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Insel- und Kombianlagen: verschiebe Abschnitte nach Insel.md
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DDvO committed Apr 3, 2024
1 parent 6438ac7 commit bf38f1b
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Showing 3 changed files with 110 additions and 58 deletions.
105 changes: 105 additions & 0 deletions Solar/Insel.md
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@@ -0,0 +1,105 @@
---
title: "Insel- und Kombianlagen - Mini-Solaranlagen für daheim und unterwegs"
description: >-
Online-Artikel von Dr. David von Oheimb
mit wichtigen Hintergrund-Infos zum Thema Photovoltaik und
vielen praktischen Tipps für Balkonkraftwerke und andere kleine Solar-Anlagen,
einschließlich Hinweisen,
welche Komponenten und Verwendungsformen sich unter welchen Umständen lohnen:
exakte Simulationsergebnisse für Rentabilität, optimale Modul-Ausrichtung und
die Verwendung von Wechselrichtern und Speicherbatterien inklusive Regelung.
created: ", erstellt in März 2022"
changed: ", letzte Änderung: "
lang: de
---

### Inselanlage (mit Batteriespeicherung) {#Inselanlage}

![Bild: Aufbau Inselanlage](Inselanlage.png){:.right width="400"}
Alternativ zur
Einspeisung ins Hausnetz kann man den von den Solarmodulen gelieferten
Strom auch in einer Batterie speichern und bei Bedarf darüber Geräte
unabhängig vom Hausnetz mit Strom versorgen. Diese Betriebsart wird als
[*Inselanlage*](http://www.inselanlage.info/) (engl. _off-grid_)
bezeichnet und ist für die Nutzung ohne externes Stromnetz (also z.B.
bei Stromausfall, beim Campen mit dem Wohnmobil oder Wohnwagen, auf
Booten und für abseits gelegene Häuser oder Hütten) die einzig mögliche.
Als Notstromversorgung bei Stromausfall sind Batterien allerdings nur bedingt
geeignet, weil sie bei einem längeren Stromausfall (engl. _blackout_) zu wenig
Kapazität haben (es seid denn, es scheint dann genug Sonne zum Nachladen), aber
bei kürzeren Stromausfällen (engl. _brownout_) können sie sehr hilfreich sein.

Neben der Speicherbatterie wird hier zumindest ein
[Solar-Laderegler](Komp.md#Laderegler) benötigt,
welcher die PV-Module DC-seitig koppelt.

Verbraucher werden am Effizientesten mit dem Gleichstrom der Batterie betrieben.
Sollte die Batteriespannung (z.B. 12 V oder 24 V) dafür nicht passen,
können [Gleichspannungswandler](Komp.md#Gleichspannungswandler) verwendet werden,
die natürlich ausreichend dimensioniert und möglichst verlustarm sein sollten.
Auch Geräte (wie z.B. Laptops und Radios), die ein externes Netzteil haben,
lassen sich relativ leicht direkt mit Gleichstrom versorgen.

Zum Anschluss sonstiger Verbraucher, welche mit dem üblichen „Steckdosenstrom“
betrieben werden, braucht man einen ausreichend leistungsstarken
[Inselwechselrichter](Komp.md#Inselwechselrichter) zur Umwandlung in 230 V Wechselstrom.\
An diesen Wechselrichter muss man bei Stromausfall alle
dann zu verwendenden Geräte (meist über eine Mehrfachsteckdose) anschließen.
Man speist dann also nicht einfach ins stromlose Hausnetz ein,
weil dazu die von außen kommende Stromleitung umgeschaltet werden und für eine
geeignete Erdung gesorgt werden müsste, was nur ein Elektriker machen sollte.

Ähnlich wie die o.g. [Batteriepufferung](#Batteriepuffer) ist diese Nutzungsart
flexibler, aber wegen der nötigen zusätzlichen Komponenten (v.A. der Batterie)
auch deutlich teurer und auch etwas anfälliger und wartungsintensiver
als die [direkte Netzeinspeisung](SSG.md#SSG).
Wirtschaftlich rentabel für die Nutzung zu Hause kann das bei den
derzeitigen Preisen nur sein, wenn man eine geeignete Batterie schon aus
anderen Gründen (z.B. für den mobilen Einsatz in einem Fahrzeug) hat und
die zusätzliche Nutzungsart auch zeitlich alternativ dazu möglich ist.

