
Glossar
Die Begriffe der autarken Stromversorgung, kurz und ohne Umschweife erklärt – von Amperestunde bis Zyklenfestigkeit.
109 Begriffe
A
A – Ampere
Einheit der Stromstärke. Sie bestimmt, wie dick Kabel und wie groß Sicherungen ausgelegt sein müssen: Ein 1.000-W-Wechselrichter zieht an 12 V bereits über 80 A. Der Kabelquerschnitt-Rechner ermittelt daraus den passenden Leitungsquerschnitt.
Absorptionsphase
Zweite Phase des Ladevorgangs bei Blei-Batterien, in der die Spannung konstant gehalten und der Strom reduziert wird. Die Absorptionsphase folgt auf die Bulk-Phase und dient der vollständigen Aufladung der Batterie. Typische Absorptionsspannung liegt bei 14,4V für 12V-Systeme. Diese Phase ist entscheidend für die Batterielebensdauer und verhindert Sulfatierung.
AC-Dauerleistung
Leistung, die ein Wechselrichter oder eine Powerstation an den 230-V-Steckdosen dauerhaft abgeben kann. Davon zu unterscheiden ist die Spitzenleistung, die nur für Sekunden zur Verfügung steht. Für die Auswahl zählt die Summe der gleichzeitig laufenden Verbraucher plus Reserve für Anlaufströme.
AGM
Bleibatterie mit im Glasvlies gebundenem Elektrolyt. Wartungsfrei und lageunabhängig. Sie sollte nur zu einem begrenzten Teil entladen und danach zügig wieder vollgeladen werden. Wird das eingehalten, erreichen gute AGM-Akkus problemlos viele Jahre Nutzungsdauer – die Bandbreite zwischen Herstellern und Bauarten ist erheblich.
Ah – Amperestunde
Ladungsmenge einer Batterie. 100 Ah bedeuten, dass eine Stunde lang 100 Ampere entnommen werden können. Erst zusammen mit der Spannung ergibt sich der Energieinhalt: Ah mal Volt ergibt Wattstunden.
Ah-Effizienz
Verhältnis zwischen entnommener und eingespeicherter Kapazität einer Batterie in Amperestunden. Die Ah-Effizienz gibt an, wie viel der eingeladenen Energie tatsächlich wieder entnommen werden kann. LiFePO4-Akkus erreichen 95-98% Ah-Effizienz, während Blei-Batterien nur 80-85% schaffen. Höhere Effizienz bedeutet weniger Energieverluste und bessere Systemleistung in Inselanlagen.
Anker Solix
Marke des Herstellers Anker für Powerstations, Erweiterungsakkus und faltbare Solarpanels. Die Powerstations arbeiten mit LiFePO4-Zellen und integriertem BMS, bieten AC-, DC- und USB-Ausgänge und lassen sich über einen Solareingang direkt mit Modulen nachladen. Modellreihen im Shop: C-Serie und F-Serie sowie die Panels der PS-Reihe.
Anlaufstrom
Kurzzeitig erhöhter Strom beim Einschalten von Motoren und Kompressoren, oft das Drei- bis Vierfache der Nennleistung. Häufigste Ursache dafür, dass ein Wechselrichter abschaltet.
Ausrichtung und Neigung
Himmelsrichtung und Aufstellwinkel eines Solarmoduls. Den höchsten Jahresertrag liefert in Deutschland eine Südausrichtung mit rund 30 bis 35 Grad Neigung; flach aufgelegte Module verlieren vor allem im Winter, wenn die Sonne tief steht. Mobile Panels lassen sich der Sonne nachführen und holen dadurch mehr aus derselben Fläche.
Autarkie
Zeitraum, den eine Anlage ohne Sonneneinstrahlung überbrücken kann. Zwei Tage sind ein guter Alltagswert, im Herbst und in nördlichen Regionen eher drei bis vier.
Autarkiegrad
Anteil des Strombedarfs, der aus der eigenen Solaranlage gedeckt wird, angegeben in Prozent. Bei einer Inselanlage gibt es keinen Netzbezug, der Autarkiegrad beschreibt dort, wie oft Ertrag und Speicher den Bedarf vollständig tragen. Er hängt von Modulleistung, Speichergröße, Jahreszeit und Verbrauchsprofil ab und lässt sich mit dem Autarkie-Simulator für ein konkretes Profil durchrechnen.
Autonomiezeit
Zeitraum, den eine Inselanlage ohne Nachladung durch Solarmodule überbrücken kann. Die Autonomiezeit hängt von der Batteriekapazität und dem Verbrauch ab. Für Wohnmobile werden meist 2-3 Tage Autonomie geplant, für kritische Systeme bis zu einer Woche. Eine längere Autonomiezeit erfordert größere Batteriespeicher, erhöht aber die Versorgungssicherheit bei schlechtem Wetter.
B
Balkonkraftwerk
Kleine netzgekoppelte Photovoltaikanlage mit Mikrowechselrichter, die ihren Strom direkt in das Hausnetz einspeist. Sie funktioniert nur, solange das öffentliche Netz anliegt, und ist damit keine Inselanlage: Bei Stromausfall schaltet der Mikrowechselrichter ab. Eine Notstromversorgung erfordert Speicher und Inselwechselrichter oder eine Powerstation.
