Inselanlagen-Rechner: Solarleistung, Batterie, Laderegler und Wechselrichter dimensionieren
Gartenhaus, Tiny House, Jagdhütte oder Bauwagen: Eine Inselanlage muss in dem Monat funktionieren, in dem am wenigsten Sonne kommt. Genau dort setzt dieser Rechner an – er sucht aus echten PVGIS-Monatsdaten den schwächsten Monat deines Nutzungszeitraums und leitet daraus Modulleistung, Batteriekapazität, Ladereglerstrom und Wechselrichtergröße ab.
Der Unterschied ist dramatisch: Dieselbe Anlage braucht ganzjährig rund das Siebenfache an Modulleistung wie bei reiner Sommernutzung. Trag deine Geräte ein und wähle, wann du die Anlage nutzen willst.
Ergebnis
Benötigte Solarleistung
415 Wp
für 685 Wh pro Tag im Oktober
- Batteriekapazität
- 208 Ah
- bei 12 V – entspricht 2.492 Wh
- Laderegler
- 43 A
- inkl. 25 % Reserve, MPPT empfohlen
- Wechselrichter
- nicht nötig
- alle Geräte laufen direkt an 12/24 V
- Tagesverbrauch
- 685 Wh
- 57,1 Ah bei 12 V
- Auslegungsmonat
- Oktober · 2,48 kWh je kWp und Tag
- Reserve ohne Sonne
- 3 Tage
- davon hängt die Batteriegröße ab
- Ausgelegt auf den Oktober – außerhalb deines Nutzungszeitraums reicht die Anlage nicht.
- Absicherung, Kabelquerschnitte und Blitzschutz sind nicht Teil dieser Rechnung. Gleichstromkreise mit hohen Strömen gehören in fachkundige Hände.
Rechenweg anzeigen
- 1Kühlbox: 45 W × 10 h direkt = 450 Wh
- 2Laptop: 65 W × 3 h direkt = 195 Wh
- 3LED-Licht: 10 W × 4 h direkt = 40 Wh
- 4Tagesverbrauch: 685 Wh = 57,1 Ah bei 12 V
- 5Auslegungsmonat: Oktober mit 2,48 kWh je kWp und Tag
- 6Solarleistung: 685 Wh ÷ (2,48 × 80 %) × (1 + 20 %) = 415 W
- 7Batterie: 685 Wh × 3 Tage ÷ 85 % Entladetiefe ÷ 12 V = 208 Ah
- 8Laderegler: 415 W ÷ 12 V × 1,25 = 43 A
So wird gerechnet
Eine Inselanlage besteht aus vier Teilen, die zusammenpassen müssen: Module, Batterie, Laderegler und Wechselrichter. Die Kette ist nur so gut wie ihr schwächstes Glied – und alles hängt an einer Frage: In welchem Monat muss die Anlage noch funktionieren?
Der Auslegungsmonat entscheidet alles
Ein Modul liefert im Dezember in Deutschland nur etwa ein Zehntel des Juni-Ertrags. Wer das Gartenhaus nur im Sommer nutzt, braucht deshalb einen Bruchteil der Module einer ganzjährig genutzten Hütte. Dieser Rechner sucht aus den PVGIS-Monatsdaten den schwächsten Monat deines Nutzungszeitraums und legt darauf aus.
| Nutzung | Auslegungsmonat | Ertrag je kWp und Tag | Modulbedarf für 600 Wh/Tag |
|---|---|---|---|
| Nur Sommer (Mai–Aug.) | Mai oder August | ca. 4,3 kWh | ca. 210 Wp |
| Frühjahr bis Herbst (März–Okt.) | Oktober | ca. 2,0 kWh | ca. 450 Wp |
| Ganzjährig | Dezember | ca. 0,6 kWh | ca. 1.500 Wp |
Solarleistung [Wp] = Tagesverbrauch ÷ (Ertrag im Auslegungsmonat × Systemwirkungsgrad) × (1 + Reserve)
Batterie [Ah] = Tagesverbrauch × Reservetage ÷ (Entladetiefe × Wirkungsgrad) ÷ Systemspannung
Laderegler [A] = Solarleistung ÷ Systemspannung × 1,25
Sicherung [A] = Wechselrichter ÷ (Systemspannung × Wirkungsgrad) × 1,25Warum die Systemspannung zählt
Bei gleicher Leistung halbiert sich der Strom, wenn du von 12 V auf 24 V gehst. Das bedeutet dünnere Kabel, kleinere Sicherungen und günstigere Laderegler. Faustregel: bis etwa 1.000 W Wechselrichterleistung 12 V, darüber 24 V, ab etwa 3.000 W 48 V. Ein 2.000-W-Wechselrichter zieht bei 12 V rund 190 A – dafür braucht es 70-mm²-Kabel.
