Akku und Speicher bei Solarenergie: Wann braucht man sie?

Welche Rolle spielt der Akku im System?

Ein Solarmodul erzeugt nur Strom, wenn die Sonne scheint. Der Akku speichert die tagsüber erzeugte überschüssige Energie, sodass Sie sie abends, nachts oder bei einem Stromausfall nutzen können. Gesteuert wird der Akku vom Laderegler oder vom Hybrid-Wechselrichter; dieses Gerät entscheidet, wann der Akku geladen wird, wie weit er entladen wird und wann auf das Netz umgeschaltet wird.

Wenn Sie einen Akku ergänzen, kommen ein passender Wechselrichter, Schutzkomponenten, ein geeigneter Platz für den Akku und regelmäßige Kontrollen hinzu. Deshalb lautet die erste Frage: Ist er wirklich nötig?

Wann braucht man einen Akku?

Trifft einer der folgenden Fälle auf Sie zu, lohnt es sich, über einen Akku zu sprechen:

• Am Installationsort gibt es keinen Netzanschluss: Weinberghaus, Almhütte, Stall, abgelegener Brunnen
• Stromausfälle sind häufig und beeinträchtigen Arbeit oder Alltag erheblich
• Es gibt Geräte, die bei einem Ausfall weiterlaufen müssen: Kameraaufzeichnung, Alarmanlage, Modem, Kühlschrank, medizinisches Gerät
• Ihr nächtlicher Verbrauch ist hoch und Sie möchten auch ihn mit Solarstrom decken
• Bei der Tröpfchenbewässerung muss nachts oder mit konstantem Druck bewässert werden, und ein Speicherbecken ist nicht möglich

Wann ist ein Akku überflüssig?

In einem netzgekoppelten Betrieb mit seltenen Stromausfällen, in dem der Großteil des Verbrauchs tagsüber anfällt, ist ein Akku in der Regel unnötige Kosten. Die Anlage erzeugt tagsüber Strom, der Betrieb verbraucht ihn im selben Moment; nachts liefert das Netz. Mit demselben Budget bringen zusätzliche Module meist mehr.

Bei der landwirtschaftlichen Bewässerung ist es ähnlich. Pumpt die Pumpe das Wasser tagsüber in ein Becken oder einen Tank, haben Sie die Energie in Form von Wasser gespeichert. Ein Wassertank hält jahrelang ohne Wartung, ein Akku dagegen muss nach einer bestimmten Lebensdauer ersetzt werden.

Sollen bei kurzen Ausfällen nur Kamera und Modem weiterlaufen, kann statt einer kompletten Akkuanlage für diese Geräte eine kleine UPS (unterbrechungsfreie Stromversorgung) ausreichen.

Expertenhinweis: Schreiben Sie vor der Akku-Entscheidung auf, was bei einem Ausfall laufen muss. Eine kurze Liste verkleinert Akkukapazität und Kosten direkt.

Unterschied zwischen Blei- und Lithium-Akkus

In Solaranlagen werden zwei Hauptfamilien von Akkus eingesetzt. Zur Familie der Bleiakkus gehören Gel- und AGM-Akkus. Sie sind eine seit Langem bewährte Technik mit niedrigeren Anschaffungskosten; allerdings reagieren sie empfindlich auf Tiefentladung, sind schwer und leiden unter Hitze.

Lithium-Akkus werden in Solaranlagen meist mit der Lithium-Eisenphosphat-Chemie (LiFePO4) eingesetzt. Sie sind leichter, ein größerer Teil ihrer Kapazität kann sicher genutzt werden, und sie halten mehr Lade- und Entladezyklen aus. Ihre Anschaffungskosten sind höher, und sie kommen mit einem Batteriemanagementsystem (BMS). Dieses System schützt die Zellen vor Überladung, Tiefentladung und Überhitzung.

Welcher Typ wirtschaftlicher ist, hängt davon ab, wie oft der Akku genutzt wird. Ein Akku, der täglich ge- und entladen wird, rechnet sich anders als einer, der nur bei Stromausfällen einspringt. Dieser Vergleich wird projektbezogen angestellt.

Wie wird die Kapazität berechnet?