Batteriebank
Zusammenschaltung mehrerer Batterien zur Erhöhung der Gesamtkapazität oder Spannung in Inselanlagen. Batterien können parallel (gleiche Spannung, höhere Kapazität) oder in Reihe (höhere Spannung, gleiche Kapazität) geschaltet werden. Eine Batteriebank erfordert identische Batterien gleichen Typs und Alters. Professionelle Verkabelung und Überwachung sind für Sicherheit und Lebensdauer entscheidend.
Batteriemonitor
Gerät zur präzisen Überwachung des Batteriezustands in Inselanlagen durch Messung von Strom, Spannung und Kapazität. Batteriemonitore zeigen SOC (Ladezustand), verbleibende Laufzeit und Batteriegesundheit an. Moderne Geräte bieten Bluetooth-Verbindung für Smartphone-Apps. Ein Batteriemonitor ist besonders bei teuren LiFePO4-Akkus oder großen Batteriebanks hilfreich für optimale Nutzung.
Batterietrennschalter
Handschalter im Hauptstrompfad, der die Batterie vollständig vom Bordnetz trennt, etwa bei Wartung, längerer Standzeit oder im Fehlerfall. Er wird nach dem maximalen Dauerstrom der Anlage ausgewählt und sitzt so nah wie möglich an der Batterie.
Betriebstemperatur
Zulässiger Temperaturbereich für den sicheren Betrieb von Solarkomponenten. Solarmodule arbeiten optimal bei 25°C, verlieren aber bei höheren Temperaturen an Leistung. Batterien haben je nach Technologie unterschiedliche Betriebstemperaturen: LiFePO4 -20°C bis +60°C, AGM -15°C bis +50°C. Extreme Temperaturen können Lebensdauer und Leistung erheblich beeinträchtigen.
Bifaziales Solarmodul
Modul, dessen Zellen auch auf der Rückseite Licht aufnehmen. Der Mehrertrag entsteht durch reflektiertes Licht vom Untergrund und ist bei hellen Flächen, Aufständerung und Abstand zum Boden am größten; flach auf einem Dach aufgelegt bleibt er gering. Die Angabe in Wp bezieht sich üblicherweise auf die Vorderseite.
BMS – Batteriemanagementsystem
Elektronik in LiFePO4-Akkus, die Zellspannungen ausgleicht und vor Tiefentladung, Überladung, Kurzschluss und Laden bei Frost schützt.
Bulk-Phase
Erste und wichtigste Phase des Ladevorgangs bei Blei-Batterien, in der mit konstantem Strom geladen wird. In der Bulk-Phase wird etwa 80% der Batteriekapazität geladen, bis die Absorptionsspannung erreicht ist. Der Ladestrom ist dabei maximal und wird vom Laderegler begrenzt. Diese Phase ist am effizientesten und lädt die Batterie am schnellsten auf.
Bypass-Diode
Bauteil im Solarmodul, das verschattete Zellgruppen überbrückt. Ohne sie würde eine einzelne beschattete Zelle den Strom des gesamten Moduls begrenzen.
C
C-Rate
Die Lade- oder Entladerate einer Batterie bezogen auf ihre Kapazität in Inselanlagen. 1C bedeutet, dass die Batterie in einer Stunde vollständig geladen oder entladen wird. 0,5C entspricht 2 Stunden, 2C entspricht 30 Minuten. LiFePO4-Akkus vertragen oft 1C oder höher, während Blei-Batterien meist nur 0,1-0,2C empfohlen werden.
D
Dachdurchführung
Wasserdichte Durchführung für Solarkabel durch das Fahrzeug- oder Gebäudedach bei mobilen Inselanlagen. Moderne Dachdurchführungen verfügen über Gummidichtungen und sind für verschiedene Dachstärken geeignet. Sie müssen UV-beständig und witterungsresistent sein. Eine fachgerechte Installation ist wichtig, um Undichtigkeiten zu vermeiden.
Degradation
Alterungsbedingte Leistungsabnahme von Solarmodulen über die Zeit. Hochwertige Module haben eine Degradation von nur 0,5-0,7% pro Jahr und behalten nach 25 Jahren noch über 80% ihrer ursprünglichen Leistung. Degradation wird durch UV-Strahlung, Temperaturschwankungen und Materialermüdung verursacht. Qualitätsmodule bieten Leistungsgarantien über 20-25 Jahre.
E
Energiebilanz
Verhältnis zwischen Energieerzeugung und Energieverbrauch in Inselanlagen über einen bestimmten Zeitraum. Eine positive Energiebilanz bedeutet Energieüberschuss, eine negative Energiedefizit. Die Energiebilanz ist entscheidend für die Dimensionierung von Solarmodulen und Batteriespeicher. Moderne Monitoring-Systeme erfassen alle Energieflüsse für optimale Systemauslegung.
Entladetiefe
Anteil der Kapazität, der tatsächlich entnommen wird. Lithium-Techniken vertragen einen deutlich größeren Anteil als Blei-Techniken. Für jede Chemie gilt: Je geringer die Entladetiefe, desto mehr Zyklen sind erreichbar. Regelmäßiges vollständiges Leerfahren verkürzt die Lebensdauer bei allen Bauarten.
EPever
Chinesischer Hersteller von Ladereglern (PWM und MPPT), Wechselrichtern und Zubehör für Inselanlagen. Die MPPT-Serien Tracer und XTRA sind verbreitete Regler im 12/24-V-Bereich, oft ergänzt um Anzeigemodule und Temperaturfühler.
