Grundsätzlich kannst du 2 Batterien an eine Solaranlage anschließen. Die Verwendung von zwei Akkus an einer Solaranlage kann durchaus sinnvoll sein. Wie das geht, zeige ich dir hier.
Allerdings solltest du dich fragen, warum du das machen möchtest? Was soll der zweite Akku bewirken?
- Möchtest du zusätzlichen Strom speichern und nachts verwenden?
- Oder willst du in deinem Wohnmobil über Wochen komplett autark leben können?
Bevor du einen weiteren Akkus anschließt, solltest du die Erklärungen hier auf der Seite durchlesen. Denn ein paar Voraussetzungen sollten erfüllt sein, damit es mit zwei Batterien klappt:
- Das Solarmodul muss genügend Strom liefern
- Die Kosten für Batterie und Zubehör sind zweitrangig
Die ersten Faktoren sind die Größe der Solaranlage und die Menge an produziertem Strom. Du solltest sicher sein, dass die Solarmodule überhaupt genügend elektrische Leistung liefern können.
Es würde nämlich nichts bringen, einen zweiten Akku anzuschließen. Nur für den seltenen Fall, dass dieser Akku einmal im Monat bei idealen Sonnenschein-Bedingungen geladen wird. Die zusätzliche Batterie wäre schneller kaputt, als dir lieb ist.
Wann lohnt sich eine zweite Batterie?
Deine Solaranlage ist groß genug und hat eine doppelt so hohe Leistung, wie dein bisheriger Akku aufnehmen kann. Dann ist eine zweite Batterie sinnvoll. Es spricht nichts gegen eine zusätzliche Erweiterung. Damit kannst du überschüssige Energie speichern, anstatt sie ins Netz einzuspeisen oder ungenutzt verpuffen zu lassen.
Der zweite Faktor sind die Kosten. Ein zusätzlicher Akku als Energiespeicher ist nicht gerade billig. Vielleicht wäre es wirtschaftlicher, deinen Strombedarf nachts zu kaufen. Und tagsüber lässt du einen Bitcoin-Miner damit laufen. Oder du speist den Überschuss an Energie ins öffentliche Stromnetz ein.
Die Vergütung pro kWh ist je nach Einspeisetarif sehr gering. Trotzdem rechnen sich Speicherakkus frühestens nach fünf Jahren. Bei großen Stromspeichern im kW-Bereich beträgt der Zeitraum sogar zehn Jahre.
Damit machen wir einen Haken an die Wirtschaftlichkeit. Jetzt kommen wir zur technischen Umsetzung. Vorher habe ich jedoch noch einen technischen Hinweis in eigener Sache. Auf dieser Seite verwende ich die Begriffe Batterie und Akku synonym. Hier kannst du nachsehen, warum das nicht ganz korrekt ist, falls du dich für den Unterschied interessierst.
Was ist besser: Parallel- oder Reihenschaltung von Batterien?
Eine der ersten Fragen bei einem zweiten Akku ist, wie die zweite Batterie angeschlossen werden soll. Du kannst die Batterien parallel oder in Serie schalten. Beides hat Vor- und Nachteile. In jedem Fall addiert sich die Kapazität der Akkus.
Bei der Frage nach Reihe oder Parallel gibt es kein besser oder schlechter. Vielmehr kommt es auf deinen Einsatzzweck an. Beim Neubau einer großen Photovoltaikanlage mit optimiert geschalteten Solarmodulen hat die höhere Spannung viele Vorteile. Für Wohnmobile ist der Betrieb von 12 Volt Geräten hingegen meist wichtiger.
Parallelschaltung: Spannung bleibt gleich
Bei dieser Schaltung werden jeweils die positiven und negativen Pole beider Batterien miteinander verbunden. Also Pluspol mit Pluspol und Minuspol mit Minuspol.
Die Spannung bleibt gleich. Deshalb kannst du Verbraucher ganz normal anschließen. Mehr zu Plus und Minus bei Batterien findest du im Artikel über Autobatterien.
Reihenschaltung: Spannung verdoppelt sich
Bei dieser Schaltung werden die Batterien quasi hintereinander geschaltet. Dazu wird der Minuspol der ersten Batterie mit dem Pluspol der zweiten Batterie verbunden. Also Minuspol mit Pluspol.
