Ein Solar-Ladegerät war früher nur für die NASA denkbar. Heutzutage findet man sie nahezu überall als unentbehrliches Zusatzgerät für unser Leben im Zeitalter des „ständig Verbunden seins“. Auch die Kosten und die Verbreitung von Solar-Ladegeräten, macht sie heute für jedermann erschwinglich. Bis selbstaufladende Geräte zur Norm werden, sind Solarladegeräte ein wichtiges Must-Have für nahezu jeden, der ein Mobiltelefon besitzt oder andere moderne Technologien nutzt.
Was ist ein Solar-Ladegerät?
Ein Solar-Ladegerät ist ein stromlieferndes Solarmodul inklusive Ladecontroller, das zur Akku/Batterieaufladung genutzt werden kann. Sie sind in der Regel handlich gestaltet und können deshalb überallhin mitgenommen werden.
Aber auch die Anzahl nicht-tragbarer, Stand-Alone Solar-Ladestationen, die in Städten installiert werden, steigt stetig. Sie bieten z.B. Lademöglichkeiten für Mobiltelefone und Tablets in der Öffentlichkeit.
Wie funktioniert ein Solar-Ladegerät?
Ein Solar-Ladegerät besteht aus nur drei Komponenten:
- Einem Solarmodul
- Einer aufladbaren Batterie
- Einem Ladecontroller
Das Solarmodul
Das Solarmodul besteht aus photovoltaischen (PV) Zellen. Wie alle Photovoltaik/PV-Zellen enthalten sie lichtempfindliche Materialien, die Sonnenlicht in geringe Mengen elektrischen Stroms umwandeln.
Trifft das Sonnenlicht auf ein Solarmodul, wird die daraus resultierende Energie an eine Batterie weitergeleitet und dort durch den Ladecontroller reguliert (s.u.). Dabei kann das Sonnenlicht direkt (für beste Ergebnisse) oder indirekt (weniger ideal) einfallen.
Die aufladbare Batterie
Ein Solar-Ladegerät kann Bleibatterien, NiCad-Batterien oder Nickel-Metallhydrid (niMH)-Akkus aufladen. Dabei speichert die Batterie vom Solarmodul erzeugten Strom für die spätere Nutzung für jedes Gerät, welches mit ihr verbunden wird.
Ganz wichtig: Die Batterie erlaubt die maximale Nutzung des Solar-Ladegeräts in zwei wesentlichen Punkten:
- Der durch das Solarmodul erzeugte Strom wird gespeichert und schneller abgegeben, als das ein Solarmodul allein erreichen könnte.
- Die gespeicherte Energie ist rund um die Uhr, sogar nachts, verfügbar.
Ladecontroller
Die von den Solarmodulen produzierte Spannung ist abhängig von der empfangenen Menge Sonnenlicht und variiert dementsprechend. Deshalb verfügt ein Solar-Ladegerät über einen Ladecontroller, um die gelieferte Spannungsmenge zu regulieren.
Arten von Solarmodulen in einem Solar-Ladegerät
Die Gestaltung eines Solar-Ladegeräts ist abhängig von der Art des genutzten Solarmoduls. Einfach gesagt, gibt es grundsätzlich 3 verschiedene Arten:
- Fest
- Faltbar
- Flexibel
Fest: Ein normales, unbewegliches Solarmodul (oder Gruppe) auf einer Ebene in jeder Größe. Sie werden auch in Solarstromkraftwerken eingesetzt.
Faltbar: Feste Module mit Scharnieren, die ein Falten ermöglichen. Somit wird die Einheit handlicher und tragbar.
Flexibel: Hier kommt ein dünnschichtiges Solarmodul zum Einsatz, um ein biegsameres oder sogar rollbares Modul zu ermöglichen. Das ist besonders bei der Anbringung an Sportbekleidung, z.B. Rucksäcken, nützlich.
Die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten eines Solar-Ladegeräts
Die Einsatzmöglichkeiten solarer Ladegeräte scheinen fast unendlich. Zu den häufigsten Anwendungsbereichen gehören:
- Tragbare Ladegeräte für Mobiltelefone, Tablets, Kameras, Gaming-Geräte und Laptops
- Laptop-Taschen, Rucksäcke und „Solar-Rucksäcke“ mit integriertem Solar-Ladegerät
- Nicht-tragbare Stand-Alone Ladestationen für eBikes, Mobiltelefone usw.