Equalizing
Ausgleichsladung bei offenen Blei-Batterien: eine zeitlich begrenzte Ladung mit erhöhter Spannung, die die Zellen einer Batteriebank auf gleichen Ladezustand bringt und Sulfatierung abbaut. Für AGM-, Gel- und LiFePO4-Batterien ist Equalizing nicht vorgesehen; viele Laderegler bieten die Funktion deshalb nur für den passenden Batterietyp an.
Erdung
Sicherheitsmaßnahme gegen elektrische Schläge durch Verbindung aller Metallteile mit dem Erdpotential. In Inselanlagen müssen Modulrahmen, Wechselrichtergehäuse und andere leitfähige Teile geerdet werden. Die Erdung erfolgt über Erdungskabel und Erdungsstäbe oder die Fahrzeugmasse bei mobilen Systemen. Professionelle Erdung ist für Sicherheit und EMV-Konformität hilfreich.
Erweiterungsakku
Zusätzlicher Batterieblock, der die Kapazität einer Powerstation vergrößert und über eine herstellereigene Schnittstelle angeschlossen wird. Er besitzt keine eigenen Ausgänge, ist nur mit den dafür vorgesehenen Modellen kombinierbar und wird über die Powerstation mitgeladen. Anzahl und maximale Gesamtkapazität legt der Hersteller je Modell fest.
F
Faltbare Solarmodule
Portable Solarmodule, die zusammengeklappt werden können für einfachen Transport und Lagerung. Faltbare Module bestehen meist aus mehreren kleineren Panels, die mit Scharnieren verbunden sind. Sie eignen sich für Camping, Outdoor-Aktivitäten oder als mobile Ergänzung zu festen Solaranlagen. Die Leistung ist meist geringer als bei starren Modulen.
Flexible Solarmodule
Dünne, biegbare Solarmodule für gewölbte Oberflächen oder Anwendungen mit Gewichtsbeschränkungen. Flexible Module verwenden meist amorphe oder CIGS-Solarzellen und können bis zu 30° gebogen werden. Sie sind leichter als starre Module, haben aber meist geringeren Wirkungsgrad. Genutzt für Boote, Wohnmobile mit gewölbten Dächern.
Float-Phase
Erhaltungsladephase bei Blei-Batterien nach vollständiger Aufladung zur Kompensation der Selbstentladung. Die Float-Spannung liegt bei etwa 13,6V für 12V-Systeme und hält die Batterie auf 100% Ladezustand ohne Überladung. Diese Phase kann dauerhaft aufrechterhalten werden und ist wichtig für die Batterielebensdauer. Moderne Laderegler wechseln automatisch in die Float-Phase.
G
Gel-Batterie
Bleibatterie mit eingedicktem Elektrolyt. Robust gegen Tiefentladung und sehr zyklenfest für ihre Bauart, dafür empfindlich gegen hohe Ladeströme.
Globalstrahlung
Gesamte Sonnenstrahlung, die auf eine horizontale Fläche trifft, angegeben in kWh pro Quadratmeter und Jahr oder Tag. Sie ist die Basis für jede Ertragsabschätzung und schwankt in Deutschland zwischen Sommer und Winter etwa um den Faktor fünf. Die Jahreszeit-Werte in den Rechnern dieses Shops leiten sich daraus ab.
H
Halbzellen-Module
Solarmodule, deren Zellen halbiert und in zwei parallelen Hälften verschaltet sind. Der geringere Zellstrom senkt Widerstandsverluste, und bei Teilverschattung einer Hälfte liefert die andere weiter. Die Bauart ist heute bei den meisten monokristallinen Modulen Standard.
Hotspot
Lokale Überhitzung einzelner Solarzellen durch Verschattung oder Defekte, die zu Modulschäden führen kann. Hotspots entstehen, wenn verschattete Zellen als Verbraucher wirken und sich stark erhitzen. Bypass-Dioden verhindern Hotspot-Bildung durch Umleitung des Stroms. Thermografische Inspektionen können Hotspots frühzeitig erkennen und Modulschäden verhindern.
I
Inselanlage
Solaranlage ohne Verbindung zum öffentlichen Stromnetz. Sie erzeugt, speichert und verbraucht den Strom vollständig vor Ort – das Gegenstück zur netzgekoppelten Dachanlage.
Inselwechselrichter
Wechselrichter für netzunabhängige Inselanlagen, die DC-Batteriestrom in AC-Wechselstrom umwandeln. Inselwechselrichter arbeiten ohne Netzverbindung und müssen die Frequenz und Spannung selbst stabilisieren. Sie verfügen oft über integrierte Ladegeräte für Batterien und können zwischen verschiedenen Stromquellen umschalten.
IP-Schutzart
Kennziffer nach DIN EN 60529 für den Schutz eines Gehäuses gegen Fremdkörper und Wasser. Die erste Ziffer steht für Staub- und Berührungsschutz, die zweite für Wasser: IP65 bedeutet staubdicht und geschützt gegen Strahlwasser, IP67 zusätzlich gegen zeitweiliges Untertauchen. Solarmodule und Steckverbinder tragen meist IP65 bis IP68, Laderegler und Wechselrichter für Innenräume häufig IP20.
Isc – Kurzschlussstrom
Höchster Strom, den ein Modul liefern kann. Maßgeblich für die Auslegung des Ladereglers und der Absicherung.
