Dieser Artikel gehört zur Kategorie Wissen, Erneuerbare Energien

12V, 24, 36V oder 48V? Für welche Spannung ist für meine Insel-Solaranlage ideal?

Schon mehrere Fragen erreichten mich, welche Spannung denn die sinnvollste für eine kleine Insel-Solaranlage wäre. Darauf gehe ich in diesem Artikel genauer ein und zeige außerdem, welche Angaben dazu vom Laderegler wichtig sind.

Je nach Nutzung und Größe der eigenen Insel-Anlage, ergibt sich die ideal dafür geeignete Spannung. Hier möchte ich alle gängigen Spannung für unsere kleinen und großen Insel-Solaranlagen mal genauer hinterleuchten. Vor allem, für wen sich welche Spannung empfielt.

Unterschiede der einzelnen Anlagen

Die Spannung der Anlage ergibt sich daraus, wie du deine Akkus zusammenschaltest. Reihenschaltung oder Parallelschaltung bzw. die Kombination.
Um über 12V zu kommen ist es in der Regel notwendig, mehrere Akkus in Serie (Reihenschaltung) zu schalten.
Zusammengefasst kann man vorab schonmal sagen, dass die Leitungsverluste und Kabelquerschnitte (in der Regel) kleiner werden, je mehr Spannung wir nutzen.
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Viele Verbraucher aus dem Bereich Kfz. und Campingbedarf sind auf das 12V ausgelegt. Die Palette der Geräte ist groß. Verwendest du eine höhere Spannung, muss ggf. runtergeregelt werden.
Eine hohe Spannung eignet sich hingegen zum Übertragen längerer Wege ohne die hohen Verluste, zudem mit dünneren Kabeln bei gleicher Wattzahl.
Das System ist also abhängig davon, was du betreiben möchtest.

Kurzes Beispiel meiner Insel-Solaranlagen:
Meine zwei kleinen Inselanlagen setzen auf 12V, da LED-Leisten, Minikühlschrank und (Kfz-) Radio direkt angeschlossen werden können. Hingegen für den Wechselrichter (230V Wechselspannung), ist das 48V System hervorragend (jedoch sind die Wechselrichter teurer als für 12V).

Mehr Spannung als 48V?
Auch das ist natürlich möglich. Die Verluste und Leitungsquerschnitte verringern sich dadurch weiter. Nachteilig ist die Reihenschaltung mehrerer Speicherakkus und auch die dafür benötigte, oft sehr teure, Hardware. Laderegler für über 48V kosten meist 200 Euro und mehr. Ähnliches gilt auch für die Wechselrichter.

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Berechnungen:
Merke dir die Formel des Ohmischen Gesetzes (U = R x I)
I (Stromstärke in Ampere) = U (Spannung in Volt) geteilt durch R (Widerstand in Ohm).
Der Leitungsquerschnitt berechnet sich vor allem daraus, welche Stromstärke (Ampere) du darüber ziehst. Mit steigender Spannung wird die Stromstärke geringer.

Beispiel: 50 Watt Gerät: Bei 12V fließen 4,16 Ampere
Beispiel: 50 Watt Gerät: Bei 24V fließen 2,08 Ampere

Einen Rechner zur Berechnung des Kabelquerschnittes gibt es hier: Kabelquerschnitt Rechner (Faberkabel.de)

Das 12V Insel-Solaranlage System

Mein absoluter Favorit für Kleinstanlagen, ohne Wechselrichter.
Dem 12V System kommen die geringen Anschattungskosten zu gute. Auch gibt es eine sehr große Auswahl an Verbrauchern, die wir direkt anschließen können. Zu finden im Kfz- und Camping-Bereich.

Dazu habe ich hier einen Artikel verfasst: Solar-Autakt: Geräte für 12V und 24V

Die Schaltung eines 12V Systems ist ebenfalls sehr simpel. Einen Kfz- oder Solarakku ist ausreichend. Weitere Akkus können Parallel geschaltet werden, um die Kapazität zu erhöhen.

Auch kannst du mehrere Laderegler für mehrere Solarmodule nutzen, dabei trotzdem einen gemeinsamen Akku laden.

Reihenschaltung: Pluspol an Pluspol, Minuspol an Minuspol.

 12V Solar Anlage Schaltung  Zwei mögliche Schaltung für das 12V Solaranlage - System. Gegenüber 24V, 36V oder 48V werden nur mindestens 1 Akku benötigt. © Wohnen-Heimwerken.de

12V Solar Anlage Schaltung
Zwei mögliche Schaltung für das 12V Solaranlage - System. Gegenüber 24V, 36V oder 48V werden nur mindestens 1 Akku benötigt.

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Vorteile der 12V Solaranlage:
  • Viele Geräte für 12V System
  • einfach und kostengünstige Anschaffung
  • lediglich min. 1 Kfz.- / Solarakku benötigt
Nachteile des 12V Solaranlage:
  • Hohe Verluste bei längeren Übertragungswegen
  • Dickere Kabel benötigt

Das 24V Insel-Solaranlage System

Und auch bei 24V stehen noch einige geeignete Geräte zur Verfügung. Ebenso funktioniert es mit LKW-Akkus. Für Solarbatterien werden hingegen mindestens zwei in Reihe benötigt.

 24V Solar Anlage Schaltung  Die 24V Solaranlage benötigt doppelt so viele Akkus wie beim 12V System. © Wohnen-Heimwerken.de

24V Solar Anlage Schaltung
Die 24V Solaranlage benötigt doppelt so viele Akkus wie beim 12V System.

