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Beim Kauf eines Inverters darauf achten, dass der Inverter keinen modifizierten Sinus erzeugt sondern einen "richtigen Sinus". Lieber ein paar Euro mehr ausgeben und das Gerät nicht zu schwach auslegen (mindestens 500 W besser mehr). Mit dem modifizierten Sinus kommen nicht alle Geräte zurecht, meine Gastherme z.B. Mit dem "echten" Sinus Inverter läuft die Gastherme auch längere Zeit (getestet) mit den GEL Batterien. Da ich eine Flüssiggasanlage betreibe bin ich vom Gasnetz nicht abhängig, vom Stromnetz allerdings schon.

Besonders geeignet für den autarken Funkbetrieb ist ein Generator mit Invertertechnik, z.B. der Denqbar DQ2200 (2,2 kW). Der Denqbar 2,2 kW, digitaler Inverter Generator (benzinbetrieben), besitzt einen 4-Takt-Benzinmotor mit Seilzug Starter. Durch die Invertertechnologie wird eine stabile Spannung ermöglicht. Durch das integrierte LCD-Display erhält man detaillierte Informationen zum Betriebszustand wie z.B. abgegebene Spannung, abgegebener Strom, aktuelle Leistung, Frequenz, Ölstandsanzeige, Betriebsstundenzähler. Er ist besonders energiesparend durch die automatische Drehzahlregulierung (ECON) und besitzt Ölmangelanzeige/Überlastanzeige mit Abschaltautomatik. Mit dem eingebauten Ökoschalter wird die Motordrehzahl der benötigten elektrischen Energiemenge optimal angepasst, d.h. er verbraucht weniger. Ein 13,8 V Gleichstromausgang zum Laden von Batterien ist ebenfalls vorhanden. Zur Ausstattung gehört auch ein Werkzeugset.

2 AGM Akkus mit jeweils 75 Ah hin und wieder im Wechsel ent- und wieder aufladen.

Kristalline Solarmodule (monokristalline und polykristalline)

Monokristalline Module und polykristalline Solarmodule unterscheiden sich in der Optik (monokristalline Module sind eher dunkel, polykristalline Module schimmern bläulich) und dadurch, dass monokristalline Module eine etwas höhere Leistung auf gleicher Fläche erbringen können.

Links eine polykristalline und rechts eine monokristalline Solarzelle.

Beide Technologien unterscheiden sich in der Haltbarkeit nicht (> 30 Jahre) und haben in der Regel eine durch den Hersteller garantierte Leistungsgarantie von 25 Jahren. Es gibt gerahmte Module (Alurahmen) und immer mehr flexible Module die aber auch wesentlich teurer sind.

12 Volt Module

Es gibt "12 Volt Module". Sie sind an der relativ niedrigen Leerlaufspannung zu erkennen, die zwischen 18 und 22 Volt liegt. 12 V Module haben eine Leistung bis max. ca. 150 Watt und werden in der Regel eine 12 Volt Batterie laden können.

Dann gibt es noch die Standardmodule. Sie haben meist 60 Zellen und eine Leerlaufspannung zwischen 35 und 40 Volt. Die Leistung dieser Module liegt bei ca. 300 Wp. Sie sind relativ günstig im Preis. Bei den Standardmodulen findet man ab ca. 300 Wp (Spitzenleistung, Watt peak) fast nur noch monokristalline Module. Polykristalline Module haben dagegen ein etwas besseres Preis/Leistungsverhältnis als monokristalline Module.

Es gibt PWM (Pulse Wide Modulation) und MPPT (Maximum Power Pount Tracking) Laderegler. PWM Laderegler sind gegenüber den MPPT Ladereglern günstiger im Preis, MPPT Laderegler arbeiten aber deutlich effektiver (~ +20%). Welcher Laderegler für welche Anwendung ideal ist, hängt von verschiedenen Faktoren ab. Eine gute Erklärung dazu gibt es hier und hier.

Der PWM Laderegler schaltet das Solarmodul mehr oder weniger direkt auf den Akku und lädt ihn dadurch. Die Spannung (V) der Solarzelle wird dadurch auf die Spannung des Akkus abgesenkt. Hat der Akku seine volle Ladung erreicht (z.B. 14,4 V) trennt der Laderegler die Solarzelle vom Akku.

Der MPPT Laderegler ist in der Lage, die in der Regel höhere Spannung der Solarzelle an die Spannung des Akkus anzupassen (DC/DC Umwandler). Dadurch sind höhere Ladeströme möglich und der Laderegler kann effizienter arbeiten. Auch hier trennt der Laderegler die Solarzelle vom Akku, wenn der Akku voll geladen ist.

