Die Ultimative autarke Solare Insel System von 12V/130W bis 40V/400W Off Grid Solar Anlage

Absolut minimal Setup: zum Laden von USB Geräten (PowerBank oder SmartPhone)

Komplett „Schwarzstart“ „Notstart“ fähig ohne Batterie: Dies ist für autarkie SEHR wichtig!

https://ultimate-solar.com/
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Man kann damit auch bei schlechten Lichtbedingungen 1x USB PowerBank (empfohlen: Ansmann 20.000mAh) oder wenn die Sonne ordentlich scheint auch 2x USB PowerBank pro Tag voll laden.

Dazu (nicht enthalten) ein „12V“ Solar Panel mit maximal 100W eBay Suche starten oder direkt ein gut und günstiges Qualitäts-Modul von MünchenSolar nehmen.
Das kann dann auch komfortabel auf eine Camper geklebt werden (empfohlener Kleber: Dekasyl MS-5 Montagekleber)

12V Solar Lader auch OHNE Batterie: aktuell nur Victron

Es ist das wodurch Victron besticht: Qualität & Zuverlässigkeit & Geniale (App) Software

Komplett „Schwarzstart“ „Notstart“ fähig ohne Batterie: Dies ist für autarkie SEHR wichtig!

D.h. im12V/24V Bereich besser 50EUR mehr ausgeben und eine Lösung die auch im Notfall (alle Batterien leer) funktioniert, ein EPEVER STARTET NICHT OHNE BATTERIE mit Mindestens 10V! KEIN WITZ!

https://www.youtube.com/watch?v=scwuQRDCRJ4
https://www.youtube.com/watch?v=scwuQRDCRJ4

ACHTUNG: EPEVER & STECA & CO FUNKTIONIEREN NUR MIT EINER 12V Batterie die mindestens 10V hat! DESWEGEN RATE ICH im  12V/24V BEREICH (AKTUELL) UMBEDINGT ZU VICTRON!

Epever ist 100% Made in China, aber die Qualität ist in Ordnung, ABER: Auch diese Geräte bitte KEINESFALLS an oder über der Belastungsgrenze betreiben 😀

https://www.ebay.de/sch/i.html?_from=R40&_nkw=epever+20A&_sacat=0
https://www.ebay.de/sch/i.html?_from=R40&_nkw=epever+20A&_sacat=0
  • bereits vorhandene 12V Autobatterie(n) nutzen (muss keine Neue sein, mehr Ah sind immer besser)
    • (2x 100Ah 12V Batterien parallel (+ and + und – an – bitte DICKE kabel oder Metallband (günstig) verwenden = 200Ah = damit kommt man schon sehr weit))
  • + Solar Modul(e) z.B. von Bautech (München Solar) https://www.ebay.de/itm/285122858340
  • + EPEVER®PWM Laderegler VS1024AU kleinste Variante kann nur 10A, mehr A sind immer besser (more power!)
    • Vorteil: die können alle 50V Input, d.h. man kann 1x „normales“ Panel nehmen, darf aber die maximale Watt zahl nicht überschreiten.
    • d.h. ein 400W Panel hat bei 40V = 10A
    • d.h. an den EPEVER mit 10A dürfte man nur 1x400W Panel anschliessen
    • d.h. an den EPEVER mit 20A darf man 2x400W Panele anschliessen (PARALLEL! NICHT SERIELL! :D)
      • parallel = + Pol von Modul1 mit + Pol von Modul2 und das dann an + PV-Anschluss (Modul zeichen) EPever verbinden
      • parallel = – Pol von Modul1 mit – Pol von Modul2 und das dann an – PV-Anschluss (Modul zeichen)  EPever verbinden
    • d.h. an den EPEVER mit 30A darf man 3x400W Panele anschliessen
    • usw.
  • alternativ: die grössere Variante des EPEVER (kann auch 24V)

Beispielrechnung:

