Eine kleine Solar-Anlage
Einige Zeit lief die Wind-Anlage recht zufriedenstellend. Dann kam der Sommer mit sehr wenig Wind. Einige Tage war es völlig windstill, die Anlage drehte sich überhaupt nicht. Als dann wieder Wind aufkam, lief die Anlage nicht los... Was war passiert? Ich kletterte mit der Leiter hoch (kein gutes Gefühl in 6m Höhe) und schaute mir die Geschichte an: Komisch, ein schwer gehender Punkt beim Drehen mit der Hand... Das heißt, Mast umlegen und die Sache untersuchen! Bei dieser schweren Konstruktion brauche ich wieder wenigstens drei Männer zur Hilfe!
Glücklicherweise drehte sich dann die Anlage wieder, aber ein komisches Gefühl blieb. Ich dachte schon lange über eine Solar-Unterstützung der Windkraft-Anlage nach, ich setzte mich an den Computer und recherchierte mal, was man da so machen kann...
Es gab Solar-Paneele mit 12V, max. 100W für unter 50€... Gleich mal ein Panel bestellt, mal sehen...
Und nach zwei Tagen war das erste Solar-Panel da! Sofort mit Voltmeter ran... Im Schatten schon 16V? Oh, da würden die 12V-Akkus ja schon Ladung bekommen? Probeweise einen kleinen Motor angeschlossen... Dreht wie verrückt! 2A Strom im Schatten von einem 100W-Panel? Im Schatten schon 24W? Erstaunlich!
Das Panel legte ich erst einmal provisorisch auf das Dach neben der Windkraft-Anlage, schaltete ein Watt-Meter zwischen Panel und Akku und bei Sonne kamen tatsächlich 70W rein! In den Akku flossen 5A bei fast 14V! Das ist doch was! Dagegen ist der Gewinn aus der Windkraft-Anlage lächerlich! Dabei war der Einstrahlwinkel noch nicht mal eingestellt, das Panel lag flach auf dem Dach!
Ich beschloss, auf Solar umzusteigen. Die Windkraft-Anlage bleibt stehen, so
lange sie störungsfrei läuft. Mit einem Panel wird das natürlich nichts. Also
noch drei gekauft, mit insgesamt vier Paneelen kann ich sicher schon Einiges
anfangen.
Für mich stand fest, dass ich bei einer 12V-Anlage bleibe. Jetzt
sind schon die beiden teuren Akkus gekauft, da muss ich nicht neu anfangen.
Reihenschaltung der beiden Akkus kam nicht in Frage, die waren, trotz gleichen
Typs, schon zu unterschiedlich verschlissen. Die Windkraft-Anlage sollte je auch
mitarbeiten. Ein Fehler, wie ich später erst merkte.
Dann kam die Störung des Wind-Generators wieder. Er stand
still, obwohl leichter Wind wehte. Ich musste etwas unternehmen. Die
Entscheidung fiel mir nicht leicht, aber stand dann fest: Weg mit der
Windkraft-Anlage! Erstens wird Platz im Steuerungs-Kasten für einen
MPPT-Solar-Laderegler und zweitens wirft der Wind-Rotor etwas Schatten auf die
Solar-Paneele. Und nach der Störung musste ich ohnehin schauen.
Ich holte mir
ein paar kräftige Männer ran und wir legten das Ding um...
Ich zerlegte alles
wieder und schaute mir den Generator an: Tja, zu gut gemeint! Ich hatte die
Magnete auf den Generator-Scheiben mit Silikonfett gut eingefettet, um sie vor
Witterungseinflüssen zu schützen. Leider setzte sich durch die offene Bauweise
auf dem Fett Staub ab, es war eine dicke und sehr feste Staubschicht auf den
Magneten, sodass diese Pampe dann an den Spulen schliff und den Generator
dadurch bremste. Diese Fett/Staub-Pampe konnte ich aber entfernen, nachdem ich
den Generator zerlegt hatte...
Rotor und Generator tun übrigens jetzt im
Schwarzwald ihren Dienst. In einer Gegend, wo wirklich viel mehr Wind als bei
mir weht. Und dort funktioniert die Windkraft-Anlage sehr gut!
Diese Anlage hatte ich im Herbst 2019 fertig und lies sie auch über Winter so stehen. Insgesamt war der Test sehr erfolgreich. Im Winter war der Gewinn natürlich nicht sehr hoch. Teilweise war es so trüb, dass der Wechselrichter ein paar Tage gar nicht angesprungen ist. Waren die Batterien dann voll, kam durchschnittlich 1kWh rein (theoretisch 12V und 200Ah sind 2400Wh, also 2,4kWh möglich). Durch das kalte Wetter haben die Batterien natürlich nicht die volle Kapazität und so ist bei einer Batterieladung nicht viel mehr möglich. Durchschnittlich war aber der Ertrag bei knapp 1kWh/Tag im Winter.