Rechenbeispiel
Gartenhaus mit LED-Licht, mobilem Router und kleinem Kühlschrank am Wechselrichter. Nutzung von Frühjahr bis Herbst, Module nach Süden geneigt, Mitteldeutschland, 12-V-System mit LiFePO4 und drei Reservetagen.
Eingaben
- Geräte:
- LED-Licht: 10 W × 4 h/Tag × 0 1/0
- Mobiler Router: 10 W × 8 h/Tag × 0 1/0
- Kühlschrank 230 V: 60 W × 8 h/Tag × 1 1/0
- Nutzungszeitraum: Frühjahr bis Herbst (März–Oktober)
- Region: Mitteldeutschland
- Ausrichtung der Module: Süd
- Neigung: Aufgeständert (30–35°)
- Systemspannung: 12 V
- Batterietyp: LiFePO4 (Lithium)
- Reservetage ohne Sonne: 3 Tage
- Reserve auf die Modulleistung: 20 %
- Systemwirkungsgrad Solar: 80 %
- Wirkungsgrad Wechselrichter: 88 %
Ergebnis
403 Wp
Benötigte Solarleistung
- Batteriekapazität
- 202 Ah
- Laderegler
- 42 A
- Wechselrichter
- 60 W
- Tagesverbrauch
- 665 Wh
- Auslegungsmonat
- Oktober · 2,48 kWh je kWp und Tag
- Reserve ohne Sonne
- 3 Tage
Rechenweg
- Kühlschrank 230 V: 60 W × 8 h über 230 V = 545 Wh
- Mobiler Router: 10 W × 8 h direkt = 80 Wh
- LED-Licht: 10 W × 4 h direkt = 40 Wh
- Tagesverbrauch: 665 Wh = 55,5 Ah bei 12 V
- Auslegungsmonat: Oktober mit 2,48 kWh je kWp und Tag
- Solarleistung: 665 Wh ÷ (2,48 × 80 %) × (1 + 20 %) = 403 W
- Batterie: 665 Wh × 3 Tage ÷ 85 % Entladetiefe ÷ 12 V = 202 Ah
- Laderegler: 403 W ÷ 12 V × 1,25 = 42 A
- Wechselrichter: 60 W für das größte 230-V-Gerät, Batteriesicherung 7 A
Die Variablen erklärt
- Geräte: Leistung, Laufzeit, Ausgang
- Leistung laut Typenschild, tatsächliche Laufzeit pro Tag und ob das Gerät über den Wechselrichter läuft (230 V) oder direkt an 12/24 V.
- Nutzungszeitraum
- Bestimmt den Auslegungsmonat. Der größte Hebel der gesamten Rechnung – ganzjährig kostet rund das Siebenfache an Modulleistung gegenüber reiner Sommernutzung.
- Ausrichtung und Neigung
- Für ganzjährige Anlagen lohnt eine steilere Neigung: Sie verschiebt Ertrag in den Winter, wo er gebraucht wird.
- Systemspannung
- 12 V für kleine Anlagen, 24 V ab etwa 1.000 W, 48 V ab etwa 3.000 W. Höhere Spannung heißt weniger Strom und dünnere Kabel.
- Batterietyp
- LiFePO4 lässt sich zu 85 % entladen, Blei nur zu 50 % – für dieselbe nutzbare Energie braucht Blei fast die doppelte Kapazität.
- Reservetage
- Wie viele Tage ohne Sonne die Batterie überbrücken soll. Drei Tage sind in Mitteleuropa ein üblicher Ansatz.
Typische Fehler
- Im Sommer auslegen, im Winter nutzen: Der Dezember liefert ein Zehntel des Juni – eine Sommer-Anlage steht im Winter still.
- Batterie zu klein wählen: Drei bedeckte Tage in Folge sind normal. Ohne Reservetage ist die Anlage regelmäßig leer.
- Bleibatterie mit 100 % rechnen: Nur die Hälfte ist nutzbar, sonst sinkt die Lebensdauer drastisch.
- Laderegler knapp dimensionieren: Module liefern bei Kälte kurzzeitig über Nennleistung – 25 % Reserve gehören dazu.
- Alles über den Wechselrichter betreiben: Licht, Pumpe und USB-Geräte direkt an 12 V sparen die Wandlerverluste.
- Batteriesicherung vergessen: Zwischen Batterie und Wechselrichter gehört eine passende Sicherung – das ist kein optionales Zubehör.
