Kevin von den Philippinen hat mit einem hybriden PowMr-Wechselrichter mit 6,2 kW und einer 3,7-kW-Dachsolaranlage eines der praktischsten DIY-Solarsysteme für Haushalte aufgebaut. Damit hält er die täglichen Haushaltsverbraucher am Laufen und reduziert gleichzeitig die Abhängigkeit seiner Familie vom Stromnetz.
Seine 3,7-kW-Dachsolaranlage besteht aus sechs 620-W-Paneelen und ist mit einem hybriden PowMr-Wechselrichter mit 6,2 kW sowie einer 48-V-LiFePO4-Batteriebank mit 11,5 kWh LiFePO4-Batteriebank verbunden. Im SBU-Modus – zuerst Solarstrom, dann Batterie, das Stromnetz als Reserve – versorgt sie alltägliche Verbraucher wie Lampen, Kühlschrank und Waschmaschine und kann sogar eine 1-HP-Inverter-Klimaanlage über Nacht mit gespeicherter Solarenergie betreiben.
Wie funktioniert der SBU-Modus von morgens bis abends?
Kevin hat seinen hybriden PowMr-Wechselrichter mit 6,2 kW auf den SBU-Modus (Solar → Batterie → Stromnetz) eingestellt: zuerst Solarstrom, dann die Batterie und zuletzt das Stromnetz. An einem normalen Tag funktioniert das folgendermaßen:
Morgen (wenn die Sonne aufgeht): Sobald seine 3,7-kW-Dachsolaranlage (sechs 620-W-Paneele) mit der Stromerzeugung beginnt, erledigt der Wechselrichter zwei Aufgaben gleichzeitig: Er versorgt die Haushaltsverbraucher und lädt die 48-V-LiFePO4 Batterie mit überschüssiger Energie. Lampen, Router, Kühlschrank und andere Verbraucher am frühen Morgen werden hauptsächlich mit Solarstrom betrieben. Gleichzeitig beginnt das Ladefenster für den Tag.
Mittag (höchste Solarproduktion): Dies ist die wichtigste Ladephase der Batterie. Bei starker Sonneneinstrahlung kann der Wechselrichter den Ladestrom erhöhen – in Kevins Fall auf etwa 50 A, was ungefähr 2,4 kW Ladeleistung für die Batterie entspricht (48 V × 50 A). Dadurch kann sich die Batterie innerhalb weniger Stunden schnell wieder aufladen, während das System gleichzeitig höhere Tageslasten wie das Wäschewaschen abdeckt. Kevin verlegt energieintensive Aufgaben außerdem auf die Mittagszeit, damit mehr Solarstrom direkt genutzt wird.
Abend und Nacht (nach Sonnenuntergang): Die Solarladung kommt weitgehend zum Stillstand, und das Haus wird mit Batteriestrom versorgt. Der nächtliche Verbrauch liegt normalerweise bei etwa 500–800 W, einschließlich einer 1-HP-Inverter-Klimaanlage, die über Nacht mit gespeicherter Energie läuft. Wenn die Batteriespannung den von Kevin am Wechselrichter eingestellten Umschaltwert zum Netzbetrieb erreicht, wechselt das System automatisch zur Netzversorgung. Das Stromnetz dient somit nur als Sicherheitsreserve und nicht als Hauptversorgung.
Berechnung der nächtlichen Batterienutzung
Bei DIY-Solarsystemen für Haushalte hängt die Laufzeit über Nacht von der Solarbatteriebank ab – und lässt sich leicht schätzen:
Batterielaufzeit (Stunden) ≈ nutzbare Batteriekapazität (kWh) ÷ durchschnittliche nächtliche Last (kW)
Kevins Batteriespeicher hat eine Kapazität von etwa 11,5 kWh bei 48 V. Bei einer nutzbaren Kapazität von etwa 90 % stehen für die Nacht rund 10,3 kWh zur Verfügung.
Seine typische nächtliche Last liegt bei etwa 500–800 W (0,5–0,8 kW), wobei eine 1-HP-Inverter-Klimaanlage den größten Verbraucher darstellt. Bei laufender Klimaanlage bezieht sein hybrider PowMr-Wechselrichter mit 6,2 kW normalerweise etwa 12–19 A aus der Batterie. Die Leistungsprüfung ergibt:
Leistung (W) ≈ Batteriespannung × Entladestrom
48 V × 12 A ≈ 576 W
48 V × 19 A ≈ 912 W
Mit der Laufzeitformel:
- Bei 0,5 kW: 10,3 ÷ 0,5 ≈ 20,6 Stunden
- Bei 0,7 kW: 10,3 ÷ 0,7 ≈ 14,7 Stunden
- Bei 0,8 kW: 10,3 ÷ 0,8 ≈ 12,9 Stunden
Mit einer ausreichenden Tagesladung durch seine 3,7-kW-Dachsolaranlage kann dieses System daher normalerweise eine ganze Nacht lang grundlegende Haushaltsverbraucher und die Klimaanlage versorgen. Wenn die Batterie nicht vollständig geladen ist oder die Klimaanlage stärker läuft, verkürzt sich die Laufzeit. Sobald die Spannung den am Wechselrichter eingestellten Umschaltwert zum Netzbetrieb erreicht, wechselt das System automatisch zur Netzversorgung, sodass das Haus weiterhin mit Strom versorgt wird.
Berechnung der Batterieladezeit
In Kevins DIY-Solarsystem für Haushalte hängt die Ladezeit der Batterie davon ab, wie viel Solarleistung sein Wechselrichter in die Solarbatteriebank einspeisen kann – und auch diese Zeit lässt sich leicht schätzen:
Batterieladezeit (Stunden) ≈ nachzuladende Batteriekapazität (kWh) ÷ Ladeleistung (kW)
Bei starker Sonneneinstrahlung kann Kevins hybrider PowMr-Wechselrichter mit 6,2 kW seine 48-V-LiFePO4-Solarbatteriebank mit etwa 50 A laden. Die Ladeleistung beträgt:
Ladeleistung (kW) ≈ Batteriespannung × Ladestrom ÷ 1000
48 V × 50 A ÷ 1000 = 2,4 kW
Seine Batterie hat eine Kapazität von etwa 11,5 kWh. Von nahezu leer bis vollständig geladen (vor Verlusten):
11,5 ÷ 2,4 ≈ 4,8 Stunden
Bei einer nutzbaren Kapazität von etwa 90 % (rund 10,3 kWh):
10,3 ÷ 2,4 ≈ 4,3 Stunden
Im tatsächlichen Betrieb geht es oft schneller, da die Batterie über Nacht nur selten vollständig entladen wird und morgens noch eine Restladung vorhanden ist. Mittags versorgt seine 3,7-kW-Dachsolaranlage zunächst die Haushaltsverbraucher und leitet anschließend überschüssige Energie in die Solarbatterie. An sonnigen Tagen kann sich die Batteriebank daher innerhalb weniger Stunden wieder aufladen. An bewölkten Tagen oder bei hohem Haushaltsverbrauch steht weniger Leistung zum Laden zur Verfügung, wodurch sich die Ladezeit der Batterie verlängert.