  • 83.86EUR Epever XTRA 20A (2x410W Module = 820W ist schon ordentlich :D)
  • Welche 12V Batterie?
    • LiFePo4 wäre das aktuelle non-plus-ultra (kann 10 Jahre halten!), wenn man https://www.offgridtec.com nach „lifepo4 12v“ durchsucht, kostet die günstigste 12Ah Batterie 71.72
      • ACHTUNG! LiFePo4 darf unter 0°C nicht mehr geladen werden (akku entsprechend lagern, isolileren, wärmen, der EPEVER sollte einen Temperatur-Sensor haben der automatisch aufhört zu laden unter 0°C, entladen ja, laden nein)
    • 67.14 50Ah Blei-Gel ist auch gut, etwas Kälte-beständiger als LiFePo4 aber hält weniger lange (~3Jahre)
  • Panel ~150EUR (fast egal was man da nimmt :D)

Gesamt: ~303EUR und man hat ein System welches (auch Nachts) zuverlässig 12V liefert und womit man 12V Gleichstrom (Camping) Geräte (davon gibt es tatsächlich relativ viele und möchte noch mehr testen und hier vorstellen) betreiben kann.

Kaffee Kochen mit 12V?

Es geht, aber es geht LANGSAM X-D (~30min für 0.5L Wasser), 24V geht viel schneller = mehr Power über gleiche Leitung, Leitungen erwärmen sich nicht so stark = 24V absolut empfohlen für Koch-Projekte, Victron MPPT kann 12V/24V und sogar 48V (?) und es gibt auch 24V Wasserkocher)

https://amzn.to/3EQR9KR
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Vorteil solcher „KFZ“ (Zigarettenanzünder Anschluss) kompatiblen Geräte ist: diese vertragen (normalerweise) höhere Eingangsspannung als 12V (weil die Lichtmaschine auch oft höhere Volts liefert) d.h. man KÖNNTE diesen Kocher auch DIREKT an ein „12V“ Panel hängen (was im „Peak“ aber 20V liefert).

  • „Wasser auf ca. 25 Minuten auf 100 ° C erwärmt. Wenn das Wasser bis zu 100 ° C beträgt, wird es automatisch ausgeschaltet“
  • (man merkt schon man muss hier etwas Geduld mit bringen :D)

Welche Batterie?

Für den Anfang tut es eine „normale“ Autobatterie.

Möchte man mehr, sollte man sich diverse AGM (nicht viel teurer, werden in USV verbaut) oder Blei-Gel Batterien (noch besser, aber teuer) oder direkt LiFePo4 mit Heizfunktion anschauen (sehr teuer, aber sollte THEORETISCH 10 Jahre halten)

Wenn man sich für LiFePo4 entscheidet wäre vermutlich die Version mit eingbautem Heizpad ganz praktisch um auch bei niedrigen Temperaturen arbeiten zu können.

Hier mal nach AGM oder Blei-Gel oder LiFePo4 suchen.

Warum LiTime? Weil: 1) diese in EU erhältlich sind 2) von Solar-Williams getestet wurden „good build quality“

(ACHTUNG ALLE ANGABEN OHNE GEWÄHR! ES KANN AUCH SEIN DASS LiTime SICH PLÖTZLICH DAFÜR ENTSCHEIDET EXTREM BILLIG ZU BAUEN!)

Update: 2024-01:

https://www.kleinanzeigen.de/s-anzeige/12v-100ah-lifepo4-lithium-batterie-akku-mit-jk-bms-neu-/2638639021-230-2925
https://www.kleinanzeigen.de/s-anzeige/12v-100ah-lifepo4-lithium-batterie-akku-mit-jk-bms-neu-/2638639021-230-2925

Update 2023-11: Neues Modell Neues Angebot von LiTime: (von MrMining (kurzzeitig) getestet)

https://www.litime.de/en/products/0-mehrwertsteuer-litime-12v-100ah-mini-lifepo4-lithium-batterie
https://www.litime.de/en/products/0-mehrwertsteuer-litime-12v-100ah-mini-lifepo4-lithium-batterie
https://www.litime.de/products/litime-12v-100ah-selbstwarmende-lifepo4-batterie-mit-100a-bms-tieftemperaturschutz
https://www.litime.de/products/litime-12v-100ah-selbstwarmende-lifepo4-batterie-mit-100a-bms-tieftemperaturschutz

https://www.litime.de/collections/12-v-lifepo4-serien/products/litime-12v-50ah-lithium-lifepo4-batterie