### Kombination aus Hausnetzeinspeisung und Inselanlage {#Kombination}

Wenn man Zugang zum Stromnetz hat und die für die betreffenden Varianten nötigen
Funktionen gleichzeitig installiert sind, kann man zwischen Netz-, Puffer- und
Inselbetrieb auch bedarfsweise wechseln. Dabei wird der Ausgang
der Solarmodule zwischen dem netzgekoppelten Wechselrichter und dem
Solar-Laderegler umgeschaltet (oder ohne Schalter einfach umgestöpselt) bzw.
am Ausgang der Batterie zwischen Netz- und Insel-Wechselrichter umgeschaltet.

<!--
Local IspellDict: german8
LocalWords: title keywords toc start refresh markdown pandoc width style margin
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LocalWords:
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2 changes: 2 additions & 0 deletions Solar/Komp.md
Original file line number Diff line number Diff line change
Expand Up @@ -510,6 +510,7 @@ auch *selbst geführter Wechselrichter* genannt,
werden vom Stromnetz unabhängig betrieben. Mit ihnen kann man die üblichen
Haushaltsgeräte auch im Falle eines Stromausfalls mit einer Batterie versorgen,
natürlich nur im Rahmen der Belastbarkeit und Kapazität der Batterie.
Damit ergibt sich eine [Inselanlage](Insel.md#Inselanlage).

Besonders bei dieser Art von Wechselrichter ist darauf zu achten,
dass er eine reine Sinusspannung liefert und dass sein Wirkungsgrad hoch ist.
Expand All @@ -536,6 +537,7 @@ Solar-off-grid-inverter.png){:.right width="450"}](
https://de.aliexpress.com/item/1005003665568494.html)
Kombigeräte, die die Funktionen Solar-Laderegler, Batterie-Netzladegerät und
Wechselrichter in sich vereinen, werden *Hybridwechselrichter* genannt.
Sie werden meist in [Kombi-Anlagen](Insel.md#Kombination) verwendet.

Solche Geräte sind in ihrer Funktionsweise sehr praktisch, brauchen
weniger Platz, sind im Einkauf günstiger und zudem einfacher zu installieren
Expand Down
61 changes: 3 additions & 58 deletions Solar/index.md
Original file line number Diff line number Diff line change
Expand Up @@ -226,9 +226,9 @@ Lizenzkürzel:
- [Ladung des Stromspeichers](#Ladung)
- [Konstanteinspeisung](#Konstanteinspeisung)
- [Lastgeregelte Einspeisung](#lastgeregelt)
- [Inselanlage (mit Batteriespeicherung)](#Inselanlage)
- [Inselanlage (mit Batteriespeicherung)](Insel.md#Inselanlage)<a name="Inselanlage"></a>
- [Kombination aus Hausnetzeinspeisung und
Inselanlage](#Kombination)
Inselanlage](Insel.md#Kombination)<a name="Kombination"></a>
- [Auswahl und Nutzung von Komponenten](Komp.md#Komponenten)<a name="Komponenten"></a>
- [PV-Module](Komp.md#PV-Module)<a name="PV-Module"></a>
- [Elektrischer Anschluss](Komp.md#Anschluss)<a name="Anschluss"></a>
Expand Down Expand Up @@ -862,7 +862,7 @@ Eigendeckungsanteil = 44 % des Verbrauchs (Autarkiegrad)
Eine Stromspeicherung über mehrere Tage hinweg lohnt sich nicht &mdash; außer
man will oder muss (etwa bei mobiler Nutzung) längere Zeiten ohne Stromanschluss
überbrücken. Wer mit seiner Speicherbatterie zusätzlich eine
(Not-)Stromversorgung über eine [Inselanlage](#Inselanlage) realisieren möchte,
(Not-)Stromversorgung über eine [Inselanlage](Insel.md#Inselanlage) realisieren möchte,
wird die Kapazität je nach Anwendungsszenario entsprechend größer wählen.

