Solarbatterien | Spezialbatterien für Profis

Themenübersicht:

1. Eigenschaften
2. Bauarten
3. Technologien
   • Nass Batterie | offene Blei-Säure-Batterie
   • AGM Batterie
   • GEL Batterie
   • Röhrchenplatten- | Panzerplatten- | OPzS Batterie
4. Kapazität C5, C10, C20, C100 einfach erklärt
5. Zyklustiefe
6. Wartungshinweise
7. Saisonaler Einsatz / Ausserbetriebsetzung

Eigenschaften

Der Betrieb von Solarbatterien ist zyklisch. Das heisst, der Generator (Solarzelle, Windrad oder Wasserturbine) produziert Elektrizität, versorgt die angeschlossenen Verbraucher und lädt mit der überschüssigen Energie den Solar Akku. In der Nacht oder in sonnenarmen Zeiten liefert der Solargenerator keinen Strom. Die von den Verbrauchern benötigte Energie kommt aus der Batterie.

Sobald genügend Licht auf den Solargenerator fällt, kann dieser Strom erzeugen und die vorher aus der Batterie entnommene Energie aufladen. Das Wechselspiel zwischen Laden und Entladen heisst Zyklus.

Eigenschaften:

• zyklenfest | bestimmt massgeblich die Lebensdauer
• geringe Selbstentladung
• gute Aufnahme kleiner Ladeströme
• wartungsfrei über die gesamte Lebensdauer

Bauarten

Die am häufigsten eingesetzte Solarbatterie ist eine spezielle Blei-Säure-Batterie in Gitterplatten-Technologie. Die positive, sowie die negative Elektrode sind als Gitter ausgebildet. Die inneren Teile der Batterie sind von verdünnter Schwefelsäure (Batteriesäure) umgeben. In der Nassbatterie ist der Elektrolyt in flüssiger Form vorhanden.

Wird der flüssige Elektrolyt in einem mikroporösen Vlies gebunden, handelt es sich um die AGM (Aborbent Glass Mat) Batterie-Technologie. Bei GEL-Batterien wird die Batteriesäure in einem GEL gebunden.

Röhrchenplatten-Batterien, Panzerplatten-Batterien oder kurz OPzS-Batterien sind äusserts zyklenfest. Der Einsatz der OPzS-Technologie macht in mittleren bis grossen Solaranlagen mit Wechselrichterbetrieb und täglichem Energiebedarf eingesetzt.

Technologien

Nass Batterie | offene Blei-Säure-Batterie

Die Nass-Batterie ist die am häufigsten anzutreffende Batterie. Alle Bauteile die sich in der Batterie befinden, sind von flüssigen Elektrolyt (verdünnte Schwefelsäure) umgeben. Obwohl die Batteriesäure in flüssiger Form in der Batterie vorhanden ist, sind moderne Nassbatterien oftmals auslaufsicher. Diese Aussage trifft allerdings nicht für alle erhältlichen Fabrikate und auch nicht für jede Einbau-/Schräglage zu.

Eigenschaften:

• günstig in der Herstellung
• gute Ladungsaufnahme
• geringe Selbstentladung
• wartungsfrei / wartungsarm​
   

AGM Batterie (Absorbent Glass Mat)

AGM bedeutet Absorbent Glass Mat. Die AGM Batterie ist vollkommen wartungsfrei und auslaufsicher. Der Elektrolyt ist in einem Glasfaservlies gebunden. Das Glasfaservlies funktioniert wie ein Schwamm, der den flüssigen Elektrolyt einschliesst und den widerstandsarmen Kontakt zwischen den Platten sicherstellt. Die AGM-Technologie bietet die dreifache Zyklen-Lebensdauer einer herkömmlichen Nassbatterie.

Eigenschaften:

• lange Lebensdauer – 3 fache Zyklen-Lebensdauer einer herkömmlichen Blei-Säurebatterie
• hochstromfähig
• exzellente Ladungsaufnahme
• geringe Selbstentladung
• auslaufsicher
• unempfindlich gegen Vibrationen

GEL Batterie

In der GEL Batterie ist die Batteriesäure gebunden. Der flüssige Elektrolyt verwandelt sich unter Zugabe von Kieselsäure in eine gelartige Masse. Dieses GEL umschliesst alle Bauteile innerhalb der Batterie. Die Elektroden sind gegen schnellen Verschleiss geschützt. Das ergibt im Vergleich zu einer konventionellen Blei-Säure-Batterie eine deutlich längere Gebrauchsdauer.