Das kann nur ein MPPT Laderegler! Das Solarmodul bringt 3,4 A bei 18,95 V, der Laderegler wandelt die Spannung um (DC/DC) und lädt den Akku dann mit 4,6 A bei 13,61 V. Wenn man beide Werte multipliziert und die Verluste bei der DC/DC Umwandlung berücksichtigt, kommt man ziemlich genau auf die angezeigten 65 Watt! Rechtes Bild zeigt den Ertrag in Wh, den Spannungsverlauf der Batterie in V und den Tagesverbrauch in Wh.

3,4 A x 18,95 V = 64,43 Watt
4,5 A x 13,61 V = 61,245 Watt (Verluste im Laderegler von 3,185 Watt durch DC/DC Umwandlung)

Ladetechnik von Bosch

Um die AGM Akkus mit max. 14,7 Volt richtig laden zu können, habe ich mir ein neues Ladegerät von Bosch zugelegt. Es handelt sich um das C40 Li mit den folgenden Eigenschaften:

Spezifikationen:

Eingangsspannung 230VAC / 50Hz
12V-Automodus: ab 14Ah – Laden 14,4V – 5A
12-V-Motorrad- und Rollermodus: bis zu 14 Ah – 14,2 V Ladung – 1 A
Wintermodus / AGM: höhere Ladespannung – 14,7 V – 5 A
Lithium-Ionen-12-V-Modus: LiFePO4 12 V von 1,4 Ah – Ladung 14,2 V – 5 A
Regenerationsmodus: langsame Impulsaufladung zur schrittweisen Wiederherstellung einer tiefentladenen Batterie
Motorradmodus und kleine 6-V-Batterien: Laden 7,2 V – 1 A
Push-Modus: Versucht, den Ladevorgang bei einem sehr stark entladenen Akku (zwischen 0,5 V und 3,75 V) zu starten.

Step-Up DC/DC Konverter

Leider können die Akkus die 13,8 Volt nicht sehr lange halten, die Spannung bricht irgendwann auf ~12,5 Volt ein und das Funkgerät bringt nicht mehr die volle Leistung. Abhilfe schafft ein Step-Up DC/DC Konverter der die Ausgangsspannung immer konstant auf 13,8 Volt hält.

StepUp

Das Modul macht 20 A (1200 Watt), dass sollte für den normalen Funkbetrieb ausreichen. Mit zusätzlichem Lüfter sollen bis zu 25 A möglich sein.

Windkraft

Eine kleine Windkraftanlage mit 300 W (max. 22 A) geht online. Die Anlage ist dazu gedacht, die autarke Stromversorgung auch mit Windkraft sicherzustellen. Die Anlage ist von IstaBreeze und hat noch eine handhabbare Größe für den mobilen Einsatz. Rotordurchmesser ca. 1,0 m.

Der mitgelieferte 650 W Hybrid-Laderegler erlaubt den parallelen Anschluss von Solarzellen bis 150 Watt. Insgesamt liefert die Anlage dann maximal 650 W.

Technische Daten:

Model I/HCC-650 Hybrid PWM Laderegler
Nennausgangsleistung	650 W
Eingangsspannungsbereich	16 ~ 12 V
Batterie	12V
Max. Eingang Windkraft	500 W
Max. Eingang Solar PV	150 W
Überladeschutz	15V ± 0.5V AH
Empfohlene Batterie	1 Stück 12V / 150 AH
Wind Turbine Max. Eingangsstrom	40 A
Schutz Funktionen	Überladung der Batterie, automatische Bremse bei Sturm
Größe	140 x 120 x 60 mm
Gewicht	0,6 Kg
Laut Hersteller (Istabreeze) handelt es sich bei dem Hybrid-Laderegler um einen PWM Ladregler mit den folgenden technischen Daten: Die Ausgangs Spannung für 12 V Modelle ist maximal 14,6 V und für 24 V Modelle maximal 29,6 V mit maximal 30 A Ausgangsstrom (A).

Generator
Alternator Gehäuse	Hitzebeständiger Kunststoff
Generator	3-phasig, Permanentmagnet (Hoher Wirkungsgrad durch starke Dauermagnete (NdFeBo-Magnete, 150° temperaturbeständig)
Maximale Leistung	350 W
Nennleistung	300 W
Stromstärke	max. 22 A
Systemspannung	12 V

IBI 300 Schaltung