der Regler den Strom regulieren und somit Ladekurven abfahren. Der PWM Solarregler ist Marktstandard und wird weltweit erfolgreich in Solarinselanlagen eingesetzt. Den PWM Laderegler gibt es in verschiedenen Qualitäten und Leistungsgrößen. Übliche Laderegler-Größen bei 12V sind 10 A (120W), 20 A (240W) und 30 A (360W). Die meisten PWM Laderegler arbeiten mit 12V oder 24 Volt Solaranlagen. Dieser Laderegler eignet sich für jede autarke 12V Solaranlage auf dem Wohnmobil, im Gartenhaus oder im Boot.

MPPT Laderegler

mpptDer MMPT Regler* passt sein Ladeverhalten auf den optimalen Leistungspunkt des Solarpanels an und bringt je nach Ausrichtung und Wetter 5-30% mehr Ertrag gegenüber einem PWM Laderegler. Ein Alleinstellungsmerkmal des MMPT Reglers ist, das er hohe Eingangsspannungen verträgt und du daher konventionelle Solarmodule mit höheren Nennspannungen für dein 12 V Inselsystem verwenden kannst. Daher macht ein MMPT Regler vor allen für Inselsysteme ab ca. 400 W Solarleistung Sinn. Die konventionellen Solarmodule sind oft pro Watt etwas günstiger zu kaufen als die 12V Solarmodule. Allerdings sind die MPPT Regler aber wesentlich teuer als die normalen Laderegler und heben damit den Kostenvorteil beim Solarmodul wieder aus.

Wichtige Kennwerte Laderegler

Die wichtigsten Kennwerte eines Ladereglers sind der maximale Modulstrom, die maximale Eingangsspannung des Solarmoduls und die Gesamtleistung des Ladereglers bei 12 oder 24V. Diese Grenzwerte dürfen im System nicht überschritten werden.

Der maximale Solarmodulstrom im Arbeitspunkt (Impp) ist auf der Rückseite deines Solarpanels meistens auf dem Label aufgedruckt. Wenn du mehrere Solarmodule in einem 12V Solarsystem mit PWM Laderegler betreibst, sind diese alle parallel geschalten. Der maximale Solarmodulstrom addiert sich also aus den parallen geschalteten Solarmodulen zusammen. Dafür muss dein Solarladeregler ausgelegt sein.

Ein Steca PR 3030 hat z.B. eine maximale Eingangsspannung von 47 V. Das Solarmodul sollte also ca. 36 seriell verschaltete Zellen mit einer Arbeitsspannung von ca. 18-22 V besitzen.  Du könntest auch ein Solarmodul mit höherer Arbeitsspannung nehmen, aber ausschlaggebend für die maximale Eingangsspannung ist die Leerlaufspannung des Solarpanels. Diese darf niemals höher als z.B beim Steca PR 3030 höher als 47 V sein.

Temperaturkompensation Laderegler

Da sich die Lade-Kennlinien des Solarakkus mit der Temperatur ändert, ist jedem besseren Solarregler ein Temperatursensor eingebaut, der die Ladekurve entsprechend der Temperatur anpasst. Bei guten Ladereglern hängt der Temperatursensor an einem Messkabel und kann in Batterienähe installiert werden. Einfachere Laderegler haben den Temperatursensor im Gehäuse verbaut und sollten nahe an der Solarbatterie installiert werden.

Ladezustandanzeige

Es freut einen zu sehen, wie viel Solarenergie gerade auf dem Wohnmobildach erzeugt wird. Auch ist es interessant den Ladezustand des Solarakkus zu kennen, um ggf. Geräte ein oder auszuschalten. Einfache Laderegler zeigen den aktuellen Batteriezustand über LEDs an. Leider ist die Anzeige über LEDs sehr ungenau. Hochwertige Laderegler besitzen ein Display mit genauer Digitalanzeige. Einige Laderegler bieten optionale Laderegler-Displays zur Montage an einem gut einsehbaren Platz.

Einstellung des Batterietyps

Laderegler müssen je nach verwendetem Batterietyp unterschiedliche Ladekurven abfahren. Daher ist es wichtig, dass der Laderegler den eingesetzten Batterietyp unterstützt und entsprechend eingestellt ist.