Normale Steckdose? (230V AC)

Update: (tested by „OffGrid Garage„) „Xijia“ Inverter (scheinbar ALLE ANGABEN OHNE GEWÄHR unter ebay.de auch bekannt unter „CNSWIPOWER“)

https://de.aliexpress.com/item/1005004582403810.html
https://de.aliexpress.com/item/1005004582403810.html

Update:

Von Dimitri getestet und empfohlen: FCHAO Wechselrichter Reiner Sinus 1800W -3000W 230V: https://shp.pub/6te3qe
Von Dimitri getestet und empfohlen: FCHAO Wechselrichter Reiner Sinus 1800W -3000W 230V: https://shp.pub/6te3qe

Möchte man 230V AC Verbraucher nutzen wird es teuer(er) weil dann ein aufwändier Wandler ( 12V DC oder 24V -> 230V AC ) angeschafft werden muss, welche leider auch nicht alle einen reinen Sinus liefern, ein reiner Sinus d.h. eine saubere Sinuskurve

Um eine Herdplatte oder Wasserkocher zu betreiben wäre das egal, aber sobald man sensible Elektronik wie einen Laptop betreiben möchte, ist auf eine reine Sinus Kurve (geschmeidige Kurve ohne Kanten, Haken und Zacken) zu achten, weil sonst das Gerät sich unnötig stark erhizt und sogar ZERSTÖRT werden kann.

Es gibt auch Youtuber die via step-down-wandler (Netzteil) ein PV Panel mit einem 12V Kochgerät 100W verbinden, das geht schon auch, aber nur wenn die Sonne ORDENTLICH scheint, wer Nachts, bei Nebel und Regen auch seine Elektronik nutzen möchte kommt an einer Batterie (leider) nicht vorbei.

Gute Erfahrungen wurden mit diesem Step Down Wandler gemacht.

Wer tatsächlich vor hat Hoch-Wattige-Verbraucher (d.h. 2000W Wasserkocher etc.) zu verwenden, kann mit 12V starten (Verbraucher bis 100W), sollte aber (irgendwann) nach 24V (200W) oder sogar 48V (aber dann wird es teurer(er)) wechseln.

Dimitri’s review vom EPEVER:
EPever XTRA 4415N MPPT Laderegler: http://alii.pub/6a8o8f
EPever XTRA 4415N MPPT Laderegler: http://alii.pub/6a8o8f
EPever XTRA 4415N MPPT Laderegler: http://alii.pub/6a8o8f
  • irgendwann dann einen 12V nach 230V Wandler kaufen, dabei ist zu achten, dass wirklich ein sauberer Sinus (ohne Zacken, kein „Modifizierter“) aus der Steckdose des Wandlers kommt, weil sonst angeschlossene Geräte mit Microchips evtl. den Hitze-Tod sterben
    • Welche Geräte vertragen keine modifizierte Sinuswelle?: „Bild- und Ton-Geräte (z.B. Fernseher) bzw. sensible Elektronik (z.B. in modernen Kaffeemaschinen)“ (Quelle)
    • Beispiel: habe hier einen ganz billigen Cartrend-Schrott-Wechselrichter aus einem ehemaligen Wohnwagen der einen katastrophalen Sinus produziert, das direkt daran angeschlossene Gerät (ein Wattmeter) ist beinahe den Hitzetod gestorben

Wieviel Leistung sollte ein Wandler haben?

