Hallo zusammen,
Wir besprechen ja gerade die Vorzüge kleiner Benzin-Stromerzeuger in einem anderen Thread.
Immer wieder kommt man bei der Diskussion über Stromerzeuger zum Thema Batterieladung. Viele von euch wollen im Notfall etwaige Akkus per Generator wieder aufladen. Ich will euch hier mal ein Beispiel-Setup vorstellen, wie solch ein System aussehen könnte, wie effizient es ist und was man beachten sollte.
Ein ganz wichtiger Punkt ist auch der Kraftstoffverbrauch, also wie lange eine bestimmte Menge eingelagerten Benzins oder Diesel eigentlich reicht.
Wenn man einen Generator im 24h Betrieb halten will, sind enorme Mengen Kraftstoff erforderlich. Ein Betrieb über viele Wochen oder gar Monate wird unter normalen Umständen kaum zu realisieren sein. Hierfür wären tausende Liter erforderlich und kaum einer kann das einlagern, von den Kosten, Sicherheits- und rechtlichen Aspekten mal ganz abgesehen.
Wer in Etagenwohnungen und Mietshäusern wohnt, der kann solche Massnahmen getrost vergessen. Hier muss man mit kleinen und superschallgedämmten Generatoren arbeiten und man ist bei der Einlagerung von Treibstoff auf wenige Liter beschränkt. Abgesehen von rechtlichen Aspekten, sind vielleicht 20-100 Liter Benzinvorrat bei sicherer Lagerung denkbar, mehr sollte man alleine schon wegen den Gefahren nicht in Wohnräumen lagern. (Denkt an Belüftung und Auslaufschutz und stellt sowas nicht ins Schlafzimmer!)
Bei meinen folgenden Beispielen möchte ich einen Honda EU10i Benzinstromerzeuger als Basis nehmen. Es gibt vergleichbare, kleine Geräte von anderen Herstellern, hier muss auf jeden Fall auf Qualität, Invertertechnik und Schalldämmung geachtet werden. Natürlich kann man auch was mit Billiggeräten machen, da wir aber im Notfall Verlässlichkeit brauchen, empfehle ich das hier nicht.
Der Honda EU10i kostet in D etwa 750-800 EUR. Er leistet 900VA im Dauerbetrieb und verbraucht dabei laut Honda etwa 0,58l/h. Nach meinem Test am EU30is, der etwas mehr als die Herstellerangabe schluckt, rechnen wir hier zur Sicherheit mit 0,65l/h.
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Hat man jetzt "nur" diesen Generator zuhause, will aber fast durchgehend Strom zur Verfügung haben, kommen etliche Liter Benzin zusammen. Gehen wir mal davon aus, dass 20 Liter Benzin eigelagert sind. Ein 24h Betrieb unter Vollast bedeutet, dass die 20 Liter in etwa 30 Stunden aufgebraucht sind. Bei realistischem Teillastbetrieb reicht der Sprit vielleicht für 50-60Std. max. bei ganz kleiner Last evtl. für 80Std. Nervig ist es eh, weil man ständig nachtanken muss.
Das bedeutet, dass man spätestens nach 4 Tagen keinen Strom mehr hat. Eine Möglichkeit wäre hier, den Generator nur stundenweise laufen zu lassen, um z.B. Rundzellen-Akkus und Laptops/Handys usw. während des Generator-Betriebs aufzuladen. Dies würde den Betrieb von Kleingeräten über einen längeren Zeitraum ermöglichen.
Es ist allerdings recht unkomfortabel und setzt voraus, dass viele kleine Akkus vorrätig sein müssen und vor allem auch eine entsprechende Anzahl an Ladegeräten. Wer z.B. 50 eneloop-AA-Akkus zuhause hat, der benötigt eine ganze Horde an kleinen Schnellladegeräten, um diese in einer angenommen Laufzeit des Generators von 2Std. alle aufladen zu können. Auch würde jeglicher Zusatzbetrieb über diese 2Std. hinaus die Spritreserven weiter angreifen. Es wäre aber trotzdem wesentlich sinnvoller als ein 24h-Betrieb.