Als Faustformel für die Dimensionierung [empfiehlt die Verbraucherzentrale NRW](
Expand Down Expand Up @@ -2144,61 +2144,6 @@ PV-Eigenverbrauchsanteil = 85 % des Nettoertrags (Nutzungsgrad)
Eigendeckungsanteil = 19 % des Verbrauchs (Autarkiegrad)
-->

### Inselanlage (mit Batteriespeicherung) {#Inselanlage}

![Bild: Aufbau Inselanlage](Inselanlage.png){:.right width="400"}
Alternativ zur
Einspeisung ins Hausnetz kann man den von den Solarmodulen gelieferten
Strom auch in einer Batterie speichern und bei Bedarf darüber Geräte
unabhängig vom Hausnetz mit Strom versorgen. Diese Betriebsart wird als
[*Inselanlage*](http://www.inselanlage.info/) (engl. _off-grid_)
bezeichnet und ist für die Nutzung ohne externes Stromnetz (also z.B.
bei Stromausfall, beim Campen mit dem Wohnmobil oder Wohnwagen, auf
Booten und für abseits gelegene Häuser oder Hütten) die einzig mögliche.
Als Notstromversorgung bei Stromausfall sind Batterien allerdings nur bedingt
geeignet, weil sie bei einem längeren Stromausfall (engl. _blackout_) zu wenig
Kapazität haben (es seid denn, es scheint dann genug Sonne zum Nachladen), aber
bei kürzeren Stromausfällen (engl. _brownout_) können sie sehr hilfreich sein.

Neben der Speicherbatterie wird hier zumindest ein
[Solar-Laderegler](Komp.md#Laderegler) benötigt,
welcher die PV-Module DC-seitig koppelt.

Verbraucher werden am Effizientesten mit dem Gleichstrom der Batterie betrieben.
Sollte die Batteriespannung (z.B. 12&nbsp;V oder 24&nbsp;V) dafür nicht passen,
können [Gleichspannungswandler](Komp.md#Gleichspannungswandler) verwendet werden,
die natürlich ausreichend dimensioniert und möglichst verlustarm sein sollten.
Auch Geräte (wie z.B. Laptops und Radios), die ein externes Netzteil haben,
lassen sich relativ leicht direkt mit Gleichstrom versorgen.

Zum Anschluss sonstiger Verbraucher, welche mit dem üblichen „Steckdosenstrom“
betrieben werden, braucht man einen ausreichend leistungsstarken
[Inselwechselrichter](Komp.md#Inselwechselrichter) zur Umwandlung in 230&nbsp;V Wechselstrom.\
An diesen Wechselrichter muss man bei Stromausfall alle
dann zu verwendenden Geräte (meist über eine Mehrfachsteckdose) anschließen.
Man speist dann also nicht einfach ins stromlose Hausnetz ein,
weil dazu die von außen kommende Stromleitung umgeschaltet werden und für eine
geeignete Erdung gesorgt werden müsste, was nur ein Elektriker machen sollte.

Ähnlich wie die o.g. [Batteriepufferung](#Batteriepuffer) ist diese Nutzungsart
flexibler, aber wegen der nötigen zusätzlichen Komponenten (v.A. der Batterie)
auch deutlich teurer und auch etwas anfälliger und wartungsintensiver
als die [direkte Netzeinspeisung](SSG.md#SSG).
Wirtschaftlich rentabel für die Nutzung zu Hause kann das bei den
derzeitigen Preisen nur sein, wenn man eine geeignete Batterie schon aus
anderen Gründen (z.B. für den mobilen Einsatz in einem Fahrzeug) hat und
die zusätzliche Nutzungsart auch zeitlich alternativ dazu möglich ist.

### Kombination aus Hausnetzeinspeisung und Inselanlage {#Kombination}

Wenn man Zugang zum Stromnetz hat und die für die betreffenden Varianten nötigen
Funktionen gleichzeitig installiert sind, kann man zwischen Netz-, Puffer- und
Inselbetrieb auch bedarfsweise wechseln. Dabei wird der Ausgang
der Solarmodule zwischen dem netzgekoppelten Wechselrichter und dem
Solar-Laderegler umgeschaltet (oder ohne Schalter einfach umgestöpselt) bzw.
am Ausgang der Batterie zwischen Netz- und Insel-Wechselrichter umgeschaltet.


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