Experten-Ratgeber: Solargeneratoren in Notstrom-Situation nützlich?

Während Solaranlagen Dach- oder Gebäudefläche benötigen, mit hohen Investitionen verbunden sind und fast immer am öffentlichen Netz betrieben werden, können solare Notstromaggregate oder auch Solar-Generatoren mobil und netzunabhängig (offgrid) Strom liefern.

Off-Grid Systeme stellen seit über einer Dekade eine der einfachsten und ersten Stromversorgungssysteme in der (ländlichen) Elektrifizierung dar. Das Prinzip ist simpel, durch die Sonneneinstrahlung wird tagsüber Strom produziert. Dieser kann entweder direkt genutzt werden oder für die Abend- und Nachtstunden gespeichert werden. Je größer der Stromspeicher, desto länger kann eine Stromversorgung netzunabhängig und autark gewährleistet werden.

Inwiefern Solargeneratoren als Notstromaggregat dienen, welche Kennwerte beim Kauf beachtet werden sollten und welche Leistung zu erwarten ist, erfahren Sie im folgenden Beitrag. Zudem vergleichen wir die Systeme einiger Anbieter von Solar-Generatoren.

• Ein Solar-Generator besteht aus Batteriespeicher, Wechselrichter, Energie-Management-System und angeschlossenem Solarpanel.
• LiFePO4 Batterien sind im Vergleich zu Blei-Säure Batterien, leichter, Zyklusfester und können problemlos tiefer entladen werden. Die Langlebigkeit und Leistungsfähigkeit zahlen sich aus.
• Ein intelligentes Energiemanagementsystem sorgt für schnelle und effiziente Ladeprozesse und gewährleistet eine bedarfsgerechte Stromversorgung.
• Sinus-Wechselrichter wandeln Gleichstrom in Wechselstrom und bestimmen durch ihre Leistung den maximalen Betrieb von elektrischen Geräten.
• Ein solarer Stromgenerator liefert Strom, wenn Netzunabhängigkeit und Flexibilität gefragt sind.
• Speicherkapazität, Solarleistung und Wechselrichter bestimmen die Fähigkeiten und Limits eines solaren Notstromaggregats.
• Ein versorgungssicheres und leistungsstarkes solares Notstromaggregat für zuhause ist teuer und unflexibel.

Ein solarer Stromgenerator besteht aus mehreren technischen Komponenten. Bis auf die Solarmodule sind zumeist alle Komponenten unter einer Hülle vereint. Ein handlicher Würfel oder Koffer umfasst den Batteriespeicher, einen Wechselrichter, ein Energiemanagementsystem (EMS) und ggfls. einen Maximum-Powerpoint-Tracker (MPPT). Über gekennzeichnete Steckdosen, Netzanschluss Wechselstrom und MC4 Gleichstrom-Stecker erhält ein solares Notstromaggregat Strom (Input). Die Stromversorgung stellt ein Stromaggregat solar über USB, 12 Volt oder auch herkömmliche Wechselstrom-Steckdosen bereit (Output).

[zurück zur Inhaltsübersicht]

Der Batteriespeicher bildet das Herz eines solaren Notstromaggregats. Für eine hohe Flexibilität und Praktikabilität bieten sich Lithium-Ionen wie Lithium-Eisenphosphat (LiFePO4)Batterien an. Diese sind im Vergleich zu Blei-Säure Batterien zwar etwas teurer, die Mehrkosten lohnen sich aber. LiFePO4 Batterien sind leichter, Zyklusfester, können also problemlos tiefer entladen werden und sind langlebiger.

So wird ein Stromaggregat solar häufig mit LiFePO4 Batterien zwischen 1.000 bis 3.000 Ladezyklen ausgestattet. Nach dem Ablauf der Zyklen sollen nach Herstellerangaben noch rund 80 % der Speicherkapazität verfügbar sein. Die Speicherkapazität in Wattstunden oder kWh bestimmt die Leistungsfähigkeit eines Solargenerators für zuhause und unterwegs. Das Angebot reicht hier von wenigen hundert Wh bis mehreren kWh Batteriespeicherkapazität.

[zurück zur Inhaltsübersicht]

Ein intelligentes Energiemanagementsystem sorgt für schnelle und effiziente Ladeprozesse und gewährleistet eine bedarfsgerechte Stromversorgung. Die smarte Steuerung der Beladung und -entladung ist notwendig, damit gleichzeitig Strom entnommen und Solarenergie erzeugt werden kann.

Solarzellen erzeugen Gleichstrom. Dieser kann entweder über USB- oder 12 Volt-Anschluss an die elektrischen Geräte fließen oder ein Wechselrichter wandelt Gleichstrom in Wechselstrom. Die Solargeneratoren beinhalten Sinuswellen-Wechselrichter.

Je nach Ausstattung können elektrische Geräte mit über 1.800 Watt Leistung betrieben werden, da Überspannungen von über 3.000 Watt möglich sind. Das betrifft allerdingsnur die leistungsstärksten Solargeneratoren. So leisten kleine portable Stromaggregate solar unter 1.000 Watt.

[zurück zur Inhaltsübersicht]

[zurück zur Inhaltsübersicht]

[zurück zur Inhaltsübersicht]

Ein Solargenerator liefert dann Strom, wenn kein Netz in Reichweite ist oder die öffentliche Stromversorgung ausgefallen ist. Somit ist der Mehrwert einer Kilowattstunde Stromaus einem Solar-Generator sicher größer als der einer kWh aus der Steckdose.

Wird ein Stromaggregat solar betrieben, steht CO₂-freier Strom zur Verfügung. Zudem tritt im Vergleich zu einem herkömmlichen Diesel-Aggregat kein Gestank, Lärm oder Schmutz auf. Die Vorteile eines solaren Notstromaggregats haben ihren Preis. Zur Veranschaulichung der Wirtschaftlichkeit eines Solargenerators vergleichen wir die Stromgestehungskosten (LCOE) angebotener Produkte. Folgende Annahmen wurden getroffen:

• Netzbezugskosten: 50 ct/kWh
• Zinssatz (IR): 3 %
• Strompreisentwicklung: +1 % pro a
• Laufzeit: 20 Jahre
• Maximale Entladung der Batterie: 80 %
• Jährliche Volllastzyklen (basierend auf Fraunhofer ISE: Studie zu Stromgestehungskosten 2021)
• 80 % Batteriekapazität nach Ablauf der angegebenen Ladezyklen
• Es werden keine Umwandlungsverluste berücksichtigt

Hier wird deutlich, dass die Strompreise aus einem solaren Stromgenerator deutlich über den Stromgestehungskosten von Photovoltaikanlagen mit Batteriespeicher liegen. Nach der Studie des Fraunhofer ISE zu Stromgestehungskosten verschiedener Erneuerbare Energien kostete eine kWh aus einer PV-Anlage mit Batteriespeicherzwischen 8 – 20 Cent, je nach Solareinstrahlung.

[zurück zur Inhaltsübersicht]

Folgende Stromaggregate solar stehen im Vergleich (Stand September 2022):

• AutoSolar
• Bluetti EB3A
• EcoFlow Delta 2
• Nitecore NPS600
• Jackery Explorer 500
• Poweroak AC 200
• Xiaomi Mijia Outdoor Power 1000 Pro

[zurück zur Inhaltsübersicht]