Photovoltaik, Solar-Anlagen oder die großen dunklen Platten auf den Hausdächern. Wie auch immer die Namensgebung ausfällt, man kennt sie. Man weiß, dass sie aus Sonnenstrahlung Energie erzeugen und in den Gesprächen rund um die Energie-Zukunft unserer Erde als einer der Lösungen gelten. Aber lässt sich die erneuerbare Solarenergie auch im kleinen Stil einsetzen?
Mittlerweile ist ein aufgeladenes Smartphone mindestens so wichtig, wie das Portemonnaie in der Tasche. Optimal wäre es natürlich, in brenzligen Akkusituationen einfach das Smartphone oder die Kopfhörer an den Rucksack, oder die Jacke anschließen zu können. Mit Solar betrieben, einfach durch die Sonne aufladen. Möglichkeiten gibt es viele. Wie sehen diese aus und wie alltagstauglich sind sie? Was hat eins der größten Modehäuser mit Photovoltaik zu tun und wo stecken eventuelle Probleme mit den Gadgets? Die Antworten findet ihr im folgenden Artikel.
Solarenergie für den Menschen
Die Sonne ist der größte natürliche Energielieferant der Erde. Diese Solarenergie wird genutzt, um Strom und Wärme zu erzeugen. Es wurden zwei Möglichkeiten entwickelt, welche die Umwandlung der Solarenenergie möglich und nutzbar machen: die Solarzelle und die Solarthermieanlage. Was passiert hier genau?
Strom aus Solarzellen
Die Umwandlung von Solarenergie in Elektrizität findet in den sogenannten Solarzellen statt, auch Photovoltaik-Zelle genannt. Durch die Sonneneinstrahlung auf die Zelle entsteht eine elektrische Spannung zwischen der angestrahlten Vorderseite und der Rückseite. Wichtig ist hier zu verstehen, dass eine solche Zelle aus mehreren Schichten besteht, die über die verschiedenen Bestandteile in den Schichten den Stromkreislauf ermöglichen. Nach der Umwandlung vom erzeugten Gleichstrom zu Wechselstrom in einem Regler, kann an diesen Stromkreislauf dann der Strom normal genutzt werden. Weil einzelne Zellen alleine nur wenig Strom produzieren, findet man sie häufig vermehrt in mehreren Reihen geschaltet. Das nennt sich dann Solarmodul, oder Solarpanel, die wir von unseren Hausdächern oder im großen Stil aus Solarparks kennen.
Wärme aus Solarthermieanlagen
Bei der Solarthermie geht es um die Umwandlung von Solarenergie in Wärme. Im Gegensatz zum Photovoltaikmodul aus Solarzellen, bestehen Solarthermieanlagen aus Sonnenkollektoren. Die Sonnenenergie wird über diese aufgenommen und in Wärmeenergie umgewandelt. Die gewonnene Energie wird dann, einfach gesagt, in einen Solartank geleitet und dort bis zur Verwendung gespeichert. Mehr zu dem Thema und wie die Technologie im Hausbau eingesetzt werden kann, erklären wir euch in einem weiteren Artikel.
Die Sonne ist der größte natürliche Energielieferant unseres Planeten. Passt Solarenergie auch in unseren Alltag? (Bild: Susanne Jutzeler, Pexels)
Welche Solar-Gadgets gibt es?
Solargeräte werden mit mehreren Solarzellen, den Modulen oder Panels, ausgestattet und erzeugen unterwegs oder im eigenen Zuhause den erneuerbaren, kostenlosen Solarstrom. Wir haben euch mal aufgelistet, welche technischen Gadgets und Möglichkeiten es hier bereits gibt und wie hilfreich diese im Alltag sind.