K
Kabelquerschnitt
Durchmesser der Stromkabel, entscheidend für Stromtragfähigkeit und Spannungsverluste in Inselanlagen. Zu dünne Kabel führen zu Leistungsverlusten und Erwärmung. Für 12V-Systeme werden oft 4-16mm² Kabel verwendet, abhängig von Strom und Kabellänge. Die Berechnung erfolgt nach VDE-Normen unter Berücksichtigung von Umgebungstemperatur und Verlegeart.
Kapazitätstest
Prüfung der tatsächlichen Batteriekapazität durch kontrollierten Lade- und Entladevorgang. Ein Kapazitätstest zeigt den Gesundheitszustand und die verbleibende Lebensdauer einer Batterie. Der Test erfolgt mit konstanter Entladung bis zur Entladeschlussspannung. Regelmäßige Kapazitätstests helfen bei der Wartung und rechtzeitigen Batterieersatz in Inselanlagen.
Kondensation
Feuchtigkeitsbildung in Gehäusen durch Temperaturschwankungen, die zu Korrosion und Defekten führen kann. Kondensation entsteht, wenn warme, feuchte Luft auf kalte Oberflächen trifft. In Inselanlagen sind besonders Wechselrichter und Laderegler gefährdet. Belüftungsöffnungen, Kondensatablauf oder beheizte Gehäuse verhindern Feuchtigkeitsschäden.
kWh – Kilowattstunde
1.000 Wattstunden. Die Einheit, in der Stromzähler und größere Speicher rechnen: Ein Speicher mit 2.048 Wh entspricht rund 2 kWh. Der Tagesbedarf eines sparsamen Wohnmobils liegt in der Größenordnung von einigen hundert Wattstunden, ein Haushalt am Netz bei mehreren Kilowattstunden.
L
Ladebooster
Wandler, der die Aufbaubatterie während der Fahrt gezielt aus der Lichtmaschine lädt. Bei modernen Fahrzeugen mit geregelter Lichtmaschine oft die einzige Möglichkeit, unterwegs nennenswert nachzuladen.
Laderegler
Zentrales Steuergerät in Inselanlagen, das den Ladevorgang der Batterien überwacht und optimiert. Laderegler verhindern Überladung und Tiefentladung, verlängern die Batterielebensdauer und maximieren den Solarertrag. Es gibt PWM- und MPPT-Laderegler, wobei MPPT-Regler höhere Effizienz bieten.
Ladeschlussspannung
Spannung, bei der ein Ladegerät oder Laderegler die Batterie als voll ansieht und von der Hauptladung in die Erhaltungs- oder Abschaltphase wechselt. Sie ist von der Zellchemie abhängig und wird am Laderegler passend zum Batterietyp eingestellt; eine zu hohe Einstellung belastet die Batterie, eine zu niedrige lässt sie nie ganz voll werden.
Landstrom
Anschluss eines Wohnmobils oder Bootes an das 230-V-Netz auf einem Stellplatz oder im Hafen. Über ein Batterieladegerät lädt Landstrom die Bordbatterie; viele Powerstations übernehmen dieselbe Aufgabe über ihren AC-Eingang. In der Praxis wird Landstrom oft nur ergänzend zur Solar-Nachladung genutzt.
Lastmanagement
Intelligente Steuerung der Verbraucher in Inselanlagen zur Optimierung des Energieverbrauchs. Lastmanagement schaltet weniger wichtige Verbraucher bei niedrigem Batteriestand ab oder verschiebt den Betrieb in sonnenreiche Zeiten. Moderne Systeme nutzen programmierbare Relais oder Smart-Home-Technologie. Effektives Lastmanagement verlängert die Batterielaufzeit und reduziert den Speicherbedarf.
LiFePO4
Lithium-Eisenphosphat-Akku. Hohe Zyklenzahl, geringes Gewicht, großer nutzbarer Kapazitätsanteil. Darf ohne eingebaute Zellheizung nicht unter null Grad geladen werden. Zyklenangaben unterscheiden sich je nach Zellqualität und Prüfbedingungen erheblich – Werte einzelner Produkte lassen sich nicht auf die gesamte Zellchemie übertragen.
M
Maximum Power Point (MPP)
Arbeitspunkt eines Solarmoduls mit maximaler Leistungsabgabe bei gegebenen Lichtverhältnissen. Der MPP verändert sich kontinuierlich mit Einstrahlung und Temperatur. MPPT-Laderegler suchen automatisch den optimalen Arbeitspunkt und passen Spannung und Strom entsprechend an. Die MPP-Spannung liegt typisch bei 70-80% der Leerlaufspannung.
MC4
Genormtes, wasserdichtes Steckverbindersystem für Solarmodule. Verpolungssicher und der Standard bei praktisch allen Modulen.
Memory-Effekt
Kapazitätsverlust bei unsachgemäßer Ladung, hauptsächlich bei Nickel-Cadmium-Akkus. Bei Blei- und Lithium-Batterien tritt kein echter Memory-Effekt auf, aber ähnliche Effekte durch Sulfatierung oder Zellungleichgewicht. Regelmäßige Vollladung und gelegentliche Tiefentladung können diese Effekte minimieren. Moderne BMS und Laderegler verhindern Memory-ähnliche Probleme.
Mikrowechselrichter
Kleiner Wechselrichter, der ein oder zwei Solarmodule direkt in netzsynchronen Wechselstrom umsetzt und ins Hausnetz einspeist, typisch bei Balkonkraftwerken. Er arbeitet netzgeführt und liefert ohne anliegendes Netz keine Spannung. In Inselanlagen kommen stattdessen Inselwechselrichter zum Einsatz, die ihr eigenes Netz aufbauen.
