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Akkumulator (Akku)

Ein Akkumulator (Akku) ist eine Art der chemischen Energiespeicher, die Elektrizität duch Umwandlung speichern und wieder abgeben können.

Angebot und Nachfrage für Solarstrom stimmen bei einer Photovoltaikanlage nicht immer überein. Netzgekoppelte Anlagen können den Überschuss an Solarstrom in das öffentliche Netz einspeisen. In einer Photovoltaik Inselanlage, die nicht an das öffentliche Netz angeschlossen ist, muss es eine Möglichkeit geben, die Entwertung des Solarstroms zu umgehen. Hierzu werden Akkumulatoren eingesetzt, die für die Speicherung der elektrischen Energie zuständig sind.

Akkus werden mittlerweile jedoch nicht nur für Inselanlagen eingesetzt. Auch netzgekoppelte Anlagen werden heutzutage mit Solarstromspeichern verbunden, um den Autarkiegrad des Haushalts zu erhöhen.

Definition

Bei einem Akkumulator handelt es sich um ein Speichermedium für elektrische Energie. Akkumulatoren werden häufig auch mit dem Begriff „wiederaufladbare Batterie“ bezeichnet. Die elektrische Energie wird im Akkumulator elektrochemisch gespeichert. Akkumulatoren unterscheiden sich in verschiedenen Bereichen. Diese sind u.a. der verwendeten Werkstoff, die Speicherfähigkeit (Energiedichte) und der Wirkungsgrad.

Verbreitete Werkstoffe

Weit verbreitet sind Bleiakkumulatoren, zudem sind aber auch Lithium-Ionen-Akkumulatoren, Nickel-Cadmium-Akkus (Ni-Cd) oder Nickel-Metallhydrid-Akkus erhältlich.

In den letzten Jahren hat es hier viele Innovationen gegeben. Akkumulatoren werden außerdem in trockene (geschlossene) und nasse Systeme unterschieden. Aber auch nasse (offene) Akkus benötigen inzwischen eher selten ein Nachfüllen von destilliertem Wasser. Bei trockenen Akkumulatoren wird je nach Konstruktion zwischen Gel- oder Vlies(AMG)-Akkus differenziert.

Auswahlkriterien

Auslegung und Dimensionierung

Die Größe der Akkumulatoren ist entscheidend für die Nutzbarkeit der Photovoltaikanlage. Die Auslegung erfolgt in drei Schritten.

  1. Ermittlung des täglichen Energiebedarfs (anhand der Verbraucher und Stunden) in Wattstunden (Wh)
  2. Multiplikation mit den zu überbrückenden Tagen und der maximalen Entladung (z. B. 0,5 oder 0,75, wenn der Akku nicht völlig entladen werden soll)
  3. Division des errechneten Bedarfs in Wh durch Spannung (V) Das Ergebnis bildet dann die Kapazität in Amperestunden.
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