Die besten Solar-Ladegeräte Anbieter*innen findet ihr hier:
Sonnenrepublik (*)
Little Sun (*)
A Addtop (*)
Hiluckey (*)
Elecaenta (*)
Solar-Powerbanks
Diese Ladegeräte kennt man mittlerweile sehr gut. Falls einem der Akku leer geht, einfach die aufgeladene Powerbank auf den Tisch, Kabel anschließen und laden. Solar-Powerbanks mit integriertem Solarpanel haben die Möglichkeit, mit Hilfe der Sonnenenergie der Entladung der Powerbank entgegenzuwirken. Dabei bleibt es aber auch.
Du bist auf der Suche nach den besten Solar-Ladegeräten? In unserer Bestenliste "Solar-Ladegeräte" wirst du ohne viel Recherche-Arbeit direkt fündig!
In den meisten Test schnitten die „Solarbanks“ nur mäßig ab, luden nur langsam selbst auf und konnten dadurch die Geräte schlecht mit Strom versorgen. Beim Kauf sollte man auf eine hohe Kapazität (Miliamperestunden oder mAh), sowie auf möglichst große Solarpanels achten. Die Powerbank vorher zu Hause aufzuladen schadet sicher nicht und mit der Solarenergie-Funktion hat man immerhin länger etwas davon.
Solar-Ofen/-Grills
Bei den Solar-Öfen gibt es eine sehr interessante Erfindung vom Unternehmen "Go Sun". Dieser Solar-Ofen ist eigentlich eine silberne Röhre, die statt des Grillrostes in einem Gestell hängt. In diese Röhre wird über ein Behälter das Essen eingeschoben und die Röhre zur Sonne ausgerichtet. Über die Sonne und eine Thermalbatterie wird diese erhitzt und kocht bzw. gart das Essen.
Der Grill ist zusätzlich zum Solarbetrieb auch portabel. Mit 60 cm Länge und 20 in die Höhe und Breite passt die “Solar-Röhre” zwar nicht in jeden handelsüblichen Rucksack. Aber mit der richtigen Tragetasche ist dieses Gadget für das nächste Grillfest sicher ein Hingucker und für unsere Umwelt eine bessere Option als der Kohle-Einweg- oder Gasgrill.
Solar-Rucksäcke und -Jacken
Auch unsere alltäglichen Begleiter, welche Laptop, Creme und Wasserflasche mit uns herumtragen, gibt es mittlerweile in der Photovoltaik-Optik. Bei den Solar-Rucksäcken ist ein voll funktionsfähiges Solarpanel meist auf der gesamten Frontseite angebracht. Die angebrachten Module lassen sich bei den meisten Herstellern auch abnehmen, damit für die Verwendung nicht immer der gesamte Rucksack in der prallen Sonne liegen muss. So sorgen dies Gadgets für die natürliche Lade-Option unterwegs.
Jacken mit Solarpanels auf dem Rücken, produziert von einem der großen Modehäuser unserer Zeit? 2014 hat Tommy Hilfiger zusammen mit Kooperationspartner und Solar-Anlagen Hersteller Pvilion mit der Solar-Jacke den „erneuerbaren Flair“ in die Modewelt gebracht. Die Solarzellen an der Jacken-Rückseite versorgen einen Akku, an dem sich elektronische Geräte einfach in den Taschen aufladen lassen. Einen richtigen Trend hat die Kooperation nicht in Gang gebracht, aber mit zunehmender Verbreitung funktionstüchtiger Gadgets ist damit auf jeden Fall der erste Baustein für Modewelt gesetzt.
Faltbare Solar-Zellen
Diese externen Panels muss man sich im weitesten Sinne vorstellen, wie eine Yoga Matte. Eingerollt transportabel und ausgerollt eine Energiequelle für unterwegs. Die Panels arbeiten dabei ohne Akku und man kann über ein USB-Anschluss den Solarstrom in sein Gerät leiten. Diese faltbaren Zellen sind dabei häufig leistungsstärker als die meisten anderen Solar-Gadgets. Sie sind leicht und lassen sich auch in großer Auslegung mit viel Fläche für die Sonnenkollektoren falten und transportieren. Je nach Größe der Solarzellen kommen diese auf 15-25 Watt im Din A 4 Format und in größerer Ausführung sogar auf 80-100W Leistung. Das variiert nach Hersteller*in und Preis.
