Erneuerbare Energien liegen im Trend und sind auf dem Vormarsch. Dieser Umstand macht sich nicht nur beim Hausbau und im Straßenverkehr bemerkbar. Auch im heimischen Garten kann man mit Anschaffungen wie einer Gartenhaus Solaranlage bares Geld sparen und zudem etwas für die Umwelt tun. Wir haben alles Wissenswerte zum Thema Photovoltaik im Garten zusammengefasst und geben hier Tipps zum Kauf.
Wie funktioniert Photovoltaik?
Bevor man über die Anschaffung einer Gartenhaus Solaranlage nachdenkt, sollte man sich zunächst mit deren Funktionsweise beschäftigen. Wir möchten die technischen Grundlagen möglichst vereinfacht erklären, um an dieser Stelle nicht den Rahmen zu sprengen. Beim für die meisten Anlagen verwendeten Material Silizium handelt es sich um einen Halbleiter.
Deren Besonderheit ist, dass durch zugeführte Energie in ihrem Inneren freie Ladungsträger erzeugt werden können. Wir tauchen an dieser Stelle nicht tiefer in Begriffe wie „Elektronendonatoren“, „Valenzband“ und „Photonen“ ein. Wichtig ist an der Stelle nur: Eine Solarzelle ist so aufgebaut, dass auf sie einstrahlendes Sonnenlicht in einen nutzbaren Strom verwandelt werden kann. Im für diesen Artikel wichtigen Falle einer Gartenhaus Solaranlage sind dem Solarmodul ein Laderegler, eine Batterie und ein Wechselrichter angehängt. Der Laderegler ist dabei zuständig für das Management des Solarstroms. Er gibt den erzeugten Strom entweder direkt an (schwächere) Verbraucher weiter oder speist eine angeschlossene Batterie.
Um Geräte zu betreiben, die 230 Volt Wechselspannung benötigen, muss ein Wechselrichter hinter die Batterie geklemmt werden.
So kann dieser 12 Volt in 230 Volt verwandeln. Die Batterie ist für den Betrieb von 230-Volt-Verbrauchern zwingend notwendig, dient aber auch als „Überbrückungshilfe“ beim Betrieb von Geräten mit weniger Spannungsbedarf. Bei manchen Systemen gehören passende Batterien zum Set-Umfang, bei anderen müssen diese hinzugekauft werden.
Handelsübliche Autobatterien können hier teilweise genau so eingesetzt werden wie sogenannte Solarbatterien“ Die Stromstärke ist hier der entscheidende Faktor. Bei Solaranlagen fürs Gartenhaus handelt es ich immer um Photovoltaik-Inselanlagen.
Für Photovoltaikanlagen eignet sich beispielsweise die folgende Batterie ideal:
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- Die Solarbatterien sind genau das Richtige für geschlossene Räume, denn die Batterie 12 V dünstet garantiert keine Gase aus und ist auch absolut auslaufsicher. Der Solar Akku ist ideal für...
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Was ist eine PV Inselanlage?
Dem Begriff „PV Inselanlage“ begegnet man recht schnell, wenn man sich mit dem Thema Gartenhaus Solaranlage beschäftigt. Unter einer Photovoltaik Inselanlage versteht man eine vom Stromnetz unabhängige Anlage zur Stromversorgung. Eine Photovoltaik bildet sozusagen eine sprichwörtliche Insel, die völlig autark vom Anschluss an ein Stromnetz Verbraucher mit Strom versorgen kann. PV Inselanlagen speisen deshalb natürlich auch nicht ins Stromnetz ein.
Eine Komplettlösung bietet folgendes Solarmodul Kit, welches über Solarpanels, sowie einem 1500W 24V Wechselrichter und einem 60A Batterieladeregler verfügt. Auch die Bewertungen und Kundenmeinungen sprechen bei diesem Solarpanel Photovoltaik-Kit für sich:
- [Ausgangsleistung] Mit diesem premium solarmodul kit werden täglich 2 kWh bei 4 stunden sonnenschein erzeugt
- [3000W Wechselrichter] Aus Raster reine Sinuswelle, hohe Leistung und das robuste Design sind die richtige Lösung für ein Stand-Alone-System
- [Weit verbreitet] 30A controller mit USB-Funktion, geeignet für versiegelte, GEL, überflutete, Li batterien, mit einer leistung von bis zu
Wieso eine sollte man eine Gartenhaus Solaranlage kaufen?
Wie bei allen anderen Einsatzgebieten von Photovoltaik sind auch bei der Gartenhaus Solaranlage die Themen Geldersparnis und Umweltschutz als die wichtigsten Motivationsgründe zu nennen. Wenn man 230-Volt-Verbraucher betreiben möchte, diese im Garten jedoch sehr selten nutzt, könnten die Erneuerungskosten des Energiespeichers die Bilanz natürlich stören.
