Photovoltaikanlagen für Gartenhäuser
In Deutschland sind Photovoltaikanlagen auf Dächern von Einfamilien- oder Mehrfamilienhäusern mittlerweile keine Seltenheit mehr. Immer öfter lassen sich Sonnenpanels auch in Gärten und Schrebergärten beobachten. Die Solar-Technologie – die Möglichkeit, umweltfreundlichen Solarstrom selbst herzustellen – erfreut sich zunehmender Beliebtheit. Die Gründe liegen auf der Hand: Auf lange Sicht lässt sich angesichts steigender Energiepreise mit selbst produziertem Strom viel Geld sparen.
Wer eine Solar Anlage betreibt, profitiert doppelt; erstens lassen sich Stromkosten sparen und zweitens lassen sich Gewinne durch die Einspeisung des produzierten Stroms ins Energienetz des lokalen Versorgers erzielen. Von dem monetären und ökologischen Aspekt abgesehen, ist eine Photovoltaikanlage im Garten die Ideallösung, wenn kein Anschluss an das Stromnetz vorhanden ist. Einige Immobilienmakler in Brandenburg haben den Trend von PV- Anlagen auf Einfamilienhäusern schon längst erkannt und beraten Ihre Kunden beim Verkauf hinsichtlich der Nutzungsmöglichkeiten des selbst erzeugten Stroms vom Dach.
Eine im eigenen Garten installierte Solaranlage lässt sich vielfach nutzen: Der Solarstrom kann für die Innenbeleuchtung eines Gartenhauses oder für eine attraktive Beleuchtung des ganzen Gartens verwendet werden. Wer auf seinem Gartengrundstück bisher noch keine Laube zu stehen hat, kann sich bspw. ein Gartenhaus aus Holz kaufen und dort auf dem Dach eine 12 Volt Solaranlage installieren, die z.B. die Stromversorgung eines Notebooks übernimmt. Im Schrebergarten kann eine Solar Anlage aber auch dazu genutzt werden, die Gartenteichpumpe zu betreiben. Außerdem lassen sich mit dem Sonnenstrom viele weitere technische Geräte wie Computer, Fernseher und Radio betreiben – moderne Annehmlichkeiten, auf die man heutzutage auch im Gartenhaus nicht verzichten will. Selbstverständlich funktioniert auch eine Kühlbox mit Solarstrom. Eine Photovoltaik Anlage im Garten kann zudem der Abschreckung ungewohnter Besucher dienen. Solarstrom in Kombination mit Bewegungsmeldern, einer Zeitschaltuhr oder gar einer Alarmanlage legt Dieben und Einbrechern das Handwerk.
Funktionsweise
Photovoltaik anlagen nutzen die Energie der Sonne, indem sie sie mit Hilfe von Solarzellen in Solarstrom umwandeln. Der so produzierte Solarstrom wird dann über einen sogenannten Laderegler (Solarregler) entweder direkt an die angeschlossenen Verbraucher weitergeleitet oder in die Batterie eingespeist. Der Laderegler hat also die Aufgabe, den Solarstrom entweder direkt an die Strom verbrauchenden Geräte zu leiten oder die Batterie aufzuladen. So lässt sich der produzierte Solarstrom speichern und elektrische Geräte können auch nachts oder bei wenig Sonneneinstrahlung betrieben werden.
Der Laderegler fungiert als Bindeglied zwischen den Solarzellen, der Solarbatterie und dem Endverbraucher bzw. den verbrauchenden Geräten. Bei der Wahl des Ladereglers muss darauf geachtet werden, dass dessen Leistung höher als der zu erwartende Modulstrom und Laststrom ist.
Der Laderegler dient einerseits dem Schutz der Batterie vor Überladung. Ferner ist über einen Tiefentladeschutz gewährleistet, dass andererseits nicht zu viel Strom entnommen wird. Dies wäre schädlich für die Batterie, denn diese sollte maximal bis zur Hälfte entladen werden.
Für die Beleuchtung eines Gartenhauses und den Betrieb eines Radios reichen in der Regel kleine 12 Volt Solarpanels mit einer Nennleistung von 75 Watt vollkommen aus. Sollen in einem Gartenhaus verbrauchsintensive Geräte wie ein Kühlschrank oder andere große elektrische Geräte mit Wechselstrom betreiben werden, bedarf es entsprechend größerer Solaranlagen und der Installation zweier zusätzlicher Komponenten: eines Ladereglers und einer Solarbatterie.
