Das Ziel ist eine remote betreibbare Station für Kurzwelle, welche autark mit Energie versorgt wird.

Die Anbindung und Steuerung soll mit geringer Bandbreite (⇐ 64kbit, wie dazumal bei ISDN, heute bekommt man bei vielen LTE/UMTS Verträgen diese Bandbreite „umonst“).

Liest man sich in das Thema Solar ein, wird schnell klar, weshalb es im Winter kalt ist: Will man 365 Tage im Jahr genügend Strom, muss man im Vergleich zum Sommer mit 5..6..7 mal weniger Solarertrag im Winter rechnen. Batterien mögen die Kälte of auch nicht so sehr, haben eine geringere Kapazität bei Kälte. Schnee kann tagelang die Panele bedecken, es ist einfach ein großer Mist im Winter…

Bei der Speicherung der Energie findet mal viele Vor- und Nachteile zwischen den verschiedenen Akkutypen. Passt der Geldbeutel, will man vielleicht gleich ein LiFePo4. Mit einem großen Blei-Gel kann man aber auch eine Zeit lang glücklich werden. Betonung auf Zeit: Die Alterung des Akkus wird ganz massiv davon abhängen, wie viel Energie man jeden Tag aus dem Akku holt. Desto größer der Akku, desto geringer die relative Entladung (aber desto teurer die Anschaffung) und im besten Fall ist er sowieso nach 10..12 Jahren kaputt.

Einen passenden TRX zu finden, ist nicht ganz so schwer, aber auch hier gibt es viele fürs und wider. Meine Wahl viel auf einen alten Kenwood TS-480 Sat. Die Ansteuerung über Seriel und analoger Audio Anschlüsse ist nicht so schön, dafür taugt die Kennwood Software und der TRX macht das, was man will.

Daneben trifft man auf allerlei potentieller EMV Quellen und Schwachstellen. Ein großer Eimer klapp Ferritkerne wird sicher gebraucht, man will auch die Audio Anbindung un TRX entkoppeln, Energie sparen ist generell DAS Stichwort (im Sommer ist Energie im Überfluss vorhanden). Nun mehr zu den einzelnen Baustellen…

Der Dipl.-Ing. Udo Schäfer hat einen super Solar- und Verbraucherkalkulator, einen Super „Inselrechner“: Mittlerweile muss man sich einmal registrieren, aber da ist echt alles drin! - esomatic Solar Calculator einer Inselanlage

Wie eingangs schon erwähnt, der Unterschied zwischen Solarertrag im Sommer/Winter liegt irgendwo bei Faktor 5..6..7. An einem Wohnmobil kann ein 100Wp Panel schon mehr als ausreichend sein, wenn man nur so „bei schönem Wetter“ unterwegs ist.

In meinem Fall habe ich als Dauerverbrauch rund 10 Watt angesetzt (später mehr dazu) und komme. Rechnet man das alles durch, kommt man auf eine benötige Solarleistung von rund 400…600Wp von den Solarmodulen. Natürlich kann man da an den Stellschrauben drehen, je nach Akku-Typ und Kapazität, je mach Lebensdauer, je nach kalkuliertem worst-case (x Tage kein Sonnenertrag).

Weiter geht es mit der Frage der Panelspannung, der Akku-Ladung. Beachtet werden müssen Parameter wie:

• eine beschattete, kaputt Solarzelle blockiert/verbrät Leistung
• ist die Ladespannung zu weit von der Batteriespannung weg, wird der Regler idR nicht so effizient
• ist das Solarkabel lang, ist der Strom sehr hoch, ist der Querschnitt gering… Verluste im Kabel!
• Je mehr transformiert werden muss, desto mehr „Lärm“ kann man sich einfachen und Verluste einfahren.

Da der TRX hier 12V hat und mit maximal 100W auch ordentlich Strom frisst, bin ich auf eine 12V Akkuspannung, einen MPPT Regler für Solar, zwei je 280Wp Solar Modulen mit rund 30V parallel geschaltet bekommen. Dier billige China Solar Regler macht erfreulicher- und erstaunlicherweise kein EMV!

Es ist ein Muss, dass man sich die Kennlinien zwischen Stromentnahme eines Akkus und dessen zu erwartende Zyklenzahl an schaut. Ebenso die generelle, maximale Lebensdauer. Und das tut alles weh… kurz: Wer seinen Blei (Gel, AGM..) mehr als 50% entlädt, der darf echt oft Akkus kaufen gehen.

LiFePo4 Akkus scheinen die interessanteste Wahl zu sein, doch der Anschaffungspreis ist hoch und ob diese dann wirklich soooo lange halten, das mag sein, ich war nur etwas skeptisch und der Geldbeutel zu klein.

Klassische Blei Akkus aus dem KFZ Bereich hat man bei den vielen kleinen Lade- und Entladeströmen schnell getötet, das lohnt nicht.

Hier entnehme ich rund 20A/Tag. Bei einem 200Ah Akku also rund 10% bei Null Solarertrag. Nehmen wir 4 Tage als worst case Ausfall an, wären wir bei einer (Ent-)Ladung auf in etwa 60% des Akkus angekommen. Der Gel Akku soll davon rund 1400…1500 Zyklen verkraften. Bei einer 10% Entnahme wären es rund 2400 Zyklen. Bedenkt man die 365 Tage im Jahr, die 365 Zyklen im Jahr… man will echt nicht tiefer entladen.

PS: Akkus auf dieser Bleitechnik lassen sich super recylen. Das Umweltgewissen freut sich. Bei LiFe… sind wir noch am Anfang, nicht so gut. Der Öko kauft also erst mal besser Blei…