Monokristalline Solarmodule
Solarmodule aus einkristallinem Silizium mit höchstem Wirkungsgrad und bester Leistung pro Fläche. Monokristalline Module erreichen 18-22% Wirkungsgrad und haben eine charakteristische dunkle, gleichmäßige Optik. Sie sind teurer als polykristalline Module, bieten aber bessere Leistung bei schwachem Licht und höhere Langzeitstabilität. Genutzt für Inselanlagen mit begrenzter Fläche.
MPPT
Verfahren, bei dem der Laderegler laufend den Arbeitspunkt mit der höchsten Leistung sucht. Bringt gegenüber PWM bis zu 30 Prozent mehr Ertrag, besonders bei Kälte und Teilverschattung.
N
Nennkapazität
Aufgedruckter Bruttowert einer Batterie oder Powerstation. Nutzbar ist davon je nach Technik und Wandlungsverlusten deutlich weniger.
Nennleistung
Die vom Hersteller angegebene Leistung eines Bauteils unter definierten Bedingungen: bei Solarmodulen die Leistung bei Standard-Testbedingungen (Wp), bei Wechselrichtern die Dauerleistung, die das Gerät unbegrenzt abgeben kann. Kurzzeitige Spitzenleistung liegt bei Wechselrichtern deutlich darüber und ist nur für Sekunden verfügbar, etwa beim Anlaufstrom von Motoren.
Nennspannung
Die typische Betriebsspannung einer Batterie oder eines Systems, nach der Komponenten aufeinander abgestimmt werden. Blei-Batterien werden mit 12 V angegeben, LiFePO4-Batterien mit 12,8 V, jeweils als Vielfaches bei 24-V- und 48-V-Systemen. Die tatsächliche Spannung schwankt je nach Ladezustand und Belastung um diesen Wert.
Notstromfunktion
Automatische Umschaltung auf Batteriestrom bei Netzausfall in Inselanlagen mit Netzanbindung. Die Notstromfunktion gewährleistet unterbrechungsfreie Stromversorgung kritischer Verbraucher. Moderne Systeme schalten in Millisekunden um und können zwischen verschiedenen Stromquellen priorisieren. Besonders wichtig für medizinische Geräte oder Sicherheitssysteme.
Nullsatz – 0 % Umsatzsteuer
Steuerregel nach § 12 Abs. 3 UStG: Für die Lieferung von Photovoltaikanlagen, Speichern und wesentlichen Komponenten an Betreiber gilt unter bestimmten Voraussetzungen ein Umsatzsteuersatz von 0 Prozent, unter anderem bei Installation auf oder nahe Wohngebäuden. Im Bestellvorgang wird dafür eine entsprechende Bestätigung abgefragt.
Nutzbare Kapazität
Der Teil der Nennkapazität, der im Alltag tatsächlich entnommen wird. Die Rechner dieses Shops setzen als Kalkulationsannahme 80 Prozent bei LiFePO4, 50 Prozent bei AGM und Gel und 85 Prozent bei Powerstations an. Das sind Rechenwerte für die Dimensionierung, keine Produkteigenschaften: Was ein bestimmter Akku dauerhaft verträgt, steht im Datenblatt des Herstellers.
P
Parallelschaltung
Verbindung von Solarmodulen oder Batterien nebeneinander zur Erhöhung des Gesamtstroms bei gleicher Spannung. Bei Parallelschaltung addieren sich die Ströme, während die Spannung konstant bleibt. Diese Schaltung ist weniger anfällig für Verschattung als Reihenschaltung, erfordert aber dickere Kabel und Sicherungen für jeden Strang.
Peukert-Effekt
Kapazitätsverlust bei hohen Entladeraten, besonders bei Blei-Batterien ausgeprägt. Der Peukert-Effekt besagt, dass bei doppeltem Entladestrom nur etwa 80% der Nennkapazität verfügbar ist. LiFePO4-Akkus haben einen deutlich geringeren Peukert-Effekt und liefern auch bei hohen Strömen nahezu die volle Kapazität. Für Inselanlagen mit hohen Lastspitzen ist dieser Effekt bei der Batterieauslegung zu berücksichtigen.
Polykristalline Solarmodule
Solarmodule aus multikristallinem Silizium mit gutem Preis-Leistungs-Verhältnis für Inselanlagen. Polykristalline Module erreichen 15-17% Wirkungsgrad und haben eine charakteristische bläuliche Optik mit sichtbarer Kristallstruktur. Sie sind günstiger als monokristalline Module, haben aber etwas geringere Leistung pro Fläche. Genutzt für Anwendungen mit ausreichend verfügbarer Fläche.
Potentialausgleich
Elektrische Verbindung aller Metallteile einer Inselanlage zur Vermeidung gefährlicher Spannungsunterschiede. Der Potentialausgleich verhindert elektrische Schläge und elektromagnetische Störungen. Alle Modulrahmen, Montagegestelle und Gehäuse werden mit einem Potentialausgleichsleiter verbunden. Bei mobilen Anlagen erfolgt der Anschluss an die Fahrzeugmasse.
Powerstations
Mobile Batteriespeicher mit integriertem Wechselrichter und verschiedenen Ausgängen für Inselanlagen. Powerstations bieten AC-, DC- und USB-Anschlüsse und können über Solarmodule, Netz oder 12V-Anschluss geladen werden. Sie eignen sich für Camping, Notfälle oder als temporäre Stromversorgung. Moderne Geräte verwenden LiFePO4-Akkus mit langer Lebensdauer.
