Batterien für Solarzellen an Bord
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Solarzellen produzieren Strom, der meistens nicht sofort verbraucht wird, sondern zunächst gespeichert wird. Welche Akkus/Batterien sind dafür geeignet?
Starterbatterie
In konventionellen Starterbatterien gibt es Zellen, die mit verdünnter Schwefelsäure gefüllt sind. Auf der Oberseite haben sie Verschlussstopfen, um Wasser nach zu füllen oder mit einem Säureheber etwas Batteriesäure heraus zu saugen und die Säuredichte an einer farbigen Skala abzulesen. Solche Batterien sind relativ günstig, müss(t)en gelegentlich gewartet werden und dürfen nicht schräg stehen, weil sonst Säure auslaufen könnte. Eine 12 V / 100 Ah Batterie dieses Typs wiegt ca 23 kg und kostet etwa 90 € (Mai 2022).
Eine einfache Starterbatterie kann mithilfe von Solarzellen aufgeladen werden. Sie ist aber nicht so gut als Speicher geeignet wie die nachstehende Typen.
Verbraucherbatterien
Bequemer und fortschrittlicher sind Batterien mit verschlossenen Zellen, die als wartungsfrei gelten. Das Elektrolyt (Säure) schwappt nicht frei in den Zellen. Sie dünsten keine oder nur minimale Mengen Gase aus und gelten als einsetzbar in geschlossenen Räumen. Außerdem kann man sie ziemlich tief entladen ohne sie zu beschädigen. Grundsätzlich gibt es zwei Techniken, um das zu erreichen.Gel-Batterie
Bei der Gel-Batterie wird die Säure durch die Zugabe von Kieselsäure in einem gelartigen Zustand versetzt. Vorteile gegenüber der konventionellen Autobatterie: Geringere Selbstentladung und ca. 3x so viele Ladezyklen. Sie ist unempfindlicher gegen Vibrationen und die Fahrzeuglage. Kein Auslaufen von Flüssigkeit. Geringerer Verschleiß von Elektroden bewirkt eine längere Nutzungsdauer. Nachteile: Sie liefert keinen hohen Kaltstart Strom und sollte deswegen nicht als Starterbatterie für Motoren von Fahrzeugen verwendet werden.Eine 12 V / 100 Ah Batterie dieses Typs wiegt ca. 28 kg und kostet etwa 160 € (Mai 2022).
Bezieht man Gel-Batterien bei Outdoor- oder Notstrom-Ausstattern können die Kosten deutlich höher liegen.
AGM Batterie
Bei der AGM-Batterie ist die Säure in ein Vlies aus Glasfasern gebunden. Der Abkürzung ihrer englischen Bezeichnung dafür, Absorbent Glass Mat, verdankt sie ihren Namen. Sie hat die gleichen Vorteile wie eine Gel-Batterie und kann auch als Starterbatterie verwendet werden. In modernen Autos mit vielen elektrischen Geräten, also Verbrauchern, und Start-Stopp-Automatik und Rückgewinnung der Bremsenergie werden AGM-Batterien eingesetzt.
Eine 12 V / 100 Ah Batterie dieses Typs wiegt ca. 26 kg und kostet etwa 160 € (Mai 2022).
Bezieht man AGM-Batterien von Spezial-Ausstattern, wie Victron Energy zum Einsatz auf Yachten, sollte man mit knapp doppelt so hohen Preisen rechnen.
Lithium-Batterien (LiFePO4)
LiFePO4 Lithium Batterien werden ebenfalls mit Standardmaßen für Autos, Wohnmobile und Boote verkauft. Sie sind also genauso groß wie Bleibatterien mit ähnlichen Leistungsangaben. Lithium-Batterien sollen noch mehr Ladezyklen vertragen als GEL- und AGM-Batterien und können etwa 90 % der gespeicherten Energie zur Verfügung stellen. Ihr größter Vorteil ist ihr geringeres Gewicht. Sie wiegen nur halb so viel wie Bleibatterien. Sie können mit hohen Stromstärken entladen werden und haben eine geringe Selbstentladung von ca. 3 % pro Monat. Die Vorteile werden teuer erkauft.Eine 12 V / 100 Ah Batterie dieses Typs wiegt ca. 12 kg und kostet etwa 700 € (Mai 2022).
Speicher für solare Energie
Am vorteilhaften sind derzeit Gel-Batterien und AGM-Batterien. Sie haben ein gutes Preis-/Leistungsverhältnis und sind durch ihre längere Nutzungsdauer und größere Anzahl Ladezyklen viel besser geeignet als konventionelle Starterbatterien.Lithium-Batterien lohnen sich hauptsächlich für kleinere Kapazitäten. Alle modernen Geräte mit integrierten Akkus, wie Smartphones und Powerbanks, verwenden derzeit Lithium.
Für größere Kapazitäten sind Lithium-Akkus für viele potentielle Nutzer zu teuer. Verwendet man aufladbare Batterien zum Speichern von Strom in Wohnmobilen, Autos oder Booten, ist es meistens unwichtig, ob die 12 V / 100 Ah Stromquelle 12 oder 26 kg wiegt. Baut man sich jedoch mehrere mit höherer Kapazität ein, kann der Gewichtsunterschied bedeutsam werden. Wer selber bastelt und eine Batterie vom Auto über den Steg ins Boot schleppt, dürfte das geringere Gewicht der Lithium Batterie zu schätzen wissen. Ob man dafür allerdings bereit ist, viermal mehr zu bezahlen, wie für eine AGM-Batterie mit gleicher Kapazität, ist fraglich.
Kauftipp
Auf dem Gebrauchtmarkt tauchen immer wieder Gel- oder AGM-Batterien auf, die aus Notstromsystemen in Behörden oder Krankenhäusern stammen. Dort werden die Speicher häufig bereits nach drei Jahren ausgetauscht. Allerdings beträgt die Lebensdauer solcher Batterien 7-10 Jahre. Bei guter (Ent-)Ladetechnik und Lagerung im Bereich üblicher Zimmertemperaturen sind 10 Jahre keine Ausnahme.
 Ein größerer Posten 12 / 40 Ah AGM-Akkus wurde in den eBay-Kleinanzeigen preiswert angeboten. Die drei Jahre alte Batterien aus Notstromsystemen kosteten nur 29 € gegenüber dem Neupreis i.H.v. 90 €. Batterien mit dieser Kapazität sind nicht nur in Verbindung mit Solarzellen interessant, sondern beispielsweise auch für Hobby-Astronomen, die ihre Technik mit 12 V betreiben und sonst für mobile Stromquellen mit geringerer Kapazität viel mehr Geld ausgeben. Sie eignen sich auch für Elektromotoren von kleinen Angelkähnen oder Schlauchbooten. |
Die mit dem Austausch der Batterien beauftragten Unternehmen verkaufen sie oft für einen Drittel des Neupreises. Man muss darauf achten, wer sie anbietet und wie viele. Wenn ein größerer Posten dieser Akkus mit glaubwürdigen Angaben über ihre bisherige Verwendung und dem Produktionsjahr aus einer gewerblichen, kompetenten Quelle angeboten wird, sollte man solche Gelegenheiten zumindest in Betracht ziehen.