Die Akkukapazität ergibt sich aus der Leistung und Laufzeit der Geräte, die nachts oder bei einem Ausfall betrieben werden sollen. Die Leistung jedes Geräts wird mit den täglichen Betriebsstunden multipliziert, daraus ergibt sich der gesamte Energiebedarf. Hinzu kommen der sicher nutzbare Kapazitätsanteil des Akkus, die Wechselrichterverluste und eine Reserve für bewölkte Tage.

Werden bei Off-Grid-Anlagen bewölkte und kurze Wintertage nicht berücksichtigt, läuft das System im Sommer problemlos, reicht aber im Winter nicht aus. Bei Hybridanlagen ist die zentrale Frage, wie lange ein Ausfall dauert. Wenn Sie wissen, wie lange Stromausfälle in Ihrer Gegend üblicherweise dauern, vermeiden Sie einen zu großen oder zu kleinen Akku.

Ebenso wichtig wie die Akkukapazität ist die Modulleistung. Die Energie zum Laden des Akkus kommt von den Modulen; reicht die Modulleistung nicht aus, wird ein großer Akku nie vollständig geladen.

Akku-Lebensdauer in der Hitze von Şanlıurfa

Hitze ist einer der größten Feinde von Akkus. Ein Akku, der bei hohen Temperaturen steht, altert schneller, seine Kapazität sinkt früher als erwartet. Ein Akku, der im Şanlıurfa-Sommer auf einem sonnenbeschienenen Dachboden, in einem Blechlager oder in einem unbelüfteten Schrank steht, hat deshalb eine kurze Lebensdauer.

Bei Lithium-Akkus kann das Batteriemanagementsystem das Laden verlangsamen oder stoppen, wenn die Temperatur eine bestimmte Grenze überschreitet. Dieser Schutz rettet den Akku, kann aber auch bedeuten, dass er sich an einem Sommermittag nicht füllt. Bei Bleiakkus beschleunigt Hitze den chemischen Verschleiß im Inneren. In beiden Fällen ist die Lösung dieselbe: den Akku kühl halten. Bei Bedarf wird der Akkuraum mit einem Lüfter oder einer Beschattung ausgestattet; außerdem sollte man Wärme abgebende Geräte wie den Wechselrichter nicht dicht neben den Akku zwängen.

Akkus gehören an einen kühlen, trockenen, belüfteten Ort ohne direkte Sonneneinstrahlung. Ein Raum auf der Nordseite des Gebäudes, ein Keller oder ein belüfteter Technikraum sind gute Optionen. Da Bleiakkus beim Laden Gase abgeben können, ist die Belüftung bei ihnen besonders wichtig.

Sichere Installation und Wartung

Ein Akku speichert viel Energie auf kleinem Raum. Ein falscher Kabelquerschnitt, eine lockere Verbindung oder eine ungeeignete Sicherung können zu Erwärmung und Brandgefahr führen. Das Kabel zwischen Akku und Wechselrichter sollte kurz sein, den richtigen Querschnitt haben und fest angeschlossen sein; auf der Akkuseite muss eine geeignete DC-Sicherung oder ein DC-Trennschalter vorhanden sein.

Akkus werden außerhalb der Reichweite von Kindern und Tieren und fern von brennbaren Materialien aufgestellt. Bei der Wartung wird geprüft, ob die Anschlusspole oxidiert sind, ob das Gehäuse aufgebläht oder undicht ist, und es werden die Akku-Zustandsdaten in der App des Wechselrichters kontrolliert.

Schließen Sie keine Akkus unterschiedlichen Alters oder unterschiedlicher Marken in derselben Gruppe zusammen. Der neue Akku kann wegen der Schwäche des alten seine Kapazität nicht nutzen, und beide verschleißen gemeinsam schneller. Soll die Kapazität erweitert werden, geschieht das so, wie der Hersteller es zulässt, und mit Modulen desselben Typs.

Nach der Installation ist es gute Praxis, neben der Akkugruppe ein einfaches Hinweisschild anzubringen: Akkutyp, Installationsdatum, angeschlossener Wechselrichter und die Stelle des Trennschalters für den Notfall. Bei einer Störung oder einem Brand erleichtert diese Information der eingreifenden Person die Arbeit.

Häufige Fragen