Eigenschaften:

• unempfindlicher gegen Vibrationen
• auslaufsicher

Röhrchenplatten | Panzerplatten | OPzS nass

Ursprünglich wurde die Röhrchenplatten-, auch Panzerplatten-Batterie als nasse Traktionsbatterie für Fahrzeuge entwickelt. Aufgrund der hervorragenden Lebensdauer wurde sie schon bald auch als stationäre Batterie eingesetzt. Diese Variante erhielt einen etwas grösseren Plattenabstand und die Säuredichte wurde verringert.

Aufgrund des höheren Innenwiderstandes im Vergleich zu der Gitterplatten-Technologie, werden sie vorwiegend im mittleren Belastungsbereich eingesetzt.

Diese Baureihe gibt es mittlerweile auch als wartungsfreie GEL-Baureihe.

Eigenschaften:

• wartungsarme Nassbatterie
• gibt es auch in GEL-Ausführung
• Industriestandard – extreme Lebensdauer
• extrem zyklenfest
• für mittlere und grosse Anlagen
• täglicher Energiebedarf

Kapazität C5, C10, C20, C100 einfach erklärt

Die nutzbare Kapazität der Batterie ist direkt vom Entladestrom abhängig. Je höher der Entladestrom, umso geringer die verfügbare Kapazität (Amperestunden Ah). Anders ausgedrückt: Je höher der Entladestrom, umso kürzer die Entladedauer, die Batterie ist schneller leer. Das lässt sich am einfachsten mit dem Auto erklären.

• Hohes Tempo = hoher Strom → Reichweite 350 Kilometer
• Tiefes Tempo = kleiner Strom → Reichweite 500 Kilometer

Abhängig vom Verwendungszweck werden Batterien wie folgt definiert:

• Traktions-, Antriebsbatterien 5 h (5-stündig)
• Starterbatterien 20 h (20-stündig)
• Semi-Traktionsbatterien 20 h (20-stündig)
• Solarbatterien 100 h (100-stündig)

​Beim Vergleich der Batteriekapazität unbedingt darauf achten: immer die Werte mit den gleichen Entladedefinitionen miteinander vergleichen.

Zyklustiefe

Beachten Sie bereits bei der Planung Ihrer Solaranlage, dass Sie den Batteriespeicher gross genug wählen. Das ergibt noch etwas Reserve für zusätzliche Verbraucher.

Die Lebensdauer Ihrer Solarbatterie hängt direkt mit der jeweiligen Entladetiefe (Zyklustiefe) zusammen. Je geringer die Entladetiefe der Zyklen, umso länger die Lebensdauer. Die Anzahl der möglichen Zyklen nimmt überproportional zu.

Wartungshinweise

Batterien sollten regelmässig auf Sauberkeit überprüft werden. Die Anschlusspole, Stecker, Klemmen und die Oberflächen sind sauber zu halten. Beachten Sie bitte die Wartungshinweise des Herstellers.

Saisonaler Einsatz / PV-Anlage ausser Betrieb nehmen

Bei saisonalem Einsatz der Solaranlage ist unbedingt darauf zu achten, dass die Batterie vor Ausserbetriebnahme vorgängig vollgeladen wird. Ebenso ist sicherzustellen, dass keine Verbraucher die Batterie langsam entladen. Das gilt auch für die elektronische Steuerung. Auch diese verbraucht immer ein bisschen Strom. Vor der Ausserbetriebnahme ist folgendes zu beachten:

• Batterie vollständig aufladen
• Alle elektrischen Verbraucher abschalten. Sofern möglich, Batterie abklemmen
• Batterie soll sich an einem kühlen und trockenen Ort befinden
• Vollgeladene Batterien frieren nicht ein. Sie können auch bei Temperaturen weit unter 0 °C gelagert werden. Nur (teil)entladene Batterien können einfrieren.