    • leider „protzen“ die Chinesen gerne mit übertriebenen Werbeversprechen „kann alles 10.000W“ wenn in der Realität dem Gerät dann bei 1000W die Puste aus geht, immer besser eine „Nummer grösser“ bestellen 😀
    • D.h. auf der Rückseite des Wasserkochers (unter dem Pad) steht normalerweise der Verbrauch des Wasserkochers z.B. 1500W, dann empfiehlt es sich auf jeden fall den Wandler zu nehmen der 2000W Dauerlast und 3000W Überlast kann, statt den Wandler der 1500W Überlast kann (zu klein).
    • Beispiel: 1 Jahr Test-Betrieb Solartronics 1500W Wandler: „Allerdings (!) entsprechen die angegebenen 1500 Watt Dauerleistung nicht der Realität. Bei 1200 Watt ist Schluß mit Lustig.„

Wie dick sollten die Kabel sein?

    • zwischen Solar-Modul und Solar-Laderegler werden normalerweise 6mm2 „normale Solar“ Kabel verwendet.
    • zwischen Solar-Laderegler und Batterie SO DICK WIE MÖGLICH, z.B. 3x6mm2 = 18mm2 „normale Solar“ Kabel als NOTLÖSUNG
      • das ist wichtig, weil sich diese Kabel STARK erwärmen werden, sobald man mehr als 1000W ziehen möchte (Wasserkocher, Fön…)
      • Victron empfielt: 25mm2 dicke Kabel bis 1,5m Länge (besser zwischen Laderegler und Batterie Kabel so kurz wie möglich halten)
      • ab 1.5m 35mm2 dickes Kabel empfohlen
      • es gibt fertig konfektionierte Batteriekabel: HIERAN KEINESFALLS SPAREN! BRANDGEFAHR!
    • auch wäre empfohlen: zwischen Batterie und Wandler (12VDC -> 230VAC) bitte eine Gleichstrom Sicherung (250A)
        • Empfohlene Gleichstromsicherung: 250A Empfohlene Leitungsquerschnitte (35mm2) (Datenblatt PSI Pro)

Grosser Vorteil von 12V (KleinAnlage) mit getrenntem Laderegler + evtl. Spannungswandler 12VDC->230VAC, man kann 12V Verbraucher auch DIREKT an die 12V Batterie oder auf den 12V Ausgang des Ladereglers anschliessen. (spezielle 12V Notebook netzteile z.B.)

oder: Systeme mit Batterie: „Solar Charger“

Victron BlueSolar MPPT 75/15 12V 24V 15A Solarladeregler https://www.ebay.de/sch/i.html?_from=R40&_nkw=Victron+BlueSolar+MPPT+75%2F15+12V+24V+15A&_sacat=0
Victron BlueSolar MPPT 75/15 12V 24V 15A Solarladeregler (eBay Suche)

Grosser Vorteil dieses Victron Ladereglers:

Welche Batterie?

Batterien sollten an einem geschützten Ort gelagert werden, der nie Frost ab bekommt.

Erwartet man doch Frost dann lieber Blei-Gel (100Ah) oder 40Ah statt LiFePo4 Batterie, weil LiFePo4 beim laden unter +5°C dauerhaften Kapazitäts-Verlust erleidet.

(hier eine Auswahl an Blei-Gel 12V Batterien, bitte mit dem Händler besprechen, welche Grösse für was geeignet)

Blei-Gel:

• Bessere Tiefentladeverträglichkeit
• Ideal für zyklische Einsatzfälle
• Sehr gute Leistung bei Langzeitentladungen (Solaranwendung)
• Gute Verträglichkeit höherer Temperaturen
• Keine Säureschichtung, da der Elektrolyt festgelegt ist
• Kann ohne Batteriekapazitätsverlust entladen werden, auch wenn vorher nicht voll geladen wurde

Hinweis: AUS 12V PANELE KOMMEN 20V!!! (d.h. man kann KEINE sensible 12V Elektronik Verbraucher DIREKT an’s Panel anschliessen (schade) kann aber über einen kleinen Victron (s.h. Bild oben) gehen der einen 12V Ausgang hat)

inside the victron: https://youtube.076.ne.jp/watch?v=sIfRk5kLgAY

Steca:

  • definitiv ebenfalls qualitativ hochwertige Solar Laderegler
  • Wieviel „Made in Germany“ ist leider unbekannt.
  • einfach mal googeln