Rechnen wir bei diesem Beispiel mit 2Std. Laufzeit/Tag und mit einem Teillastverbrauch von 0,45l/h. Dies streckt die Nutzungsdauer mit den 20 Litern Sprit schon auf ca. 22 Tage. Ein enormer Gewinn.
Problem dabei ist allerdings, dass man dann penibel mit dem Strom aus den kleinen Akkus umgehen muss und viele Geräte im Haushalt generell damit nicht zu betreiben sind. Die Verlockung den Generator am Abend "nochmal eben" für den wieder leergefahrenen Laptop o.ä. anzuschmeissen ist da gross. Andere Dinge, wie z.B. der durchgängige Betrieb von Heizungen, Kühlboxen oder Pumpen ist sowieso nicht möglich.
Kommen wir jetzt zum eigentlichen Beispiel:
Anstatt sich die Quälerei mit den kleinen Akkus anzutun nehmen wird zwei ordentliche 12V-Bleiakkus und schalten diese parallel. In diesem Beispiel wähle ich diese hier:
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Kostenpunkt: ca. 725 EUR
Das hört sich erstmal teuer an, man muss das jetzt aber in Relation zu den ganzen kleinen Ladegeräten setzen und zum Benzinverbrauch.
Solch ein Akku ist ein Kompromiss aus Zyklenfestigkeit und Hochstromfähigkeit. Da wir den Akku für den Notfall nutzen möchten, rechne ich mit hohen Lade- und Entladeströmen und einer nicht optimalen Ladung, da wir den Generator wieder ausschalten müssen, wenn der Akku sich der 90%-Marke nähert. Das liegt daran, dass Bleiakkus je voller sie werden nicht mehr den vollen Ladestrom aufnehmen können.
Den Generator für nur ein paar Watt Ladestrom stundenlang weiterlaufen zu lassen bis der Akku randvoll ist, macht daher keinen Sinn. Wir müssen diesen Schwachpunkt entweder in Kauf nehmen oder helfen mit ein wenig Solarstrom nach, sofern sich die Möglichkeit ergibt ein kleines Modul aufzubauen. In diesem Fall muss man die Ladephase des Generators in den Morgenstunden eines schönen Tages absolvieren um dann um die Mittagszeit herum bei gleichzeitig minimaler Last auf dem Akku das Modul den Rest erledigen zu lassen.
Aber auch ohne Solar (Winter!) und nur max. erreichtem 90% Ladezustand wird solch ein Akku nicht sofort den Geist aufgeben. Eine Lebensdauer von 3-6 Jahren bei 80%iger Kapazitätsentnahme pro Zyklus ist realistisch. Für unsere Notstromgeschichte also zu vernachlässigen. Es ist lediglich wichtig, dass der Akku etwa 30-60min. in der sogenannten Absorptionsphase geladen wird, also die Ladeschlussspannung beim Ladevorgang erreicht wurde und eine Weile gehalten wird.
Der verlinkte AGM-Akku hat den Vorteil, dass Lade- Entladeströme von 20-30% der Kapazität keinen Schaden verursachen bei zeitgleich hoher Zyklenzahl und geringer Selbstentladung. An solch einem Akku lassen sich daher auch Wechselrichter mit hoher Leistung betreiben...dazu aber später noch mehr.
Die Akkus sind mit 142Ah (C10) angegeben. "C10" bedeutet "Kapazität im Verhältnis zum Entladestrom", hier wären das also 14,2A Strom bei 10Std. Entladedauer. 14,2A sind bei 12V schon etwa 170Watt, die Kapazität wird in unserem Beispiel etwas höher sein, da wir mit Radio, Lampen etc. nicht dauernd solche Ströme abverlangen.