Da in den meisten Fällen jedoch einfach kein klassischer Netzanschluss im Gartenhaus vorhanden ist und dieser nur mit extrem viel Aufwand realisierbar wäre, kann dieser Ansatz oft ausgeklammert werden. Auch, wenn ein Gartenhaus ursprünglich ohne Stromanschluss geplant wurde, kann im Alltag plötzlich ein gewisser „Outdoor-Strombedarf“ bemerkt werden. Auch bei von Dritten erstandenen, älteren Bestandsimmobilien ist im Garten oft kein Stromanschluss vorhanden.
Für das Laden von Smartphones oder die Beleuchtung von dunklen Ecken innerhalb des Gartenhauses sind Gartenhaus Solaranlagen mit geringer Leistung ausreichend. Kommen Kühlschrank, Fernseher oder elektrischer Rasenmäher hinzu, muss entsprechend aufgerüstet werden. Dabei ist zu beachten, dass die Nennwerte von Photovoltaik-Anlagen nicht als in Stein gemeißelt angesehen werden sollten. An einem sonnigen Tag kann eine Anlage schnell ein vielfaches ihrer Nennleistung liefern.
Über das gesamte Jahr gesehen liegt die Leistung meist unter den angegebenen Werten. Nennwerte sind also nur als grobe Richtwerte zu sehen. Um die benötigte Kapazität der Anlage zu berechnen, müssen die zu erwartenden Verbraucher ermittelt werden.
Unsere Empfehlung: Offgridtec® Autark M-Master 200W Solar
Auch dieses Solarpanel-System ist eine Fertiglösung und wird komplett anschlussfertig geliefert. Es verfügt über zwei Offgridtec Solarmodule mit 100 Watt Leistung sowie einem Laderegler mit LCD Display, USB-Ladebuchsen und einem absolut wartungsfreiem AGM Akku. Das Profi Kabelkit ermöglicht laut Hersteller einen kinderleichten Anschluss.
- Anschlussfertiges Solar Komplettsystem mit Allem, was benötigt wird, um Ihre 12V und 230V Verbraucher zu betreiben und den enthaltenen Akku aufzuladen --- Zusätzliche Anschlussmöglichkeiten für...
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- Durchschnittlicher Tagesertrag zwischen März und Oktober ca. 800Wh (ca. 66Ah) --- Umfangreiche elektronische Schutzfunktionen vor Überlast, Übertemperatur, Überspannung, Kurzschluss und Verpolung...
Vorteile einer Gartenhaus Solaranlage
- Netzunabhängige Stromversorgung
- Auch schwer zugängliche Gartenhäuser ohne Stromanschluss können versorgt werden.
- Einsatz von erneuerbaren Energien ist gut für Klima und Umwelt
- Bei sinnvollem Einsatz spart die Anlage auf lange Sicht bares Geld
- 300Watt Inselanlage für Camping, Garten, Hobby, Komplett mit Spannungswandler mit Akku und Montagematerial für Flachdach
- Tagesleistung an einem Sonnigem Tag: ca. 1500Watt
- Profitieren auch Sie von mehr Flexibilität und entdecken Sie völlig neue Möglichkeiten.
Gartenhaus Photovoltaik: Welche Leistung benötige ich?
Die Frage der Leistung ist die wichtigste bei der Kaufentscheidung. Um zu ermitteln, wie stark die Ausgangsleistung der Gartenhaus Solaranlage sein muss, sollten alle zu erwartenden Verbraucher aufgelistet werden. Handelt es sich um Geräte, die 230 Volt Wechselspannung benötigen? Oder geht es nur um vergleichsweise bescheidene LED-Lampen zur Beleuchtung des Gartenhauses?
Wie viele Geräte sollen gleichzeitig betrieben werden? Sind diese Fragen geklärt, müssen die Verbrauchswerte der einzelnen Geräte ermittelt werden. Anschließend addiert man alle Werte und rundet sehr großzügig auf. Dabei sind unsere Ausführungen zum Thema „Nennwerte“ zu berücksichtigen.
Ein Beispiel: Das Ladegerät des Smartphones benötigt 20 Watt und die Beleuchtung 10 Watt. Wird das Telefon geladen, während das Licht eingeschaltet ist, kämen in diesem Fall 30 Watt Gesamtleistung zusammen. Mit Hilfe der Betriebsstunden und der benötigten Amperezahl können zusätzlich Amperestunden (Ah) und Wattstunden (Wh) ermittelt werden.
Beim Betrieb mit Akku kann der Betrieb ohne Sonnenlicht nur so lange aufrecht erhalten werden, die die Kapazität der zum Einsatz kommenden Batterie dies zulässt. Wer also 20 Amperestunden pro Tag verbraucht, kann mit einer 120-Ah-Solarbatterie 6 Tage überbrücken. Dabei ist jedoch die maximale Entladetiefe zu beachten, welche vom Laderegler mit gemonitort wird.
Typische Verbraucher einer Gartenhaus Solaranlage
- Teichpumpe
- Rasenmäher
- Kühlschrank
- Radio und TV
- Außen- und Innenbeleuchtung
- Ladegeräte für Akku-Gartengeräte
- Ladekabel für Smartphone, Tablet und Co.