Die Verbraucher schließt du am Pluspol der ersten Batterie und dem Minuspol der zweiten Batterie an. Beachte jedoch, dass sich die Spannung verdoppelt. Alle Verbraucher müssen für die höhere Spannung ausgelegt sein.
Damit wird schon einmal deutlich, dass der Unterschied vor allem bei der Nennspannung liegt. Das hat einen direkten Einfluss auf den Solarladeregler, den Wechselrichter, die Kabellänge sowie den Querschnitt der Kabel.
Bei beiden Schaltungsvarianten solltest du möglichst zwei identische Akkus vom gleichen Batterietyp verwenden. Beginnen wir mit der Parallelschaltung von zwei Batterien.
Was ist der Vorteil von 2 parallel geschalteten Batterien?
Wenn du zwei Batterien parallel schaltest, erhöht sich die Stromstärke. Der Strom fließt gleichzeitig aus beiden Batterien. Dadurch erhöht sich sofort der maximale Strom, den du aus den Akkus entnehmen kannst.
Außerdem erhöht sich die Zuverlässigkeit deiner PV-Anlage. Falls ein Akkus ausfällt, kann der andere Akku weiterhin Strom liefern.
Was passiert, wenn man zwei Batterien parallel schaltet?
Allerdings müssen beide Batterien immer den gleichen Ladezustand haben. Sonst fließen Ausgleichsströme zwischen den Batterien.
Deshalb sollten parallel geschaltete Akkus absolut identisch sein. Also das gleiche Alter haben, dieselbe Chemie und Kapazität. Nur so lassen sich zwei Batterien parallel laden und entladen.
Für unterschiedliche Akkus müssen wir etwas in die Elektronik-Trickkiste greifen. Dann ist es durchaus möglich, unterschiedliche Batterien parallel zu betreiben. Die drei häufigsten Möglichkeiten stelle ich dir kurz vor:
- Akkuweiche mit Schottky-Diode
- Trennrelais
- Dual-Laderegler für 2 Batterien verwenden
Akkuweiche mit Schottky Diode
Eine Diode ist ein elektronisches Bauteil, das Strom nur in eine Richtung fließen lässt. Damit kannst du ganz einfach verhindern, dass sich die Akkus gegenseitig entleeren. Die sogenannte Schottky-Diode ist auf einen möglichst geringen Spannungsabfall optimiert.
Eine typische Akkuweiche mit Schottky Diode kostet ungefähr 0,3 Volt. Das klingt nicht nach viel. Trotzdem stimmt die Ladespannung am Akku nicht mehr. Deshalb arbeiten Profigeräte mit einer Spannungserhöhung, um den Verlust auszugleichen. Bei Wohnmobilen wird das erreicht, indem die Erregerspannung der Lichtmaschine erhöht wird. Dadurch wird der Verlust ausgeglichen.
Auf diesen Aufwand kannst du verzichten. Denn es gibt den Feldeffekttransistor (FET) beziehungsweise den MOSFET (Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor). Wenn du so einen MOSFET verkehrt herum beschaltest, funktioniert der Leistungstransistor wie eine Diode. Ohne nennenswerten Spannungsabfall.
Trennrelais oder Batteriekoppler
Vielleicht kennst du so ein Trennrelais aus dem Wohnmobil oder Campervan. Dort sind häufig zwei Batterien parallel geschaltet. Einmal die Starterbatterie für den Motor und die Verbraucherbatterie für den Wohnbereich.
Das Trennrelais sorgt nun dafür, dass die elektrischen Verbraucher niemals die Starterbatterie leer saugen können. Sonst könnte der Motor nicht mehr gestartet werden, weil der Kühlschrank zu viel kühlen musste.
Von Prinzip funktioniert ein Relais wie ein Schalter. Dabei schaltet das Trennrelais beide Akkus parallel, sobald die Lichtmaschine genügend Leistung liefert. Die Batterien werden geladen, wenn der Motor läuft.
Sobald der Motor aus ist, wird die Verbraucherbatterie vom Trennrelais abgetrennt. Dann beeinflussen sich die beiden Stromkreise nicht mehr gegenseitig.
Dual-Laderegler für 2 Batterien verwenden
Wenn du überlegst, erst in Zukunft eine zweite Batterie an die Solaranlage zu schließen, kannst du vorsorgen. Wähle am besten gleich einen Dual-Laderegler. Damit kannst du 2 Batterien unabhängig voneinander laden.
