Wie werde ich energieunabhängig? 

Unabhängige Stromversorgung für Wohnwagen, Boot, einen nicht erschlossenen Fahrrad-Schuppen, sogar für den autarken Betrieb Ihrer Büroräume,… . Die Lösung finden Sie hier!

Informieren Sie sich über die Komponenten einer Solarversorgung und wie Sie Ihren Strombedarf berechnen, im Beitrag unter der Artikelauflistung.

Strom für Handy, Laptop und Co. – unabhängig von staatlicher Stromversorgung

„Autark“ ist ein Begriff, der häufig mit Unabhängigkeit gleichgesetzt wird. Früher ist man mit einer Papierkarte oder einem Atlas, einem Zelt, einem Campingkocher und ein paar Kerzen losgezogen und war bereits unabhängig. Heute bestimmt Technik unser Leben. Wir navigieren mit dem Handy, arbeiten mit dem Laptop und kleine LED-Lampen bringen mehr Licht als Kerzen und erleuchten die Umgebung auf Wunsch sogar in unterschiedlichen Farben. 

Alle diese Annehmlichkeiten benötigen aber Energie, deren Versorgungssicherheit und Preise spätestens seit dem Krieg in der Ukraine unberechenbar geworden sind. 

Wer heute autark sein möchte braucht eine unabhängige Stromquelle!

In diesem Beitrag beschränken wir uns auf die einfachste natürliche Stromquelle, die nicht auf regionale Gegebenheiten angewiesen ist (die Solarenergie). Um die Energie der Sonne nutzen zu können, benötigen Sie lediglich ein wenig Fläche. Platzieren Sie Solarpanele auf dem Wohnwagendach, auf der Garage, oder sogar am Balkongeländer.

Verschiedene elektrische Geräte haben unterschiedliche Stromverbräuche. Von ihnen hängt ab, wie groß ihr Solarpanel sein muss, um z.B. die Geräte an Bord eines Schiffes oder sogar eine ganze Büroeinrichtung sicher und unabhängig betreiben zu können.

Bevor wir zur Berechnung der richtigen Panelgröße kommen, gehen wir aber kurz auf die Komponenten ein, die erforderlich sind um sich ein sogenanntes Balkonkraftwerk zusammenstellen zu können.

Das Solarpanel:
Abhängig vom Budget und des Einsatzbereiches bekommen Sie ganz unterschiedliche Lösungen. Die kostengünstigste Variante sind starre Panele, die in einem Rahmen eingefasst sind und mit dessen Hilfe auf festen Untergründen montiert werden können.
Sollte sich die zur Verfügung stehende Fläche in einem Bereich befinden, der begehbar ist, muss das Panel zusätzlich trittfest sein.
Hinzu kommt, vor allem auf Schiffen, dass dieser Bereich häufig nicht gerade, sondern gewölbt ist. D.h. das Panel muss dann auch noch flexibel und möglichst rahmenlos sein. Auch hierfür gibt es, flache Lösungen, die dann verklebt werden.
Sogar für die mobile Anwendung gibt es Produkte, z.B. in Form von faltbaren Solarpanelen.

Der Laderegler:
Mit einem Panel allein kann man aber noch keine Batterie laden. Ein Laderegler steuert den Ladeprozess der Batterie. Laderegler unterscheidet man nach PWM- (Plusweitenmodulation) und MPPT- (Maximum Power Point Tracking) -Reglern. Ein PWM-Regler steuert den Stromfluss vom Panel durch sehr schnelle Schaltvorgänge. Diese Technik ist relativ einfach und damit auch günstiger als MPPT-Regler. Ein MPPT-Regler passt seine Eingangsspannung der Solaranlage an und kann so immer die maximale Leistung an die Batterie übertragen. 
Warum ist das wichtig?
Ein Solarpanel bringt keine stabile Stromversorgung. Abhängig von der Panelleistung, dem Licht-Einfallswinkel, der Beschattung durch Wolken oder Bäume und von der Jahreszeit, generieren Solarpanele unterschiedlich viel Strom. Wer die Ausbeute maximieren möchte, sollte sich für einen MPPT-Regler entscheiden.
Hier finden Sie unsere Laderegler!

Die Pufferbatterie:
Einige Solarpanele oder Laderegler verfügen bereits über USB-Anschlüsse um kleinere Geräte direkt laden zu können. Für eine gleichmäßige und kontinuierliche Ladung oder wenn Sie die Sonnenenergie zu einem späteren Zeitpunkt (z.B. in der Nacht für Beleuchtung) nutzen wollen, benötigen Sie in jedem Fall eine Batterie. Sie gibt gleichmäßig Strom an die Verbraucher ab und kann, auch parallel, mithilfe von Sonnenenergie aufgefüllt werden.
Grundsätzlich eignet sich jede Batterie als Speicher. Einige Hersteller bieten aber spezielle verkapselte Blei-Säurebatterien an, die für langsame Ladungen geeignet sind. Sie sind in sich geschlossen und müssen weder aufgefüllt werden, noch besteht die Gefahr des Auslaufens.
Alternativ eignen sich Lithium Ionen Batterien. Ihr Preis ist zwar hoch, sie sind aber pflegeleichter und liefern bis zum Schluss volle Leistung. Aber Achtung, beim Einsatz einer LiPo Batterie muss ein entsprechender Laderegler verwendet werden.