Die meisten Laderegler funktionieren in 12V oder 24V Systemen und detektieren automatisch die Betriebsspannung. Wichtig ist hierbei, dass bei Inbetriebnahme zuerst die Batterie und erst dann das Solarmodul an den Laderegler angeschlossen werden. Nur so kann die Betriebsspannung sicher erkannt werden. Manche Laderegler müssen jedoch manuell über einen Jumper auf 12/24V eingestellt werden.

Tiefentladeschutz

batterieschutzEin Tiefentladeschutz* schützt die Batterie vor Tiefentladung und schaltet die Last bei Erreichen eines Spannungswertes ab. Dieser Schutz schaltet normalerweise alle Verbraucher ab einer Batteriespannung von 10,8 -11,3 Volt(je nach Umgebungstemperatur) ab und erst, wenn die Batteriespannung wieder mehr als 12,6 Volt beträgt, werden die Verbraucher wieder zugeschaltet. In gängigen Solarladereglern ist ein Tiefenentladeschutz mit einigen Ampere bereits integriert.

spannungswandlerWenn im Solar-Inselsystem z.B. Wechselrichter für 230V Geräte eingesetzt werden, kommt der Tiefentladeschutz eines Solarladereglers strommäßig schnell an seine Grenzen und kann die auftretenden Lasten nicht mehr verarbeiten. Die Sicherung brennt durch. Man sollte den Spannungswandler* in diesem Fall über einen separaten Tiefentladeschutz laufen lassen. Manche Wechselrichter haben bereits einen Tiefentladeschutz integriert. Oder man schaltet über den bestehenden Tiefenentladeschutz des Solarreglers und ein Relais den Spannungswandler einfach mit aus.

Lastabschaltung des + Pols für Wohnmobile

In einigen Wohnmobilen oder Booten sind 12V Verbraucher über die Karosserie am Minuspol angeschlossen. Normale Regler sind hier wirkungslos da diese im Tiefentladefall den Minus-Pol unterbrechen, der aber weiterhin an der Karosserie angeschlossen ist. Um eine neue Verkabelung der Verbraucher zu vermeiden, bieten sich hier Laderegler an die im Tiefentladefall den Pluspol unterbrechen.

Solarregler mit automatischer Batterieumschaltung

Einige Solarregler können gleichzeitig oder hintereinander 2 Batteriebänke unabhängig voneinander aufladen. Sobald eine der beiden Batterien leer ist, wird der Solarstrom dorthin geleitet wo er benötigt wird. Diese Regler besitzen allerdings meisten keinen integrierten Tiefentladeschutz. Dieser muss zusätzlich installiert werden.

Auswahl des Ladereglers

Laderegler 2Zuerst berechnest du den max. Ladestrom über deine Solaranlage. Teile dafür die installierte Solarleistung durch deine Systemspannung, also z.B. 12V. Diesen max. Solarstrom muss dein Laderegler regeln können. Im zweiten Schritt berechnest du den max. Laststrom deiner Verbraucher, die über den Tiefenentladeschutz des Solarreglers laufen. Teile auch diese Leistung durch deine Systemspannung und du weißt welchen Laststrom dein Laderegler vertragen muss. Dein Solarladeregler sollte etwas überdimensioniert sein und ca. 10-20% mehr als deine maximalen Lade- und Lastströme vertragen können.

Weiterhin muss dein Laderegler die max. Solarmodulspannung und die Systemspannung von z.B. 12 oder 24V vertragen.

Fazit Solarregler

Steca PR 1010Wir empfehlen für die meisten autarken Solaranlagen einen hochwertigen Steca PR* Laderegler. Diese sind qualitativ hervorragend, komfortabel von der Bedienung und verfügen über ein fortgeschrittenes Lademanagement für alle gängigen Batterietypen wie  AGM Batterie, Gelbatterie oder Nassbatterie. Weiterhin gibt es diese Steca Regler in verschiedenen Baugrössen, z.B. den Steca PR 1010 für 10 Ampere Ladestrom (120W Solarsystem) oder den Steca PR 2020 mit 20 Ampere Ladestrom für ein 240 W Solarsystem.

Weitere gute Marken für Solarladeregler sind z.B. IVT, Morningstar oder Phocos. Wenn dir diese hochwertigen Solarregler zu teuer ist, findest du eine grosse Auswahl von billigen asiatischen Laderegler-Herstellern auf Amazon*.

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