PWM
Einfaches Laderegelverfahren, das die Modulspannung auf Batterieniveau herunterschaltet. Günstig, aber verschenkt Ertrag, sobald die Modulspannung deutlich über der Batteriespannung liegt.
R
Reihenschaltung
Verbindung von Solarmodulen oder Batterien hintereinander zur Erhöhung der Gesamtspannung. Bei Reihenschaltung addieren sich die Spannungen, während der Strom konstant bleibt. Diese Schaltung reduziert Leitungsverluste und ermöglicht dünnere Kabel. Bei Solarmodulen kann Verschattung eines Moduls die gesamte Kette beeinträchtigen, weshalb Bypass-Dioden wichtig sind.
S
Selbstentladung
Natürlicher Kapazitätsverlust von Batterien während der Lagerung ohne externe Verbraucher. AGM-Batterien haben 3-5% Selbstentladung pro Monat, LiFePO4-Akkus nur 1-3% pro Monat. Hohe Temperaturen beschleunigen die Selbstentladung erheblich. Für saisonale Inselanlagen ist geringe Selbstentladung wichtig, um die Batterie über längere Standzeiten zu erhalten.
Shunt
Präzisionsmesswiderstand zur Strommessung in Inselanlagen, meist 500A/50mV oder 100A/100mV. Der Shunt wird in die Hauptstromleitung eingebaut und erzeugt eine kleine Spannung proportional zum fließenden Strom. Batteriemonitore nutzen Shunts zur genauen Erfassung von Lade- und Entladeströmen. Die Installation muss fachgerecht erfolgen, um Messfehler zu vermeiden.
Sicherungsautomat
Automatische Überstromschutzschalter für Inselanlagen, die bei Überlast oder Kurzschluss abschalten. Sicherungsautomaten sind wiederverwendbar und können nach Fehlerbeseitigung wieder eingeschaltet werden. Sie bieten besseren Schutz als Schmelzsicherungen und ermöglichen einfache Wartung. Für DC-Anwendungen müssen spezielle DC-Automaten verwendet werden.
Sinus, reiner
Wechselrichter-Ausgangsform, die der Netzspannung entspricht. Voraussetzung für Motoren, Schaltnetzteile und medizinische Geräte.
SOC (State of Charge)
Aktueller Ladezustand einer Batterie in Prozent der Nennkapazität. SOC 100% bedeutet vollgeladen, SOC 0% bedeutet entladen. Die genaue SOC-Bestimmung ist schwierig und erfordert präzise Strom- und Spannungsmessung über die Zeit. Batteriemonitore mit Shunt können SOC auf ±1% genau bestimmen. Für Batterielebensdauer ist die Kenntnis des SOC entscheidend.
SOH (State of Health)
Gesundheitszustand einer Batterie als Maß für Alterung und verbleibende Lebensdauer. SOH 100% entspricht einer neuen Batterie, SOH 80% gilt als Ende der Nutzungsdauer. Der SOH wird durch Kapazitätstests oder kontinuierliche Überwachung bestimmt. Faktoren wie Temperatur, Ladezyklen und Entladetiefe beeinflussen den SOH. Moderne BMS können SOH schätzen.
Solareingang (Powerstation)
Anschluss einer Powerstation für Solarmodule, meist über XT60- oder MC4-Verbinder. Der Hersteller gibt dafür eine maximale Spannung und eine maximale Leistung an; mehrere Panels werden parallel oder in Reihe so verschaltet, dass beide Grenzen eingehalten werden. Die Leerlaufspannung der Module darf die Eingangsgrenze auch bei Kälte nicht überschreiten.
Solarertrag
Tatsächlich erzeugte Energiemenge einer Solaranlage über einen bestimmten Zeitraum, meist in kWh pro Jahr angegeben. Der Solarertrag hängt von Standort, Ausrichtung, Neigung, Verschattung und Anlagenqualität ab. In Deutschland liegt der spezifische Ertrag bei 800-1200 kWh/kWp pro Jahr. Monitoring-Systeme erfassen den täglichen Ertrag für Leistungsüberwachung und Fehlerdiagnose.
Solarkoffer
Portable Solarmodule in einem transportablen Koffer für mobile Inselanlagen. Solarkoffer enthalten meist zwei klappbare Module, einen integrierten Laderegler und Anschlusskabel. Sie eignen sich für Camping, Wohnmobile oder als Backup-System. Die Module können optimal zur Sonne ausgerichtet werden, unabhängig von der Fahrzeugposition.
Solarmodule
Photovoltaik-Panels, die Sonnenlicht direkt in elektrischen Strom umwandeln für Inselanlagen. Moderne Solarmodule verwenden monokristalline oder polykristalline Siliziumzellen mit Wirkungsgraden von 15-22%. Sie sind das Herzstück jeder Solaranlage und bestimmen die maximale Energieerzeugung. Für Inselanlagen sind 12V-Module besonders beliebt.
Spannungsabfall
Spannungsverlust entlang einer Leitung. In 12-Volt-Systemen besonders kritisch, weil schon ein Volt über acht Prozent bedeutet. Zwei bis drei Prozent sind ein guter Richtwert, vier die Obergrenze.
