Diagramm eines hybriden Solar- und Windsystems

Was das Diagramm zeigt

Diese Vorlage kombiniert Solar- und Windenergie. Solarmodule und eine kleine Windanlage laden dieselbe Batteriebank, während ein Hybridwechselrichter das Haus versorgt. Ein Überwachungsgerät macht Erzeugung und Betrieb sichtbar. Der gemeinsame Speicher verbindet die beiden Energiequellen, ohne dass sie dieselbe Regelung benötigen.

Die Module führen über den Anschlusskasten zum Hybridwechselrichter. Die Windanlage führt über einen AC-Schutz und ihren eigenen geeigneten Regler zur Batterie. Ein DC-Schutz verbindet die Bank mit dem Wechselrichter. Auf der Ausgangsseite liegen AC-Schutz, Verteilung und Überspannungsschutz. Gehäuse sind über Erdungsschiene und Erder verbunden.

Komponenten im Diagramm

• ModulfeldModulgruppe als Block dargestellt.
• StringboxAnschluss- und Schutzkasten der Strings.
• HybridwechselrichterWechselrichter mit Batterie- und Netzbetrieb zugleich.
• 2× AC-SchutzschalterSchutzschalter für Wechselstromkreise.
• VerteilerkastenVerteilung und Schutz der Anlage.
• WohnhausWohn-Verbrauchseinheit.
• DC-SchutzschalterSchutzschalter für Gleichstromkreise.
• BatteriespeicherVerbundene Batterieeinheiten.
• WindturbineKleinwindanlage.
• LadereglerRegelt die Batterieladung aus den Modulen.
• MonitoringDatenlogger oder Monitoring-Modul (WLAN, App).
• Überspannungsschutz ACÜberspannungsschutz für Wechselstrom.
• ErdungsschienePotenzialausgleichsschiene für Erde.
• ErdungsstabErdungsstab im Erdreich.

So funktioniert es Schritt für Schritt

1. Sonne am Tag: Die Module versorgen Lasten und laden den Speicher über den Hybridwechselrichter.
2. Wind auch nachts: Bei ausreichendem Wind kann die Turbine unabhängig vom Tageslicht Energie über ihren Regler liefern.
3. Gemeinsame Bank: Beide Quellen speisen denselben Speicher. Ladeparameter und Stromgrenzen müssen aufeinander abgestimmt sein.
4. Verbrauch: Der Wechselrichter liefert Wechselstrom aus der verfügbaren Solar- und Batterieenergie innerhalb seiner Leistungsgrenzen.

Wann diese Vorlage passt

Die Vorlage ist für Standorte mit verlässlich nutzbarem Wind interessant, etwa offene Flächen, Küsten oder geeignete Höhenlagen. Ergänzen sich Wind und Sonne im Jahresverlauf, kann das den Speicherbedarf gegenüber einem rein solaren Konzept verringern.

Kleine Windanlagen benötigen einen geeigneten Mast, freien Anströmraum und mechanische Wartung. Schwacher oder turbulenter Wind liefert häufig wenig nutzbare Energie. Vor einer Investition muss deshalb das lokale Windangebot untersucht werden; die Nennleistung des Generators allein ist keine Ertragsprognose.

Tipps zum Anpassen der Vorlage

• Verwende den für die Turbine vorgesehenen Regler. Viele Systeme benötigen eine Bremse oder eine Last zur Aufnahme überschüssiger Energie.
• Ergänze geeigneten DC-Schutz zwischen Windregler und Bank; das Beispiel zeigt bereits Schutz an der Turbinenseite und zwischen Bank und Wechselrichter.
• Trage die Leistungen der Module und der Windanlage getrennt ein und kennzeichne die jeweiligen Energiepfade.
• Stelle bei Bedarf einzelne Batterien dar, wie in der Anleitung zur Reihen- und Parallelschaltung.

Häufige Fragen

Lohnt sich eine kleine Windanlage am Haus?

Vor allem an geeigneten Standorten mit anhaltendem Wind und wenigen Hindernissen. In dichter Bebauung kann Turbulenz den Ertrag stark reduzieren. Vergleiche die zu erwartende Jahresenergie mit Anschaffung, Wartung und örtlichen Anforderungen.

Kann die Turbine direkt an die Batterie?

Sie benötigt eine passende Regelung. Wenn die Batterie voll ist und der Wind weiter weht, muss das System die Energie beziehungsweise Drehzahl kontrollieren, zum Beispiel durch Bremsung oder eine dafür vorgesehene Last.

Können Solar und Wind eine Bank gemeinsam laden?

Ja, mit geeigneten Reglern, kompatiblen Ladespannungen und abgestimmten Stromgrenzen. Auch die Anforderungen des Batterieherstellers und des BMS sind zu beachten. Die Vorlage erläutert das Konzept; die endgültige Ausführung benötigt eine fachliche Prüfung.