MPPT-REGLER
Ein MPPT-Wind- und Solarregler (Maximum Power Point Tracking) ist ein fortschrittliches Gerät, das in netzunabhängigen Energiesystemen (Off-Grid-Systemen) verwendet wird, um den Energieertrag sowohl von Windturbinen als auch von Solarmodulen zu maximieren und Batterien effizient und sicher aufzuladen.
Was ist ein MPPT?
„Maximum Power Point Tracking“ (MPPT) bedeutet, dass der Regler kontinuierlich den maximalen Leistungspunkt (MPP) der Energiequelle (Solarmodul oder Windkraftanlage) sucht und verfolgt.
Für Solarmodule: Die Leistung eines Solarmoduls hängt stark von Faktoren wie Sonneneinstrahlung, Temperatur und Beschattung ab. Der MPP ist der Punkt, an dem das Produkt aus Spannung (Volt) und Stromstärke (Ampere) am größten ist und somit die maximale Leistung erzeugt wird. Ein MPPT-Regler passt die elektrische Last des Solarmoduls dynamisch an, um stets an diesem optimalen Punkt zu arbeiten. Für Windkraftanlagen: Ähnlich wie Solarmodule haben Windkraftanlagen bei jeder Windgeschwindigkeit einen optimalen Drehpunkt, an dem sie die meiste Energie erzeugen. Ein MPPT-Regler für Windkraftanlagen kann die Drehzahl der Anlage anpassen, um diesen maximalen Leistungspunkt auch bei niedrigen Windgeschwindigkeiten zu erreichen.
Wie funktioniert ein MPPT-Regler für Wind- und Solaranlagen?
Im Wesentlichen ist ein MPPT-Regler ein DC/DC-Wandler. Es nimmt die unregelmäßige Spannung und Stromstärke der Solarmodule und/oder der Windturbine auf und wandelt sie in die optimale Spannung und Stromstärke um, die zum Laden der Batterien erforderlich sind.
Was macht MPPT so besonders?
Spannungsumwandlung: Wenn die Spannung der Solarmodule oder der Windkraftanlage höher ist als die Batteriespannung, wandelt der MPPT-Regler diese überschüssige Spannung in zusätzlichen Ladestrom um. Dadurch wird keine Energie über der Batteriespannung „verschwendet“.
Maximale Stromausbeute: Durch die kontinuierliche Überwachung des MPP stellt der Regler sicher, dass auch unter wechselnden Bedingungen (z. B. Bewölkung bei Solar, wechselnde Windgeschwindigkeiten bei Wind) möglichst viel Energie aus den Quellen gewonnen wird.
Vorteile eines MPPT Wind- und Solarreglers:
Höhere Effizienz: Im Vergleich zu herkömmlichen PWM-Ladereglern (Pulsweitenmodulation) können MPPT-Regler den Energieertrag um 10 % bis 30 % oder sogar mehr steigern, insbesondere bei kühleren Temperaturen oder wenn zwischen der Quelle und der Batterie ein großer Spannungsunterschied besteht.
Optimale Akkuladung:
Sie sorgen für eine präzise, mehrstufige Ladung der Akkus, verlängern so deren Lebensdauer und verhindern eine Überladung.
Flexibilität bei der Anlagenplanung:
MPPT-Regler ermöglichen die Verwendung von Solarmodulen mit höherer Spannung als die Batteriespannung, was die Verkabelung vereinfachen und Kosten senken kann.
Bessere Leistung bei schlechten Bedingungen:
Selbst bei bewölktem Himmel, im Halbschatten oder bei schwacher Windgeschwindigkeit holen sie noch immer die maximal verfügbare Leistung heraus.
Hybridnutzung:
Ein sowohl für Wind- als auch für Solarenergie konzipierter MPPT-Regler (oft als „Hybrid-Regler“ bezeichnet) ermöglicht die Kombination beider Energiequellen in einem System und erhöht so die Zuverlässigkeit und Autonomie.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass ein MPPT-Wind- und Solarregler ein intelligentes „Gehirn“ in einem netzunabhängigen System ist, das dafür sorgt, dass die Energie aus Wind und Sonne die Batterien so effizient wie möglich erreicht, um eine zuverlässige Stromversorgung zu gewährleisten.
Oxidbehandlung von Aluminium
Unter der „Oxidbehandlung von Aluminium“ versteht man in erster Linie den Vorgang des Eloxierens (auch Anodisieren genannt). Dabei handelt es sich um einen elektrochemischen Prozess, der die natürliche Oxidschicht auf Aluminium gezielt verstärkt und verändert, um dem Material verbesserte Eigenschaften zu verleihen.
Aluminium bildet an der Luft auf natürliche Weise eine dünne, passivierende Oxidschicht, die das darunterliegende Metall vor weiterer Korrosion schützt. Diese natürliche Schicht ist jedoch sehr dünn und nicht besonders widerstandsfähig. Eloxieren übertrifft diese natürliche Schutzschicht bei weitem.
Eigenschaften und Vorteile von eloxiertem Aluminium
Die Eloxalschicht verleiht Aluminium eine Reihe verbesserter Eigenschaften:
Erhöhter Korrosionsschutz:
Die Oxidschicht ist chemisch stabil und schützt das darunterliegende Aluminium effektiv vor den meisten Umwelteinflüssen, einschließlich Salzwasser, saurem Regen und vielen Chemikalien (im pH-Bereich von 5–8).
Erhöhte Oberflächenhärte und Verschleißfestigkeit:
Eloxierte Beschichtungen sind deutlich härter als das Grundmaterial Aluminium (Härten von 200 HV bis 600 HV bei Harteloxierung). Dies verbessert die Kratz- und Abriebfestigkeit deutlich.
Elektrische Isolierung:
Aluminiumoxid ist ein elektrischer Isolator. Eloxierte Aluminiumteile sind daher nicht elektrisch leitend, was in vielen Anwendungen von Vorteil ist. Die Durchschlagfestigkeit hängt von der Schichtdicke ab.
Temperaturbeständigkeit:
Aluminiumoxid ist sehr temperaturbeständig (bis 2000 °C). Die thermische Belastbarkeit eloxierter Teile wird jedoch durch den Schmelzpunkt des Aluminiums selbst (ca. 660 °C) begrenzt. Bei etwa 100–200°C können Mikrorisse auftreten, die die Schutzwirkung jedoch nicht wesentlich beeinträchtigen.
Zusammenfassend ist die Oxidbehandlung von Aluminium, insbesondere das Eloxieren, ein etabliertes und vielseitiges Verfahren, um die Oberflächeneigenschaften von Aluminium gezielt zu verbessern und es für eine breite Palette von Anwendungen tauglich zu machen.