Solar-Lampen und -Lichterketten
Die Lampen funktionieren mit einem Akku. Dieser lädt sich über den Tag und kann abends, wenn es dunkel wird, die gespeicherte Energie für die Beleuchtung spenden. Beim nächsten Campingausflug einfach über den Tag in die Sonne stellen und nachts das Licht anknipsen.
Solar-Module für den Balkon
Diese Module für den Garten, Balkon oder Terrasse muss man sich wie die bekannte Photovoltaik-Anlagen auf den Hausdächern vorstellen, nur kleiner und als einzelnes Modul. Ein Beispiel sind die Mini-Photovoltaik-Anlagen „Simon“ von der Ökostrom AG. In der Größe bei ca. 1,40 x 0,7 m kommen diese Solarpanels auf 70 Watt Leistung bei Normalbetrieb und bis zu 150 Watt bei voller Sonneneinstrahlung. Das reicht, um 35 Tassen Kaffee zu brühen, oder 65 Scheiben Toast knusprig zu toasten. Das Solarmodul lässt sich über Hänge- oder Stehmechanismen einfach aufbauen und über einen normalen Stecker in die Steckdose stecken. So kann ein kleiner Teil des Stromverbrauchs in der Wohnung der Sonne überlassen werden. Das muss allerdings beim Stromanbieter angemeldet werden, bevor man die Anlage an das Stromnetz anschließt.
Mittlerweile gibt es innovative Lösungen für die separaten Solar-Module. Einstecken und Strom sparen (Bild: Juan Giraudo, Unsplash).
Probleme mit den Solar-Gadgets in der Nutzung
Solar-Gadgets für die extra Akkuladung unterwegs sollten vor allem eins sein: praktikabel. Am besten so klein und leicht wie möglich und dazu noch hohe Leistung bringen. Leider liegt genau hier das Problem. Da es bei den Solarmodulen auf die Anzahl der Solarzellen ankommt, um möglichst viel Sonnenstrahlung aufzunehmen, gilt hier: je großflächiger, desto besser.
Der Wirkungsgrad von Solarenergie beschreibt, wie viel Solarenergie in der Zelle in Solarstrom umgewandelt wird. Je nach Art der Zelle liegt er durchschnittlich mal bei 20- 22 %, aber auch mal bei 15-17 %. Der höchste erzielte Wirkungsgrad liegt bei 26 %, allerdings unter Laborbedingungen. Zum Vergleich: der Wirkungsgrad von Windkraft liegt bei ca. 50 % und der von Wasserkraft bei 85-90 %. Scheint die Sonne jetzt nicht den gesamten Tag kann man mit Blick auf den Wirkungsgrad bei den meisten Niedrigpreis-Gadgets davon ausgehen, dass die Größe der Solarmodule nicht ausreicht, um ausreichend Ladung in angemessener Zeit zu spenden.
Ein weiterer Punkt liegt in der Überhitzung der technischen Geräte. Bei voller Sonneneinstrahlung ein technisches Gerät, wie ein Smartphone, Laptop oder Musikbox in die Sonne zu legen, kann gefährlich werden. Die Solarpanels laufen dabei natürlich auf Höchstleistung, die Akkus und technischen Instrumente in den Geräten können dadurch aber Schaden nehmen. Besonders bei den Akkus kann es im schlimmsten Fall sogar zu einer Explosion kommen.
Man sollte also im Kopf behalten, dass bei den Solar-Gadgets für den Alltag die Leistung maßgeblich von der Größe und der Qualität der Sonnenkollektoren abhängt. Dazu kann es während des Aufladens an einem heißen Tag schwierig werden, die volle Funktion der Module auszunutzen, ohne das eigene Hab und Gut aufs Spiel zu setzen.