Ich rechne daher bei unserem Beispiel mit 160Ah (eher etwas mehr, aber der Akku wird ja nicht 100% voll), das mal zwei Akkus = 320Ah. Umgerechnet ergibt das bei 80% Kapazitätsentnahme ziemlich genau 3000Wh Kapazität. Damit kann man schon eine ganze Weile hinkommen. Rechnen wir mit 250Wh Bedarf am Tag. Das sollte für alle Kleinverbraucher, (LED-)Licht und vielleicht für eine sparsame Heizungspumpe stundenweise reichen. Jeder kann sich das jetzt ausrechnen was er bräuchte. Bei 1000Wh/Tag reicht es dann nur drei Tage usw.
Wir müssen also alle 12 Tage den Generator anschmeissen um die Batterie wieder aufzuladen. Hierfür muss ein spezielles Ladegerät verwendet werden. Der 12V-Ausgang am Generator schafft zum einen nur 8,3A (ca.100W), zum anderen muss der Ladestrom qualitativ hochwertig sein, um den Akku in dieser schweren Zeit nicht noch zusätzlich zu quälen.
Nehmen wir ein Ladegerät, welches 60A/12V Ladestrom bereitstellen kann. Umgerechnet sind das etwa 800W und sollte inkl. einiger Verluste nicht mehr als 900VA aus dem Generator saugen. Rechnen wir noch 20% Verlust im Akku drauf, so benötigen wir rund 320Ah bis der Akku wieder (fast) voll ist. Durch den Ladestrom von 60A geteilt ergibt das eine Generatorlaufzeit von guten 5 Std. Wir rechnen mal mit 6Std., wir wollen ja noch ein bisschen in der Absorptionsphase bleiben bevor wir abschalten.
In diesen 6Std. trinkt der Generator knapp 4 Liter Benzin. 4 Liter geteilt durch 12 Tage ergibt 0,33 Liter/Tag. Also eine Bierdose Benzin für 24h Notstrom...auch im Winter, ohne PV! Mit eine 20l-Kanister kommt man also 60Tage aus, mit 120Litern schon ein ganzes Jahr.
Zusätzlich bietet sich durch die starke Batterie auch der Einsatz eines starken Wechselrichters an. An diesem Akku kann auch ein 2000Watt-Wechselrichter problemlos zeitweise betrieben werden, solange man nicht stundenlang die hohe Leistung abverlangt. Damit wird der Betrieb von Elektrowerkzeugen möglich, oder eine Waschmaschine, oder eine Kochplatte, oder oder oder.
In diesem Zusammenhang möchte ich dann noch auf sogenannte Kombiwechselrichter kommen. Diese Geräte sind zum einen Inselwechselrichter, zum anderen ist ein hochwertiger Batterielader integriert. Die populärsten Systeme kommen von Studer und Victron.
Hier am Beispiel Studer Xtender XTM 1500-12: Der eingebaute Batterielader schafft max. 70A. Dies sollte der Honda EU10i gerade noch schaffen, wenn nicht, dann kann man den max. Ladestrom aber beliebig einstellen und dem Generator (und der Batterie) anpassen.
Die Dauerausgangsleitung beträgt 1500VA, also mehr als der Generator schafft. Zudem sind diese Wechselrichter hoch überlastfähig, Kühlgeräte oder E-Motoren sind da kein Problem. Als besonderer Clou kann dieses Gerät die Leistung des Generators mit der eigenen Leistung kombinieren, das bedeutet 1500VA + 900VA vom Honda macht 2400VA Gesamtsystemleistung bei Notfällen. Diese Geräte arbeiten sehr effizient, sowohl im Wechselrichterbetrieb als auch bei der Batterieladung.
Zum Abschluss möchte ich noch sagen, dass ich natürlich sehr teure Beispiele gebracht habe. Letztendlich geht das vom Prinzip her auch mit 99 EUR Baumarktgeneratoren und alten Autobatterien. Wichtig ist in allen Fällen aber ein Ladegerät, welches den max. Strom vom Generator auch ausnutzen kann und eine Batterie, die bei den hohen Strömen nicht gleich abraucht. Nur den 12V-Ausgang zu benutzen lässt diese Rechnung wieder völlig ineffizient werden.
Viel Spass beim Basteln
LG Buschmann