Standby-Verbrauch
Eigenverbrauch eines Wechselrichters oder einer Powerstation im eingeschalteten Zustand ohne angeschlossene Last. Er fällt rund um die Uhr an und kann bei kleinen Anlagen einen spürbaren Teil des Tagesbedarfs ausmachen; deshalb lohnt es sich, den AC-Ausgang abzuschalten, wenn keine 230-V-Verbraucher laufen.
STC (Standard Test Conditions)
Standardisierte Testbedingungen für Solarmodule: 1000W/m² Einstrahlung, 25°C Zelltemperatur, Luftmasse 1,5. Unter STC werden alle Leistungsangaben von Solarmodulen gemessen und verglichen. Reale Bedingungen weichen meist von STC ab – höhere Temperaturen reduzieren die Leistung, während niedrigere Temperaturen sie erhöhen können. STC dienen als Referenz für Leistungsgarantien.
String
Reihenschaltung mehrerer Solarmodule zur Erhöhung der Systemspannung. Ein String kann 2-10 Module umfassen, abhängig von der gewünschten Spannung und den Laderegler-Spezifikationen. Alle Module in einem String müssen identisch sein und haben den gleichen Strom. Bei Verschattung eines Moduls ist der gesamte String betroffen, weshalb Leistungsoptimierer oder Bypass-Dioden wichtig sind.
Sulfatierung
Bildung von Bleisulfatkristallen auf den Platten einer Blei-Batterie, wenn sie längere Zeit teilentladen steht. Die Kristalle verringern die nutzbare Kapazität und lassen sich nur im Anfangsstadium durch vollständiges Laden wieder abbauen. Regelmäßiges Vollladen ist bei AGM- und Gel-Batterien deshalb wichtiger als bei LiFePO4.
Systemspannung
Grundspannung einer Inselanlage, typisch 12V, 24V oder 48V. Die Systemspannung bestimmt die Auslegung aller Komponenten und beeinflusst Wirkungsgrad und Kabelquerschnitte. 12V-Systeme sind einfach und günstig für kleine Anlagen, 24V/48V-Systeme effizienter für größere Leistungen. Höhere Spannungen reduzieren Ströme und damit Leitungsverluste.
T
Teilbeschattung
Verschattung einzelner Bereiche eines Solarmoduls durch Objekte wie Äste, Antennen oder andere Module. Teilbeschattung kann die Leistung drastisch reduzieren, da verschattete Zellen als Verbraucher wirken. Bypass-Dioden minimieren diese Verluste durch Umleitung des Stroms. MPPT-Laderegler mit Multi-String-Eingängen können teilbeschattete Module besser nutzen.
Temperaturkoeffizient
Leistungsänderung von Solarmodulen pro Grad Temperaturänderung, typisch -0,4%/°C. Bei 50°C Zelltemperatur (25°C über STC) verliert ein Modul etwa 10% Leistung. Kristalline Module haben negative Temperaturkoeffizienten, während die Spannung stärker abnimmt als der Strom. Gute Hinterlüftung und helle Montageoberflächen reduzieren die Betriebstemperatur.
Tiefentladung
Entladung unter die zulässige Grenze. Bei Blei führt sie zu dauerhafter Schädigung, bei LiFePO4 verhindert das BMS sie durch Abschaltung.
Trennrelais
Bauteil, das Starter- und Versorgungsbatterie voneinander trennt, damit die Starterbatterie nie durch Verbraucher leergezogen wird.
U
Umschaltzeit
Zeit, die ein System benötigt, um zwischen verschiedenen Stromquellen zu wechseln. Bei USV-Systemen liegt die Umschaltzeit im Millisekundenbereich, um unterbrechungsfreie Versorgung zu gewährleisten. Längere Umschaltzeiten können empfindliche Geräte zum Neustart zwingen. Moderne Wechselrichter mit USV-Funktion haben Umschaltzeiten unter 10ms.
Unterspannungsschutz
Schutzfunktion, die Verbraucher bei zu niedriger Batteriespannung abschaltet, um Tiefentladung zu verhindern. Der Unterspannungsschutz aktiviert sich typisch bei 11,5V (12V-System) und schaltet bei 12,5V wieder ein. Diese Hysterese verhindert ständiges Ein- und Ausschalten. Moderne Systeme haben programmierbare Schwellwerte für verschiedene Batterietechnologien.
USV-Funktion
Unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) durch automatische Umschaltung zwischen verschiedenen Stromquellen. Bei Netzausfall oder Ausfall der Hauptstromquelle übernimmt sofort die Batterie. Die Umschaltzeit beträgt meist wenige Millisekunden. USV-Funktion ist besonders wichtig für empfindliche Elektronik oder kritische Systeme in Inselanlagen.
V
Verbrauchsanalyse
Ermittlung des täglichen Energiebedarfs aller Verbraucher zur korrekten Dimensionierung von Inselanlagen. Die Verbrauchsanalyse erfasst Leistung und Betriebszeit jedes Geräts und berechnet den Tagesbedarf in Wh oder Ah. Saisonale Schwankungen und Lastspitzen müssen berücksichtigt werden. Moderne Monitoring-Systeme können automatische Verbrauchsanalysen erstellen.
Verpolungsschutz
Schutzfunktion, die verhindert, dass ein vertauschter Plus- und Minusanschluss das Gerät zerstört. Viele Laderegler sind auf der Batterieseite verpolungsgeschützt, auf der Modulseite nicht immer; die Reihenfolge beim Anschluss (erst Batterie, dann Module) steht in der jeweiligen Anleitung.