Annahmen und Grenzen
- Die Ertragsdaten stammen aus PVGIS (Mittel 2005–2023) für einen Referenzstandort je Region; Verschattung durch Bäume oder Gebäude ist nicht enthalten.
- Der Verbrauch wird als über das Jahr konstant angenommen. Im Winter kommen meist Licht und Heizungssteuerung dazu, im Sommer Kühlung.
- Die Wechselrichterleistung richtet sich nach dem größten Einzelgerät; wenn mehrere 230-V-Geräte gleichzeitig laufen, entsprechend addieren.
- Ladewirkungsgrad und Entladetiefe stammen aus typischen Herstellerangaben je Batterietechnologie.
- Kabelquerschnitte, Verschattungsabstände und die konkrete Absicherung sind nicht Teil der Rechnung – dafür ist eine Fachplanung nötig.
- Temperatureffekte sind nicht abgebildet: Unter 0 °C sinkt die nutzbare Kapazität, und LiFePO4 darf unter 0 °C nicht geladen werden.
Häufige Fragen
Wie viel Solarleistung brauche ich für ein Gartenhaus?
Das hängt fast vollständig vom Nutzungszeitraum ab. Für 600 Wh am Tag reichen bei reiner Sommernutzung rund 200 Wp. Von Frühjahr bis Herbst sind es etwa 450 Wp, ganzjährig rund 1.500 Wp – weil der Dezember nur ein Zehntel des Sommerertrags liefert.
Wie groß muss die Batterie einer Inselanlage sein?
Tagesverbrauch × Reservetage ÷ nutzbare Entladetiefe. Bei 600 Wh am Tag, drei Reservetagen und LiFePO4 (85 % Entladetiefe) sind das rund 2.100 Wh, also etwa 175 Ah bei 12 V. Mit Bleibatterien wäre es fast das Doppelte.
12 V, 24 V oder 48 V – was ist richtig?
Bis etwa 1.000 W Wechselrichterleistung ist 12 V praktikabel, darüber wird der Strom unhandlich: 2.000 W ziehen bei 12 V rund 190 A und verlangen 70-mm²-Kabel. Ab 1.000 W also 24 V, ab etwa 3.000 W 48 V. Bei höherer Spannung sind Kabel, Sicherungen und Laderegler deutlich günstiger.
Welchen Laderegler brauche ich?
Ladestrom = Modulleistung ÷ Systemspannung, plus 25 % Reserve. 500 Wp an 12 V ergeben rund 52 A. MPPT lohnt sich fast immer: Er holt 10–30 % mehr heraus als ein PWM-Regler und erlaubt höhere Modulspannungen, also dünnere Kabel von den Modulen zum Regler.
Lohnt sich eine ganzjährige Inselanlage in Deutschland?
Nur mit viel Modulfläche oder einer zweiten Lademöglichkeit. Weil der Dezember so schwach ist, müsste die Anlage für den Winter etwa siebenmal so groß sein wie für den Sommer – den Rest des Jahres liegt diese Leistung brach. Üblich ist deshalb eine Auslegung auf Frühjahr bis Herbst plus Generator, Brennstoffzelle oder gelegentliches Laden am Netz.
Wie viele Reservetage sollte ich einplanen?
In Mitteleuropa sind drei Tage ein guter Ansatz – so lange dauert eine typische Schlechtwetterperiode. Wer die Anlage im Winter nutzt oder auf sie angewiesen ist, plant vier bis fünf Tage. Jeder Reservetag kostet direkt Batteriekapazität.
Brauche ich einen Wechselrichter?
Nur für 230-V-Geräte. Licht, Pumpen, Lüfter, Router und USB-Ladegeräte gibt es alle in 12 V – das spart 12–18 % Wandlerverluste und den Leerlaufverbrauch des Wechselrichters. Für Kühlschrank, Werkzeug oder Küchengeräte führt kein Weg daran vorbei.
Was kostet eine kleine Inselanlage?
Die Anlagenteile liegen preislich weit auseinander, deshalb nennt dieser Rechner bewusst keine Preise. Als Orientierung: Die Batterie macht meist den größten Anteil aus, gefolgt von den Modulen. Wer den Verbrauch senkt, spart an beiden Stellen gleichzeitig.
Quellen und Grundlagen
- PVGIS 5.3 (Europäische Kommission, JRC): Monatserträge je Standort, Ausrichtung und Neigung
- Herstellerdatenblätter von Laderegler, Batterie und Wechselrichter (Entladetiefe, Wirkungsgrade, zulässige Ströme)
- VDE-AR-E 2100-712 und Herstellerangaben zur Absicherung von Gleichstromkreisen – die konkrete Auslegung gehört in Fachhände