Votronic MPP 430 Duo Digital (Deutschland)

  • nicht günstiger als der Victron dafür „Made in Germany“
  • speziell für Wohnmobile gebaut, d.h. rein für den Indoor bereich, AUF KEINEN FALL OUTDOOR MONTIEREN!
  • GROSSER VORTEIL GEGENÜBER VICTRON (!) Hersteller kann die Geräte auch reparieren
    • leider sind die mittel-grossen Victron Solar Laderegler GANZ SCHLECHT zu reparieren, weil die scheinbar VIEL GEKLEBT und wenig geschraubt haben
    • Für das Laden von Blei-Gel-, Blei-AGM-, Blei-Säure- Batterien oder LiFePO4- Komplettbatterien
    • ABER: nur wenn die Batterien von Votronic dafür freigegeben ist
      • Auflagen:
        • muss ein integriertes BMS mit Balancing haben
        • muss Sicherheitsbeschaltung und Zulassung haben
        • leider ist bis heute nicht bekannt, ob diese bestimmt sau gute Effekta LiFePo4 mit BMS für den Votronic 430 geeignet ist, weder Votronic (unzureichende Antwort) noch Effekta (keine Antwort) konnten mir hier eine zufrieden stellende Auskunft geben (was schade wäre, aber so ist die Kommunikation in „Germany“)
  • Wo kaufen?

Welche Batterie?

Theoretisch kann man mit einer „normalen“ Auttobatterie starten. Idealerweise (wenn das Budget ausreicht) holt man sich eine Blei-Gel oder LiFePo4 Batterie.

Hinweis: SCHEINBAR (Aussage: Dr Schmitz) kann eine Blei-Batterie 1:1 gegen eine LiFePo4 getauscht werden, d.h. das Lade-Programm eines Ladereglers für Blei SOLLTE auch auf LiFePo4 passen. (!ACHTUNG BEIM HERSTELLER DER BATTERIE DIE DATEN WIE „LADESPANNUNG“ „ERHALTUNGSSPANNUNG“ UND „ABSCHALT-SPANNUNG“ ERFRAGEN!)

D.h. selbst wenn ein Solar-Laderegler KEIN spezial Programm für LiFePo4 hat (am Regler normalerweise einstellbar) sollte das Programm für Blei-Akkus auch funktionieren 😀

Für den mobilen Einsatz sind LiFePo4 Batterien vermutlich das beste Gewicht-zu-Energie-Verhältnis (aber teuer).

Für stationären Einsatz tut es auch Blei-Gel, noch besser wäre „Wasserstoff“ (da hiermit Speicherung von Sommer -> Winter möglich)

Wer lust hat zu Basteln schaut mal hier: Stichwort ist „Reversible Fuel Cell„ d.h. reversible Wasserstoff Zelle d.h. kann beides aus destilliertem Wasser H2 und aus H2 wieder Strom machen. (ebay Suche)

https://www.horizoneducational.com/pem-blue-reversible-fuel-cell-1-unit/p1239
https://www.horizoneducational.com/pem-blue-reversible-fuel-cell-1-unit/p1239

(Destilliertes Wasser + Strom -> O2 + H2 -> in Stahlflaschen (VORHER VAKUUM SONST KABOOM!) und wieder zurück, H2 + O2 -> Strom)

  • Input Voltage: 1.8V ~ 3V (DC)
  • Input Current: 0.7A (Datenblatt)

es gibt noch mehr…

funktioniert (scheinbar UNTESTED! (Kein Geld)) mit Salzwasser:

https://www.fuelcellearth.com/fuel-cell-products/salt-water-fuel-cell-science-kit/
https://www.fuelcellearth.com/fuel-cell-products/salt-water-fuel-cell-science-kit/
https://www.amazon.de/-/en/Reversible-Electrolyseur-Generator-High-Tech-Education/dp/B096799PGM
https://www.amazon.de/-/en/Reversible-Electrolyseur-Generator-High-Tech-Education/dp/B096799PGM

https://www.fuelcellearth.com/

https://fuelcellstore.com/

https://www.horizoneducational.com/

Spannungswandler: 12V DC (gleichstrom) -> 230V AC (Wechselstrom): Victron: „Phoenix VE.Direct“, seltsamer Name, teuer aber Konkurrenzlos