Verschattungstoleranz
Fähigkeit von Solarmodulen, bei Teilbeschattung noch akzeptable Leistung zu liefern. Module mit vielen Bypass-Dioden (z.B. eine pro 20 Zellen) haben bessere Verschattungstoleranz. Leistungsoptimierer oder Mikrowechselrichter können die Verschattungstoleranz weiter verbessern. Für mobile Anwendungen ist gute Verschattungstoleranz wichtig, da optimale Bedingungen nicht immer gewährleistet sind.
Vibrationsfestigkeit
Widerstand gegen Erschütterungen und Vibrationen, besonders wichtig für mobile Inselanlagen. Komponenten in Wohnmobilen und Booten müssen dauerhaft Vibrationen standhalten ohne Schäden oder Lockerungen. AGM- und LiFePO4-Batterien sind vibrationsfester als Gel-Batterien. Sichere Befestigung und Schwingungsdämpfer erhöhen die Vibrationsfestigkeit.
Victron Energy
Niederländischer Hersteller von Komponenten für Inselanlagen und mobile Stromversorgung: MPPT-Laderegler, Wechselrichter, Ladebooster, Batteriemonitore und LiFePO4-Batterien. Viele Geräte lassen sich über Bluetooth mit der VictronConnect-App auslesen und einstellen.
Voc – Leerlaufspannung
Höchste Spannung eines Moduls ohne Last, bei Kälte zusätzlich erhöht. Sie darf die Eingangsspannung des Ladereglers nie überschreiten.
Volllaststunden
Theoretische Stunden pro Jahr, in denen ein Solarmodul mit Nennleistung arbeiten müsste, um den tatsächlichen Jahresertrag zu erzeugen. In Deutschland liegen die Volllaststunden bei 800-1200 pro Jahr, abhängig von Standort und Ausrichtung. Volllaststunden helfen bei der Ertragsabschätzung und Wirtschaftlichkeitsberechnung von Inselanlagen.
Votronic
Deutscher Hersteller von Ladetechnik für Wohnmobile und Boote: Ladebooster, Solar-Laderegler, Batteriecomputer, Batterieladegeräte und Einbau-Lade-Buchsen. Die Geräte sind auf Bordnetze mit 12 V und 24 V ausgelegt und in vielen Fahrzeugen ab Werk verbaut.
V – Volt
Einheit der elektrischen Spannung. Solaranlagen für Fahrzeuge und Gartenhäuser arbeiten meist mit 12 V oder 24 V, größere Speicher mit 48 V; Wechselrichter erzeugen daraus 230 V. Je höher die Spannung, desto kleiner der Strom bei gleicher Leistung und desto dünner können die Leitungen sein.
W
Wechselrichter
Elektronisches Gerät, das Gleichstrom (DC) aus Batterien in Wechselstrom (AC) für Haushaltsgeräte umwandelt. Moderne Wechselrichter erzeugen reine Sinuswellen und sind für empfindliche Elektronik geeignet. Sie verfügen über Schutzfunktionen gegen Überlastung, Kurzschluss und Überhitzung. Für Inselanlagen sind Inselwechselrichter ohne Netzanbindung erforderlich.
Wh – Wattstunde
Energieeinheit. Wattstunden ergeben sich aus Amperestunden mal Spannung und machen Batterien unterschiedlicher Spannung erst vergleichbar.
Wirkungsgrad
Verhältnis zwischen nutzbarer Ausgangsleistung und zugeführter Eingangsleistung, angegeben in Prozent. Bei Solarmodulen liegt der Wirkungsgrad zwischen 15-22%, bei MPPT-Ladereglern über 95%, bei Wechselrichtern 90-95%. Ein hoher Wirkungsgrad bedeutet weniger Energieverluste und bessere Systemeffizienz. Für Inselanlagen ist hoher Wirkungsgrad besonders wichtig.
Wp – Watt Peak
Nennleistung eines Solarmoduls unter genormten Prüfbedingungen. Im Alltag wird dieser Wert selten erreicht – rechne im Sommer mit rund 3 Wattstunden Tagesertrag je Watt Peak.
W – Watt
Einheit der Leistung, also der Energie pro Zeit. Volt mal Ampere ergibt Watt: Ein Verbraucher mit 5 A an 12 V nimmt 60 W auf. Für die Auslegung zählt neben der Leistung immer die Betriebsdauer, denn erst Watt mal Stunden ergibt den Energiebedarf in Wattstunden.
Z
Zellchemie
Der chemische Aufbau einer Batteriezelle, der Spannungslage, Ladeverhalten, Temperaturverhalten und Lebensdauer bestimmt. In Inselanlagen verbreitet sind Blei-Techniken (AGM, Gel) und Lithium-Eisenphosphat (LiFePO4). Laderegler und Ladegeräte müssen auf die jeweilige Zellchemie eingestellt sein.
Zyklenfestigkeit
Anzahl vollständiger Lade- und Entladevorgänge bis zum Absinken auf einen festgelegten Restanteil der Anfangskapazität, meist 80 Prozent. Herstellerangaben stammen aus Laborprüfungen unter idealen Bedingungen. In der Praxis entscheiden Entladetiefe, Ladetechnik, Temperatur und Standzeiten darüber, wie nah man an diesen Wert herankommt. Lithium-Techniken liegen als Gattung deutlich über Blei-Techniken, aber die Unterschiede innerhalb beider Gruppen sind oft größer als der Abstand zwischen ihnen.