Ein Solar-Ladegerät ist mehr, als nur bequem
In der modernen Gesellschaft von heute besitzt jeder von uns mehr Smartphones/Handys, als Computer und ist „immer verbundenen“. Insgesamt besteht die Tendenz, als Individuum zwar unabhängiger, dabei aber gleichzeitig aber immer über unsere Smartphones verbunden zu sein. Vorausgesetzt natürlich, man kann seine tragbaren Geräte überall nutzen. Vor der Einführung von Solar-Ladegeräten, mussten Inhaber von Mobiltelefonen damit leben, dass ihren Akkus irgendwann der Strom ausging. Konnte keine Steckdose zum Aufladen gefunden werden, mussten sie wohl oder übel ohne ihr Telefon auskommen.
Und da gleichzeitig die Anzahl öffentlicher Telefone zurückging, war ein Tag ohne Telefon gleichbedeutend mit Funkstille. Hatte man einen Unfall oder sich verlaufen, konnte man niemanden so einfach kontaktieren. Auch war man mit leerem Akku nicht mehr in der Lage Verkehrsverbindungen herauszusuchen oder es pünktlich zu einem Meeting zu schaffen. Deshalb ist es so wichtig, dass das eigene Telefon jederzeit ausreichend aufgeladen ist. Ganz zu schweigen von Tablets und Laptops, die oft sehr wichtig fürs Geschäft oder die persönliche Sicherheit sind.
Vorteile und Grenzen eines Solar-Ladegeräts
Vorteile
- Keine Betriebskosten unter Nutzung sauberer, natürlicher Energie, ohne die Notwendigkeit externer Stromquellen
- Sofortige Stromversorgung, die man überallhin mitnehmen kann, um elektrische Geräte wie Mobiltelefone, Tablets und andere Geräte aufzuladen.
- Keine Wartung nötig (außer dem Entfernen von Fremdkörpern oder Schmutz)
- Anschaffung kann sehr kostengünstig sein (abhängig vom Modell)
- Ganzjähriger Betrieb (Leistung hängt von der jeweiligen Spezifikation ab)
Beschränkungen
- Abhängigkeit von ausreichend direkter Sonneneinstrahlung (wie bei allen solaren Stromerzeugern)
- Leistung (Ladegeschwindigkeit und bereitgestellte Strommenge) ist nicht zu vergleichen mit der Strommenge, die direkt am Netz zu erreichen ist
Weitere Überlegungen zu Solar-Ladegeräten
Ladezeit
Je nach Größe und Spezifikation des Solar-Ladegeräts, kann die Aufladung variieren (jedes Gerät hat seine eigenen Technologie- und Stromanforderungen, die großen Einfluss auf die Ladezeit haben).
Schutz des Solar-Ladegeräts
Viele solare Ladegeräte richteten sich anfangs auf den Geschäftsreisemarkt. Auch wenn sie robust genug sind, Flughäfen, Hotels und die Nutzung im Büro zu überleben, sind sie normalerweise nicht zum Wandern oder andere Outdoor-Aktivitäten geeignet. Viele Ladegeräte sind heute jedoch robuster gestaltet und richten sich speziell an die Outdoor-Zielgruppe, Bauarbeiter uvm.
Solar-Ladegeräte bei Nacht nutzen
Das Ladegerät ist mit einem Batteriespeicher verbunden. Somit kann die Leistung auch nachts abgerufen werden, sogar dann, wenn das Modul keinen Strom mehr an die Batterie liefert.
Solar-Ladegeräte in Innenräumen
Solar-Ladegeräte können an jedem Ort Strom liefern – im Freien, in geschlossenen Räumen und sogar unter der Erde. Vorausgesetzt natürlich, die Batterie des Geräts wurde ausreichend vom Solarmodul aufgeladen.
Quellenangaben
Georg Kogler ist Geschäftsführer der GK Electrics GmbH mit Sitz in Liebenfels, Kärnten, Österreich. GK-Electrics ist ein junges Unternehmen, das sich auf die Entwicklung und Installation von individuellen Photovoltaik-Lösungen spezialisiert hat. Im Mittelpunkt steht hierbei stets der Kunde, denn GK-Electrics will den Bedürfnissen seiner Auftraggeber entsprechend maßgeschneiderte Lösungen anbieten. Dieses Ziel verfolgt das Unternehmen bereits seit seiner Gründung im Jahre 2017 und es konnte sich in den letzten Jahren als zuverlässiger Partner etablieren. Die Leistungsschwerpunkte von GK-Electrics liegen in der Konzeption und Umsetzung individueller Photovoltaik-Systeme für Industrie, Handwerk und Privathaushalte.
Bildquellen
- Solarladegerät: Dmitry Galaganov | Shutterstock.com
