Energieeffizienz der 12V Verbraucher ist das A und O
Ob in Wohnwagen oder Schrebergarten, dein wichtigster Grundsatz für dein Solar Inselsystem ist es energieeffiziente Geräte zu benutzen. Ansonsten musst du deine Solaranlage sehr groß dimensionieren. Du bezahlst mehr für eine größere 12V Solaranlage, wie für energieeffiziente 12V Verbraucher. Wirtschaftlich ist es also meist günstiger in sparsame 12V Verbraucher, anstatt in eine größere PV-Anlage zu investieren.
Sinnvolle und unsinnige Verbraucher für Solarstrominselanlagen
Geräte die wertvollen Solarstrom in Wärme umwandeln sind aus energetischer Sichtweise für Solarinselanlagen nicht sinnvoll. Zu diesen nicht sinnvoll einzusetzenden Geräten gehören z.B. Kaffeemaschine, Wasserkocher, Toaster, Haarföhn, Heizlüfter oder gar ein Elektroofen.
Um einen Liter Wasser von Leitungstemperatur im Wasserkocher auf 100°C zu bringen, benötigst du ca. 100Wh. Dafür benötigst du im Frühling oder Herbst aber bereits den durchschnittlichen Tagesertrag eines ca. 50Wp starken Solarmoduls. Für 20 min Haare föhnen mit einem „nur“ 1000W starken Föhn benötigst du im Sommer den Tagesertrag eines 80Wp Solarmoduls.
Du siehst also, dass beim Heizen sehr viel Energie benötigt wird, die nur über eine sehr große Solaranlage bereitgestellt werden kann. Sinnvoller ist es daher deine benötigte Heizenergie bei Offgrid-Anwendungen mit Gas oder Holz zu decken.
Sinnvolle Geräte die zu einem 12V Solaranlage passen, sind z.B. effiziente Beleuchtung wie LED Lampen oder sparsame Unterhaltungselektronik wie Laptop, 12V Fernseher und Sat-Receiver. Geräte wie Wasserpumpen oder z.B. ein Deckenventiltor lassen sich auch gut versorgen.
Einen Kühlschrank oder Gefriertruhe autark mit Solarstrom zu versorgen ist möglich, aber ein eigenes Thema, das hier und hier behandelt wird. Weiterführende Informationen zu 12V Kaffeemaschinen findest du hier.
Welches Spannung wähle ich für meine Inselanlage?
Kleinere Solar Inselsystem bis 400Wp sollte man als 12V System mit 12V Verbraucher aufbauen. Es gibt bis 30A eine ausreichende Anzahl an Ladereglern und die Ströme lassen sich vom Kabelquerschnitt beherrschen. Ein kleiner 230V Wechselrichter kann bei Bedarf zugeschalten werden und zusätzlich 230V Verbraucher versorgen.
Ab einer bestimmten Systemgröße von ca. 400-500Wp Solaranlage macht es Sinn MPPT Tracker einzusetzen. Neben der größeren Leistungsausbeute ergeben sich Kostenvorteile durch den Einsatz von Standard-Solarmodulen, da keine 12V Solarmodule mehr benötigt werden. Weiterhin ist es einfacher & wirtschaftlicher die steigende Zahl an Verbraucher über 230V zu versorgen. Weiterhin sind 230V Geräte im Vergleich zu den 12V Geräteversionen etwas günstiger und einfacher verfügbar. Ein Inselsystem in dieser Kategorie sollte von einem Profi genau ausgelegt werden.
Ab einer Systemgrößen von ca. 2000 Wp Photovoltaik werden bidirektionale Inselwechselrichter wie z.B. der SMA Sunny Island eingesetzt werden. Hier werden 24V oder 48V Batteriebänken bestehend aus 2V Einzelzellen eingesetzt und die einfache Integration von z.B. Dieselgeneratoren ist möglich.
Fazit
Je nach Anlagengröße solltest du auf 12V oder 230V Verbraucher setzen. Kleine Solaranlagen für den Wohnwagen und Boot sind meist reine 12V Systeme. Erst ab einer Systemgröße von ca. 2000 Wp Photovoltaik-Leistung – so viel passt nicht mehr auf einen Wohnwagen oder ein kleines Gartenhaus – macht der Einsatz von AC-Bus Systemen wie dem SMA Sunny Island Sinn. Im Hobby und Wohnwagenbereich konzentrieren wir uns auf DC-Bus Systeme mit 12 oder 24 Volt Systemspannung. Hierbei ist es wichtig sparsame Geräte einzusetzen. So wird die Batterie und das ganze System entlastet und die Lebensdauer des Solarakkus verlängert.