Schon gewusst?
Solarzellen funktionieren auch ohne direkte Sonneneinstrahlung an nebligen oder wolkigen Tagen. Dieses Sonnenlicht nennt sich „diffuse Einstrahlung“. Dabei wird einiges an Sonnenlicht absorbiert und gestreut. Die Photovoltaik-Anlagen sind dann aber nicht vollständig funktionslos. Zwar kann es sein, dass die Leistung auf 10 % herunterfällt, aber sie sind trotz fehlender direkter Einstrahlung immer noch aktiv. Weniger leistungsanfällig sind die Solarthermie-Anlagen bei diffusem Licht. Die Absorber in den Sonnenkollektoren der Anlagen schaffen es trotz Nebel oder Wolken noch passable Leistung zu bringen.
Beim Campen sicherlich eine hilfreiche Option. Solar-Gadgets können hier für die wichtige zusätzliche Akkuladung sorgen (Bild: Ben Duchac, Unsplash).
Lohnen sich Solar-Gadgets für den Alltag?
Es klingt im ersten Moment nach der optimalen Lösung. Das Handy an den Rucksack oder die Jacke anschließen, durch die portablen Solarpanels zur vollständigen Akkuladung und erst wenn beides wieder im Schrank hängt, ist alles ab“geladen“.
Leider sind diese Gadgets im alltäglichen Gebrauch nicht so leistungsstark, wie wir und unsere elektronischen Geräte es aus der Steckdose kennen. Besonders bei uns in Deutschland, wo nicht von morgens früh bis spät abends die Sonne am Himmel steht, wird es sehr schwer mit der Solarenergie durch den Alltag zu kommen. Mittlerweile können die Akkus unserer technischen Geräte innerhalb einer Stunde voll aufgeladen werden. Wireless- oder auch Fast-Charging haben unsere Ansprüche an Ladezeiten, -volumen oder Gerätegröße enorm in die Höhe schnellen lassen. Das macht es für die Gewöhnung an das "langsame" Laden mit Solar-Gadgets nicht leicht. Bei den Solarzellen kommt es nun mal auch auf die Größe und Anzahl der Solarzellen an. In den meisten Geräten, wie der Solar-Powerbank, dem Rucksack, der Jacke oder den faltbaren Solarzellen kommt man aus praktischen Gründen nur auf eine geringe Anzahl. Das reicht dann nicht aus, damit genügend Solarenergie in unsere Akkus fließt.
Natürlich hat die Benutzung und das plötzliche Aufleuchten der Ladeanzeige durch die Sonne schon etwas Magisches. Im eigenen Alltagskosmos die erneuerbare Energie nutzen zu können ist ein erster Blick in eine saubere Zukunft mit grüner Energie aus Sonne, Wind und Wasser. Vielleicht sind die Gadgets für ein Campingausflug ohne erreichbare Steckdose hilfreich und die Chance auf die letzten wichtigen Prozente Akkuladung. Aber als Steckdosen-Ersatz im Alltag? Noch nicht geeignet. Aber was ja nicht ist, kann ja noch werden.
Danke fürs Lesen!
* Affiliatelinks/Werbelinks: Die mit Sternchen (*) gekennzeichneten Links sind sogenannte Affiliate-Links. Wenn du auf einen solchen Affiliate-Link klickst und eine Aktion ausführst, bekommen wir von dem betreffenden Anbieter eine Provision. Für dich verändert sich der Preis nicht.
_________________________________
Auch interessant: Solarenergie 2.0: Solarthermie im Eigenheim
Solaranlagen und Solarstromprodukte die wichtigsten Fragen und Antworten
Folge uns auf Instagram, um keine nachhaltige Alternative mehr zu verpassen: LifeVERDE
Kommentar erstellen
