Die Komponenten des Systems
- Solarmodul: In der Regel mit monokristallinen Zellen, die einen höheren Ertrag pro Flächeneinheit liefern. Das Modul wird nach Süden und im richtigen Neigungswinkel ausgerichtet.
- Akku: Aktuelle Systeme verwenden LiFePO4 (Lithium-Eisenphosphat); dieser Akkutyp zeichnet sich durch eine lange Zyklenlebensdauer, hohe Temperaturbeständigkeit und eine sichere Zellchemie aus.
- Laderegler: Ein MPPT-Laderegler entnimmt dem Modul die maximale Leistung und schützt den Akku vor Überladung und Tiefentladung.
- LED-Leuchte: Hocheffiziente LEDs liefern mit wenig Energie einen hohen Lichtstrom; eine programmierte Dimmung im Verlauf der Nacht spart Energie.
- Mast und Ausleger: Ausgelegt für das Gewicht des Moduls und die Windlast; das Modul kann in den Mastschaft integriert oder am Ausleger montiert sein.
Tag-Nacht-Zyklus
Tagsüber leitet das Modul die erzeugte Energie über den Laderegler in den Akku. Bei Einbruch der Dunkelheit erkennt das System den Abfall der Modulspannung und schaltet die Leuchte automatisch ein; morgens schaltet sie sich auf dieselbe Weise aus. Nach Mitternacht, wenn der Verkehr abnimmt, wird das Licht gedimmt, um die Akkuenergie zu schonen; bei Modellen mit Bewegungsmelder schaltet das Licht wieder auf volle Leistung, sobald sich jemand nähert.
Wie viele Nächte leuchtet er? Das Prinzip der Autonomie
Die Autonomie gibt an, wie viele Nächte der Akku das System ganz ohne Sonneneinstrahlung betreiben kann. Für trübe und bewölkte Tage werden Systeme in der Regel mit einer Autonomie von 2–3 Nächten dimensioniert. Da im Winter die Tage kürzer und die Nächte länger werden, erfolgt die Dimensionierung anhand des ungünstigsten Monats.
Vereinfachte Dimensionierung
Die folgende Rechnung dient nur zur Orientierung; im konkreten Projekt werden Einstrahlungsdaten, Modulneigung und Verschattung gemeinsam bewertet.
| Schritt | Formel | Beispiel (Leuchte mit 30 W) |
|---|---|---|
| Verbrauch pro Nacht | Leistung × Betriebsstunden (inkl. Dimmung) | 30 W × 12 Stunden × 60 % im Mittel = 216 Wh |
| Akkukapazität | Verbrauch pro Nacht × Autonomie ÷ nutzbarer Anteil | 216 Wh × 3 Nächte ÷ 0,9 = ca. 720 Wh |
| Modulleistung | Verbrauch pro Nacht ÷ (Sonnenstunden × Systemwirkungsgrad) | 216 Wh ÷ (3 Stunden × 0,75) = ca. 100 W |
Vorteile und zu beachtende Punkte
- Keine Erdarbeiten, kein Kabelgraben und kein Netzanschluss erforderlich; schnelle Installation und keine Stromrechnung.
- Unabhängig von Netzausfällen; ideal für Parks, ländliche Straßen, Küstenbereiche und Campusgelände.
- Das Modul darf tagsüber nicht im Schatten liegen; Schatten von Bäumen und Gebäuden mindert den Ertrag.
- Auf Hauptverkehrsstraßen mit hohem Verkehrsaufkommen und hohem Beleuchtungsbedarf können netzgespeiste Systeme besser geeignet sein.
Wartung
Eine von Staub und Schmutz befreite Moduloberfläche erhält den Ertrag; in staubigen Regionen empfiehlt sich eine Reinigung mehrmals im Jahr. LiFePO4-Akkus sind langlebig, und am Ende ihrer Lebensdauer wird nur der Akku ausgetauscht; Mast und Leuchte bleiben weiter in Gebrauch.
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