Anschlüsse
Die meisten Solarpanele werden mit zwei Kabeln geliefert rot für den Plus-Pol und schwarz für den Minus-Pol. Klemmen Sie diese Kabel bitte nicht direkt an die Batterie, denken Sie an den Laderegler.
Wenige Module verfügen bereits über einen integrierten Laderegler und haben am Ende der Kabel bereits Ringösen zum direkten Anschluss an eine Batterie. Lesen Sie vorher unbedingt die Bedienungsanleitung.

Wechselrichter
Wollen Sie nicht nur Geräte mit einer 12V Eingangsspannung betreiben, sondern größere Geräte mit einem 220V Anschluss, benötigen Sie einen entsprechenden Wechselrichter, der die 12V (DC) Spannung in 220V (AC) umwandelt. 220V-Geräte haben allerdings einen sehr hohen Energieverbrauch.

Fertig-Sets
Wenn Sie sich nicht alles selbst zusammenstellen möchten, finden Sie bei uns auch komplette Set’s für die unabhängige Stromversorgung in 12 Volt. Die Sets bestehen aus Solarpanel, Laderegler, Batterie, Kabeln und 12V einem Batteriekasten. 

Verbrauchberechnung
In dieser Tabelle können Sie Ihre Verbraucher und die Dauer der Nutzung angeben und so errechnen, welchen Gesamtverbrauch Sie haben und welche Leistung Ihr Solar Panel erbringen muss. Grundsätzlich können Sie aber 

Formeln zur Berechnung
Wie lange der Strom aus der unabhängigen Stromversorgung „reicht“, kann man leicht ausrechnen. 
Ampere x Volt = Watt
Oder: Stromstärke x Spannung = Leistung (Verbrauch)
Oder als Formel: I x U = P
Letztendlich meinen alle Formeln das Gleiche.

Beispielrechnungen aus der Praxis verdeutlichen das Ganze
Ein Outdoor Handy mit besonders großem Akku hat 4630mAh, also 4,6 Ah. Da der Akku mit 5 Volt läuft, ergibt sich die Rechnung 4,6 x 5 = 23 Watt. Beim Handy ist der Akku nach 3 Tagen „leer“ und muss nachgeladen werden. Ein 60 Watt Solarpanel in Kombination mit einer 12V / 30 Ah Batterie, bringt eine Leistung von 360Watt (30 Ah x 12 Volt = 360 Watt). 360 Watt durch 23 Watt vom Handy = 15,65. D.h. das Handy kann aus der „vollen“ Batterie 15 x geladen werden, x alle 3 Tage laden bedeutet 45 Tage unabhängigen Strom.

Der Stromverbrauch von Laptops ist sehr unterschiedlich. Ein Mac Airbook benötigt nur 15 Watt, ein high end Gaming-Laptop kann bis zu 120 Watt verbrauchen. Die meisten Laptops haben Akkus mit mehreren Zellen, in Summe meist 14,8 Volt. Wenn man einmal von 50 Watt Verbrauch ausgeht: 50 Watt x 14,8 Laptop Spannung / 12 Volt Batteriespannung = 61,6. Mit obigen 360 Watt aus der Batterie ergibt das knapp 6 Stunden Arbeitszeit am Laptop. 

Bei beiden Rechen-Beispielen sind die Ladeverluste nicht berücksichtigt und viel wichtiger auch nicht die ständige Nachladung der Batterie durch die Solarpanels. 60 Watt Leistung der Solarpanels „pumpen“ pro Stunde 5 Ah Strom in die Batterie (60 Watt / 12 Volt = 5 Amp.) D.h. die Batterie ist nach 6 Stunden Sonnenschein komplett wieder voll, bei optimalen Bedingungen. Bei bedecktem Himmel dauert das eben einen ganzen Tag.

Wenn Sie Geräte mit höherem Stromverbrauch unabhängig vom Netz mit Strom versorgen wollen, nehmen Sie einfach größere Solarpanels und größere Batterien. Mit einer entsprechenden Kombination können Sie alle Laptops eines mittelständischen Unternehmens mit Strom versorgen, unabhängig vom Stromnetz! Laderegler nicht vergessen, 10% der Leistung vom Solarpanel (in Watt) sollte der Laderegler mindestens als Stromstärke (in Ampere) verarbeiten können.