Installation
Grundsätzlich bieten sich viele Stellen für die Installation von Solarmodulen an; sie können an einer Wand, auf dem Boden, auf einem Mast oder auf dem Dach montiert werden. Werden mithilfe der Anlage Verbraucher von 230 Volt Wechselstrom, d. h. handelsübliche Haushaltsgeräte gespeist, dann ist neben den Panels die Installation einer Solarbatterie, eines Ladereglers und eines Photovoltaik Wechselrichters notwendig. Mit einer Batterie lässt sich die Solar Energie zwischenspeichern. Der Wechselrichter wandelt den von der Anlage produzierten Gleichstrom in Wechselstrom um. Der Laderegler stellt die korrekte Auf und Entladung der Batterie sicher. Es ist darauf zu achten, den Laderegler und die Batterie vor Feuchtigkeit zu schützen. Im Idealfall werden diese wichtigen Komponenten in einem wasserdichten Behältnis oder im Gartenhaus selbst untergebracht. Ferner empfiehlt es sich, zwischen Batterie und Laderegler eine Sicherung einzubauen.
Insgesamt werden zur Installation einer Solaranlage für den Betrieb verbrauchsintensiver Haushaltsgeräte folgende einzelne Komponenten benötigt:
- Solarmodul zur Erzeugung von Gleichstrom
- Kabel zur Verbindung der einzelnen Komponenten
- Wechselrichter zur Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom
- Laderegler zur optimalen Ladung der Solar Batterie
- Solar Batterie zur Speicherung des erzeugten Solarstroms
Viele Elektronikanbieter haben komplette Bausätze zum Selbstaufbau (sog. Solarsets) im Programm. Ist das nötige technische und elektrische Know How nicht vorhanden, sollte man die Installation unbedingt einem Fachmann überlassen.
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Kosten
Der Preis für eine Solaranlage im Garten lässt sich nicht pauschal nennen; er hängt ab von den verwendeten Komponenten und der elektrischen Leistung (Nennleistung). Eine kleine Anlage ist relativ günstig, vorausgesetzt sie ist für 12 Volt Verbraucher vorgesehen, die zudem direkt an das Solarmodul angeschlossen werden können. Dies kann bspw. ein Lüfter oder eine Teichpumpe sein. Bei direktem Anschluss ist die Energie jedoch nur abrufbar, wenn die Sonne scheint. Ein entsprechendes 12 Volt Solarpanel mit einer Nennleistung von 10 Watt kostet nur rund 50 € völlig ausreichend zum Betrieb kleiner 12 Volt Geräte wie Teichpumpen oder LED Lampen. Zusätzlich kommen noch Kosten für Kabel und mögliche Montagevorrichtungen hinzu, sodass man am Ende mit rund 100 € rechnen muss.
Wird eine Solaranlage mit einer professionellen Solarbatterie betrieben, dann fällt sie preislich deutlich teurer aus. Eine entsprechende Photovoltaik Anlage mit einer Nennleistung zwischen 150 Watt und 200 Watt inklusive eines Ladereglers und einer hochwertigen Batterie kann mit Anschaffungskosten zwischen 800 € und 1.000 € zu Buche schlagen.
Leistung
Die Leistung einer Solaranlage ist mit der geographischen Lage, den verwendeten Komponenten und der Montage verknüpft. So liefert eine in Europa installierte Solaranlage aufgrund von mehr Sonnenstunden mehr Solarstrom als eine baugleiche Anlage, die irgendwo in Skandinavien installiert ist.
Die Nennleistung von Solaranlagen wird in der Regel in Kilowatt Peak (kWp) angegeben; mit diesem Richtwert lassen sich Panels verschiedener Hersteller einfach miteinander vergleichen. Die vom Hersteller angegebene Nennleistung beruht auf Testergebnissen, d. h. wird unter Testbedingungen mit genau definierten Kriterien ermittelt (Solarzellentemperatur von 25° C, Bestrahlungsstärke von 1.000W/m² und eine Luftmasse von 1,5). In der Realität kommt es freilich zu mehr oder weniger großen Abweichungen von diesen Werten; gerade die Temperatur einer Solarzelle ist bei starker Sonneneinstrahlung deutlich höher als 25° C.
Trotz dieser vielen Variablen kann man sich an groben Richtwerten orientieren. Im Sommer kann eine Solaranlage pro Tag rund das 4 fache der Nennleistung produzieren. Das heißt, dass eine 150 Watt Solaranlage einen Tagesertrag von etwa 600 Watt liefert. Damit lassen sich bspw. 5 Energiesparlampen à 10 Watt 12 Stunden lang betreiben.
Die meisten PV-Anlagen erreichen einen Jahresdurchschnittswert von 10 % des vom Hersteller angegebenen Peak-Wertes (Quelle: ÖkoTest). Um eine möglichst effiziente Nutzung zu garantieren, müssen bei der Installation einige Punkte beachtet werden. Dies fängt bei der Ausrichtung der Solarpanels an; diese sollten in einem bestimmten Winkel zur Sonne aufgestellt werden, der über das ganze Jahr gesehen, die optimale Energie Ausbeute garantiert.
Die richtige Positionierung Solarmodule auf dem Dach oder dem Boden ist nicht nur im Sinne der Ausbeute, sondern auch mit Blick auf eine gute Hinterlüftung von Bedeutung, denn es gilt: Je niedriger die Temperatur des Moduls, desto höher der Ertrag.
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