In jedem Fall ist ein Dual-Laderegler die optimale Lösung. Dadurch wird eine gleichmäßige Belastung gewährleistet.
Reihenschaltung von 2 Batterien
Eine weitere Option ist die Reihenschaltung von zwei identischen Batterien. Hier wird die Spannung der beiden Batterien addiert. Das bedeutet, die Gesamtspannung ist höher als bei einer einzelnen Batterie.
Bei der Reihenschaltung ist es fast noch wichtiger, auf den identischen Ladezustand zu achten. Falls die Akkus unterschiedliche Kapazitäten haben, wird ein Speicher übermäßig belastet. Das verkürzt die Lebensdauer und kann die Batterie beschädigen.
Am einfachsten wäre wieder, du verwendest zwei gleiche Akkus, vom gleichen Hersteller, mit gleicher Kapazität. Außerdem solltest du einen Akku-Balancer in Erwägung ziehen. Dieses kleine Gerät unterstützt den Laderegler, indem Unterschiede zwischen den Batterien ausgeglichen werden.
Auf den ersten Blick wirkt diese Lösung mit zwei in Reihe geschalteten Batterien einfacher. Du brauchst ein Kabel weniger. Außerdem kannst du auf Elektroniktricks verzichten, wie Relais, Dioden und Dual-Laderegler.
Allerdings musst du darauf achten, dass alle deine Verbraucher mit der doppelt so hohen Spannung zurechtkommen.
2 Batterien an Solaranlage, entweder parallel- oder in Reihe
Abschließend lässt sich sagen, dass beide Schaltungen Vor- und Nachteile haben. Das gilt sowohl für die Parallel- als auch für die Reihenschaltung. Wie immer kommt es darauf an, was du mit der gespeicherten Solarenergie machen möchtest.
Willst du im Wohnmobil möglichst viele Geräte mit 12 Volt Bordspannung betreiben? Dann ist die Parallelschaltung besser geeignet und einfacher umzusetzen. Mit einem zweiten Akku verdoppelt sich die Kapazität deines Batteriespeichers sofort.
Willst du die PV-Anlage mit Wechselrichter im Haus aufrüsten? Dann kannst du eine Reihenschaltung überlegen. Allerdings sollten Laderegler und Wechselrichter mit einer höheren Betriebsspannung von 24 Volt umgehen können.
Die höhere Spannung hat den Vorteil, dass bei gleicher Leistung weniger Strom fließt. Dadurch kannst du die Kabel etwas dünner auslegen. Im Idealfall verwendest du einen PWM-Laderegler und erhöhst die Spannung der Solarmodule. Aber damit bewegen wir uns schon ziemlich weit von der Ausgangsfrage weg, wie du zwei Batterien an deine Solaranlage anschließen kannst.
Fazit: Kann ich zwei Akkus an meiner Solaranlage anschließen?
Es ist durchaus möglich, zwei Batterien an eine Solaranlage anzuschließen. Vor allem im Camping-Bereich gibt es viel Erfahrung dazu.
Das Zusammenschalten von zwei Batterien an eine Solaranlage bietet viele Vorteile. Auf dem Weg musst du jedoch ein paar Herausforderungen meistern. Alle bekannten Lösungen habe ich dir oben gezeigt.
Ob Reihen- oder Parallelschaltung, jede Methode hat ihre eigenen Vor- und Nachteile. Wofür du dich entscheiden solltest, hängt von deinen ganz persönlichen Anforderungen und Zielen ab.
Im Wohnmobil ist die Parallelschaltung besser geeignet. Denn die Kapazität des Batteriespeichers verdoppelt sich sofort. Außerdem kannst du alle 12 Volt Geräte weiterhin benutzen.
Für die Haus-Installation solltest du die Reihenschaltung in Betracht ziehen. Die höhere Spannung ermöglicht eine effizientere Energieübertragung. Allerdings müssen Laderegler und Wechselrichter die Betriebsspannung verkraften.
Egal für welche Methode du dich entscheidest, achte darauf, identische Batterien zu verwenden. Auf diese Frage bin ich in diesem Artikel überhaupt nicht eingegangen, weil es den Rahmen sprengen würde. Je nach gewünschter Batteriekapazität musst du den Laderegler entsprechend der Batterietypen Blei-Säure, LiFePO4, AGM oder Blei-Gel auswählen.