- Elektrischer Grill
- Alarmanlagen mit Bewegungsmelder
- 12 V 200 Ah c100
- Wartungsfrei nach EN
- Bootsbatterie
Vom photoelektrischen Effekt zur Gartenhaus Solaranlage
Unter Photovoltaik (oder auch Fotovoltaik) versteht man die Umwandlung von Lichtenergie in elektrische Energie. Bereits 1839 entdeckten der französische Physiker Alexandre Edmond Becquerel den Photoelektrischen Effekt, welcher in der Folgezeit weiter erforscht wurde. Hier war vor allem Albert Einstein sehr aktiv und erhielt 1921 für seine Arbeit zur Lichtquantentheorie den Nobelpreis für Physik. In den 1950ern wurden die ersten Siliziumzellen entwickelt, die Wirkungsgrade von bis zu 6 Prozent erreichten.
Anschließend wurde die Technik zur Stromversorgung von Telefonverstärkern eingesetzt. Außerdem wurde sie schon früh in der Raumfahrt genutzt. Auch bei Geräten wie Taschenrechnern kennt man die Technik auch schon länger. Die Ölkrise in den 1970ern sowie Atomunfälle wie der von Tschernobyl in den 1980ern sorgten schließlich dafür, dass einige Länder die Photovoltaik intensiv erforschten. Später sorgten Förderungsprogramme für die weite Verbreitung der Technik. Im 21. Jahrhundert spielt Photovoltaik eine große Rolle für die netzgebundene Energieerzeugung. Private und gewerbliche Dachflächen sind sehr oft mit Solarzellen bestückt und Freiflächenanlagen sind vielerorts zu finden.
Der Trend weg von konventionellen Kraftwerken gab dieser Entwicklung in den vergangenen Jahren großen Aufwind. Der Begriff „Photovoltaik“ setzt sich aus dem griechischen Wort für „Licht“ („Photos“) und der Einheit für elektrische Spannung, dem „Volt“ zusammen. Die Photovoltaik ist ein Bereich der Solartechnik, welche unter anderem auch die Bereiche Solarthermie und Solararchitektur umfasst und mit „Nutzbarmachung der solaren Einstrahlung der Sonne mittels technischer Hilfsmittel und Einrichtungen“ definiert wird.
- für Insel-Anlagen geeignet
- mit moderner 5-Busbar Technologie und hochwertigen Mono-Solarzellen
- TÜV-Saar geprüftes Qualitätsmodul, A-grad MONO, 100 W
Zwischen 1998 und 2015 stieg die weltweit installierte Photovoltaik-Leistung durchschnittlich um 38% pro Jahr. Die wissenschaftliche Fachzeitschrift Science veröffentlichte 2019 eine Arbeit, in der geschätzt wird, dass die weltweite Leistung von Photovoltaik-Anlagen bis 2030 zirka 10.000 GW erreicht haben wird und bis 2050 bei 30.000 bis 70.000 GW liegen könnte. Laut Prognosen werden Siliziumzellen dabei die dominierende Photovoltaik-Technologie bleiben. Früher galt Photovoltaik als die kostenintensivste Form der Stromerzeugung unter Zuhilfenahme erneuerbarer Energien.
Mittlerweile sind die Preise jedoch stark gefallen und bereits 2014 lagen die Kosten für die Stromumwandlung der Photovoltaik in manchen Regionen der Erde bereits auf gleichem oder gar niedrigerem Niveau als bei fossilen Brennstoffen. Der Faktor der Speicherung machte der Solarenergie hier jedoch einen Strich durch die Rechnung. Hierzu muss allerdings erwähnt werden, dass die Kosten, die die fossile Stromerzeugung direkt und indirekt durch Emissionen verursacht, nicht berücksichtigt wurden.
Umwelt-, Klima- und Gesundheitsschäden schlagen hier natürlich auch in Sachen Kosten zu Buche. Heute ist die Photovoltaik so weit entwickelt und so bezahlbar geworden, dass auch der Einsatz im Garten keine Utopie mehr ist. Eine Gartenhaus Solaranlage ist in jeder Hinsicht eine sinnvolle Investition.
Fazit
Für Hobbygärtner und Outdoor-Freunde macht eine Gartenhaus Solaranlage auf jeden Fall Sinn. Auch Umweltfreunde, die auf erneuerbare Energien setzen möchten, sollten sich mit dem Thema befassen. Voraussetzung ist natürlich ein Standort, bei dem genügend Sonneneinstrahlung für die Solarzellen garantiert ist. Ausführung, Setumfang und Leistung sollten nach ganz individuellen Gesichtpunkten bewertet werden.
Wie bei den meisten Themen kann man auch bei Photovoltaikanlagen fürs Gartenhaus von preisgünstig bis kostenintensiv verschiedene Möglichkeiten wählen. Wichtig ist nur, dass das gewählte Produkt zu den eigenen Ansprüchen passt. Wir haben deswegen einige Sets herausgesucht, um den riesigen Markt für Gartenhaus Solaranlagen etwas übersichtlicher zu machen.