  • dazu einen ordentlichen Spannungswandler: (ACHTUNG! DIVERSE FIRMEN (AUCH IN DEUTSCHLAND) WERBEN MIT IHRER „QUALITÄT“ VON SPANNUNGSWANDLERN (NATÜRLICH MADE IN CHINA) DIE KEINE TRAFO TECHNIK BEINHALTEN, D.H. DIESE SIND QUALITATIV SCHLECHTER, KÖNNEN OFT DIE VERSPROCHENE LEISTUNG „9000W“ BEI WEITEM NICHT LIEFERN UND VERTAGEN AUCH KEINE HOHEN ANLAUFSTRÖME) D.H. LEIDER IST HIER VICTRON (BEINAHE) KONKURRENZLOS (?))
  • Mögliche Konkurrenz kommt (wieder) von EPever: https://www.epever.com/product/ipt-220vac-pure-sine-wave-inverter/
    • interessant: EPever Wandler von 12V DC -> 230V AC gibt es nur bis 3000W, danach muss man mit 48V DC input arbeiten (bis 5000W).

Der US Super Bastler: hat ein 24V Victron System gebaut.

Das ist ziemlich sicher, das System was Er selbst nutzt, in seinem Camper.

https://www.youtube.com/watch?v=_PgthByAYz4
https://www.youtube.com/watch?v=_PgthByAYz4
https://www.youtube.com/watch?v=_PgthByAYz4
https://www.youtube.com/watch?v=_PgthByAYz4

Kleines Strom 1×1:

AC steht für „Alternating Current“ = Wechselstrom

DC steht für „Direct Current“ = Gleichstrom = Gleichspannung

1 Watt = 1 Volt * 1 Ampere

Strom wie Wasser vorstellen?

  • Energie kann transportiert werden durch:
  • Wassermenge (Elektronen-Menge (Ampere) die durch die Leitung gedrückt werden)
  • Wasserdruck (mit welchem Druck (Volt) die Elektronen durch die Leitung gedrückt werden)
  • d.h. um via 12V möglichst viel Energie zu transportieren (wenig Druck = wenig Volt), muss die „Wasserleitungen“ (Kabel) sehr dick sein (empfohlen 32mm2 oder 50mm2), damit die Elektronen „flüssig“ (ohne Reibungsverluste) durchlaufen können.

230V AC: der Strom Standard in DE

  • Wenn alles klappt kommt in Deutschland 230V bei 50Hz (bei einem echten Sinus) aus der Steckdose.
    • So sollte das auch bei einem Off-Grid-Solar-System sein 😀

Was sonst noch so interessant ist:

Warmwasser mit Holz:

https://www.google.de/search?biw=408&bih=598&tbm=isch&sa=1&q=ddr+badeofen+Wittigsthal&oq=ddr+badeofen+&aqs=mobile-gws-lite..

Dr Schmitz aka „PV Speicher Nerd“ https://m.youtube.com/watch?time_continue=5&v=8tGZIi055qI&feature=emb_title

Absolutely crazy https://www.economist.com/graphic-detail/2022/06/23/most-of-the-worlds-grain-is-not-eaten-by-humans

(UNTESTED!) Made in USA: https://www.midnitesolar.com/

Knackpunkt der Energiewende: Langzeit-Sommer-nach-Winter-Speicher (H2, komprimiertes CO2, komprimierte Luft)

Das ist (übrigens) GENAU DAS was ein BAUM macht.

Wieviel HIGH TECH nötig ist bis, der Mensch, die Funktion eines Baumes, nachbauen kann, unglaublich! Die Natur ist halt genial!

Achtung vor schwarzen Solar-Miet-Anlage-Schafen: Wucherpreise?

Mit etwas Eigenkapital kommt man um einiges besser weg, aber wer hat das schon?