Als dann der Frühling kam, wurde der Ertrag deutlich höher. Im April waren es 3kWh täglich! Ladeströme mit über 30A liesen den Solar-Laderegler mehrmals abschalten. Das hätte ich nicht erwartet! Jetzt ärgerte ich mich, dass ich bei 12V geblieben bin. Nur wegen des Wind-Generators, der schon nicht mehr existierte! Bei 24V hätte man nur die halben Ströme bei gleicher Leistung.
Ich musste auch feststellen, dass meine Verkabelung zu schwach für diese Ströme war. Ich musste hier unbedingt etwas unternehmen, denn ich wollte nicht, dass meine Holz-Hütte wegen eines zu schwachen Kabels abbrennt!
Es gab also noch einmal richtig Arbeit. Alle Kabel wurden entfernt und durch 16mm²-Kabel ersetzt. Auch die Verschaltung im Steuerkasten wurde komplett neu gemacht. Beim Umbau bemerkte ich, dass einige Klemmstellen schon ziemlich heiß geworden sind, gut, dass nichts passiert ist!
Dann musste ich feststellen, dass die Terminals am Wechselrichter auch schon mal thermischen Stress hatten, die Kunststoffteile waren angeschmolzen! Beim genauen Nachsehen erkannte ich, dass die Gewindebolzen aus Zink-Druckguss hergestellt waren! Obwohl sie golden glänzten! Naja, China-Ware! Dort sollen (500W/12V) über 40A drüber? Bei 10A fangen die schon an, heiß zu werden. Ich habe neue Anschlussbolzen aus Messing angefertigt und solide mit Kontaktscheiben am Wechselrichter verschraubt. Das sollte den Strom halten!
Da der Test insgesamt erfolgreich verlief, wollte ich die ganze Anlage neu installieren und erweitern. Ich kaufte ein paar Meter 40x40mm-Aluminiumprofil, zwei zusätzliche Solar-Paneele und einen Laderegler mit 60A. Der Umbau begann...
Ordentlich verschrauben, die Kabel sauber verlegen. Das Ding soll dort ein paar Jahre stehen. |
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Mit einigen Kabelbindern wird alles sauber verlegt. Mindestens 16mm²-Kabel muss verwendet werden. Es fließen über 40A bei voller Sonne! |
Und hier mein Stromzähler an einem sonnigen Sommertag. Der Wechselrichter speist mit 400W ein, der Verbrauch im Haus ist niedriger. Der Zähler zählt rückwärts! Auf das Foto klicken für das Video! |
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Etwas langwierig war die Einstellung der Spannungen für
Einspeise-Beginn und -Ende. Zuerst hatte ich bei Beginn 14,4V drin, da sind die
Batterien richtig voll und es kann dann los gehen. Leider war das zu hoch; im
Sommer bei einer Einspeisung von über 40A ging dann die Spannung noch höher und
das ist dann nicht gut für die Batterien. Ich stellte dann auf 14,0V, so
funktionierte es besser. Abschaltung bei 10,5V war auch nicht gut, da hat der
Wechselrichter schon abgeschaltet. Ich habe ein wenig experimentiert.
Letztendlich muss ich im Winter und Sommer umstellen, eine ganzjährige Lösung
habe ich noch nicht gefunden. Im Winter muss ich eher einschalten, bei dem
geringen Licht werden die Batterien erst nach 2-3 Tagen voll.
Und eine Sache
ist auffällig: Der Innenwiderstand der Batterien steigt sehr schnell! Nach einem
Jahr sind die Batterien schon merklich schlechter geworden. Obwohl ich extra
Solar-Batterien verwendet habe! Da muss ich mir mal eine Alternative überlegen.
Mittlerweile bin ich bei rund 600kWh eingespeisten Strom. Das in ca. 1,5 Jahren, davon ein halbes Jahr mit sechs Solar-Paneelen. Ich denke, 600kWh werden es durchschnittlich pro Jahr werden. Wenn die kWh rund 0,30€ kostet, spare ich rund 180,00€ Strom pro Jahr. Die Anschaffung (Module, Laderegler, Wechselrichter, Akkus, Alu-Profile, Kabel, Messgeräte und Kleinkram) kommt auf rund 700,00€. Somit sollte sich nach knapp vier Jahren gerechnet haben. Dann nur noch Gewinn..!
Falls ihr irgendwelche Fragen habt, könnt ihr mir gerne mailen. Ich versuche, nach bestem Wissen zu antworten! KLICK!
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