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Vorteile der 24V Solaranlage:
  • Einige Geräte für 24V System
  • einfach und kostengünstige Anschaffung
  • min. 2 Kfz.- / Solarakku benötigt oder 24V LKW-Akku
Nachteile des 24V Solaranlage:
  • Noch immer hohe Verluste bei längeren Übertragungswegen
  • Recht dicke Kabel benötigt
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Das 48V Insel-Solaranlage System

Für das 48V System sind mir keine direkten Verbraucher bekannt. Außer spontan E-Bike Akkus mit 48V.
Es eignet sich eher zur Verwendung mit 230V Wechselrichter. Die Verluste über Kabel sind geringer und können deutlich dünner ausfallen als bei dem 12V oder 24V System.
Der Aufwand mit 12V Akkus ist hingegen schon erheblicher. Es werden vier mal so viele Akkus wie beim 12V System benötigt.
Beachte: nur gleiche Akkus mit gleicher Kapazität, Lebenszeit und Zustand zu nutzen! Ein defekter Akku kann alle anderen in die Knie zwingen. Ggf müssen auch mehrere Laderegler genutzt werden.

 48V Solar Anlage Schaltung  Gegnüber des 12V Systems werden vier mal so viele Akkus benötigt. Für dieses 48V System stehen kaum direkte Verbraucher zur Verfügung, ist noch am kostengünstigsten und ideal, wenn man mit Welchselrichter arbeiten und die Leitungsquerschnitte gering halten möchte. © Wohnen-Heimwerken.de

48V Solar Anlage Schaltung
Gegnüber des 12V Systems werden vier mal so viele Akkus benötigt. Für dieses 48V System stehen kaum direkte Verbraucher zur Verfügung, ist noch am kostengünstigsten und ideal, wenn man mit Welchselrichter arbeiten und die Leitungsquerschnitte gering halten möchte.

Vorteile der 48V Solaranlage:
  • Kostengünstig, da die Technik dafür recht günstig ist
  • Ideal für Wechselrichter-Nutzung
  • Leitungsquerschnitte geringer als bei den anderen oben genannten Solaranlagen
Nachteile des 48V Solaranlage:
  • Womöglich keine direkten Verbraucher nutzbar
  • Reihenschaltung von mind. vier 12V Akkus
  • Akkus sollten hin und wieder überwacht werden, um bei einem Ausfall die restlichen zu schützen
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Laderegler Angaben

Jeder Laderegler hat verschiedene technische Spezifikationen, was du damit maximal machen kannst. Die meisten günstigen sind für 12V, 24V und 48V ausgelegt. Für 36V, was recht unüblich ist, sind nur einige der günstigen geeignet.
Ebenfalls sind die weiteren beiden Angaben wichtig. Die Maximale Ausgabe-Leistung in Ampere, sowie die maximale Spannung der Solarmodul.

 Laderegler defekt? Sicherung tauschen..  Viele Geräte, die defekt scheinen, sind mit ein paar Cent für Bauteile und einem Lötkolben schnell wieder repariert. Das spart Geld und Frust. © Wohnen-Heimwerken.de

Laderegler defekt? Sicherung tauschen..
Viele Geräte, die defekt scheinen, sind mit ein paar Cent für Bauteile und einem Lötkolben schnell wieder repariert. Das spart Geld und Frust.

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Bei den günstigen China-Ladereglern stehen die Angaben oft nicht direkt auf dem Laderegler. Wenn dann in der Bedienungsanleitung - die oft aber nicht mitgeliefert oder als PDF-Dokument übers Internet runtergeladen werden kann. Bei Amazon sind aber bei allen mir bekannten günstigen Ladereglern die Angaben ordentlich auf der Amazon-Produktseite aufgelistet.

Nun bist du dran!

Welche Spannung nutzt du und warum? Oder benötigst du mehr Informationen? Hinterlasse einen Kommentar unter diesem Artikel.

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Bisherige Kommentare:

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Marcus am 10.02.2019
Hallo Günther, ich habe dir dir entsprechenden Wandler oben im Beitrag verlinkt.
Ich empfehle welche mit Gehäuse zu nutzen. Beachte die maximale Leistung.

Falls du keine 24V Geräte hast, dann ist es beim Tiny House und auch bei Wohnwagen doch ideal, 12V zu nutzen. Geringere Verluste hast du auch durch Verwendung dickere Kabel. 12V Systeme sind meiner Meinung nach jedoch begrenzt. Mehr als 3000 Watt würde sich vom Leitungsdurchmesser wohl kaum rechnen und dann ist 24, 36 oder 48V wohl eine bessere Wahl.
Berichte doch gern mehr über das Tiny House, das ist ein sehr spannendes Thema!

lf, Marcus
Günther S. am 10.02.2019
Hallo Marcus,
vielen Dank für Deinen fundierten Beitrag. Ich erwäge den Einbau eines 24 V Systems in ein Tiny-House.
Was mir auch nach Deinem Beitrag nicht klar wurde ist, auf welchem Wege sich an einem 24 V System (für geringere Leitungsverluste) letztlich "normale" 12V - Geräte betreiben lassen. Dies müsste doch eigentlich möglich sein, oder?
Matheo S. am 29.07.2018
Hallo Marcus. Für meine Solaranlage nutze ich 12V. Verluste sind nach einigen Metern deutlich messbar und überlege auf 24V umzustellen. Man findet dazu im Internet fast nichts und ich muss etwas testen.
Danke für dieses Thema!