Welche Solarpumpen gibt es und wofür eignen sich diese?

Eine Pumpe ganz ohne Stromanschluss nur mit der Energie der Sonne zu betreiben, scheint auf den ersten Blick sehr reizvoll. Die Sonnenenergie kostet nichts und man schont damit die Umwelt. In folgendem Beitrag bin ich der Frage auf den Grund gegangen, welche Möglichkeiten es derzeit dazu gibt und für welche Anwendungsgebiete sich so eine Solarpumpe eignet.

Die erste Erkenntnis bei der Beschäftigung mit Solarpumpen ist, dass hier mehrere Wege nach Rom führen. Im Prinzip kann man aus folgenden Methoden auswählen, eine Pumpe mit Solarenergie zu betreiben:

1. Man installiert am Dach des Hauses eine Photovoltaikanlage und versorgt damit das ganze Haus mit Solarstrom. Mit diesem kann man dann natürlich auch eine Pumpe über den normalen Stromkreislauf versorgen und hat so indirekt eine “Solarpumpe”.
2. Man greift zu einer speziellen Solarpumpe, die sich selbst über ein Solarpanel mit Sonnenenergie speist.
3. Man verwendet eine gewöhnliche Pumpe im Zusammenspiel mit einem Solarpanel und einer Solar-Powerbank oder alternativ eine gewöhnliche Pumpe im Zusammenspiel mit einem Solarpanel und einem Inverter

Die erste Variante macht nur dann Sinn, wenn es möglich ist, die Pumpe an ihrem Standort mit Strom aus der Steckdose zu versorgen. Wenn die Pumpe an einem abgeschiedenen, nicht mit einem Stromkabel erreichbaren Ort steht, dann funktioniert diese nicht. In solchen Fällen kämen dann nur mehr die Varianten 2 und 3 in Frage, diese stelle ich im Anschluss näher vor.

Spezielle Solar-Wasserpumpen

Solarpumpen funktionieren prinzipiell wie normale Wasserpumpen, nur dass die Energie für die Pumpe nicht aus der Steckdose kommt, sondern von einem Solarpanel.

Solarpumpen werden aktuell vor allem für Anwendungen mit geringen Leistungsanforderungen angeboten, z.B. als Pumpe für kleine Springbrunnen, als Pumpe für ein dekoratives Wasserspiel in einem Teich oder als Pumpe für einen kleinen Zierwasserfall im Garten. Diese Pumpen sind recht günstig für 10 bis 30 Euro erhältlich und haben die Funktion, das Wasser etwas zu bewegen und damit mit Sauerstoff zu versorgen bzw. einen optisch interessanten Effekt zu erzeugen. Solche Pumpen sind jedoch nicht dafür geeignet, größere Wassermengen in Teichen umzuwälzen bzw. zu reinigen.

Solarpumpe als Teichpumpe (Amazon Link)

Die günstigsten Solarpumpen bestehen nur aus der eigentlichen Pumpe und einem daran angeschlossenen Solarpanel. Diese Pumpen sind nicht dazu in der Lage, Energie zu speichern, die Pumpe läuft hier also immer nur dann, wenn gerade genügend Sonne scheint. Bessere Modelle verfügen über einen zusätzlichen Akku, der vom Solarpanel geladen wird und als Puffer dient, sollte die Sonne untergegangen bzw. hinter Wolken versteckt sein. Pumpen mit Akku kosten ab ca. 30 Euro aufwärts.

Solarpumpen findet man zudem als Teil von in sich geschlossenen Tropfbewässerungssystemen für Balkone bzw. Terrassen. Hier haben sie die Funktion, das Wasser aus einem Wasserbehälter zu pumpen, um die angeschlossenen Tropfer zu versorgen. Ein beliebtes solches System ist z.B. Gardena Aquabloom (Amazon Link).

Deutlich stärkere Solarpumpen, als die zuvor beschriebenen, werden als Tiefbrunnenpumpen angeboten. Diese Pumpen sind Gleichstrompumpen und können direkt an ein Solarpanel angeschlossen werden. Sie werden mit Leistungen bis 900 Watt und maximalem Durchfluss von bis zu 3.000 Liter pro Stunde angeboten. Das entspricht der Leistung von kleiner dimensionierten üblichen Tiefbrunnenpumpen und dürfte für viele Anwendungsfälle ausreichen. Hier ist allerdings zu beachten, dass zum ordentlichen Funktionieren das angeschlossene Solarpanel mindestens über die doppelte, besser jedoch noch über die dreifache Leistung der Pumpe verfügen sollte. Für eine 900 Watt Pumpe braucht man demnach ein Solarpanel, das zumindest 1.800, noch besser jedoch 2.700 Watt erzeugen kann. Das ist schon eine ganze Menge und entspricht bereits einer kleinen Anlage für ein Einfamilienhaus, daher wird es in der Praxis sehr oft sinnvoller sein, zu Pumpen mit weniger Wattanzahl zu greifen.

Die bei Amazon angebotene DCHOUSE Tauchpumpe (Amazon Link) in der 12V Version ist z.B. wesentlich kleiner dimensioniert und hat lt. Herstellerangaben eine Literleistung von max. 360 Liter pro Stunde. Im Gegenzug reicht zum Betrieb ein 200 Watt Solarpanel aus. Die Pumpe kann mit zusätzlichen Zwischenstücken auch über eine Batterie gespeist werden.

Gewöhnliche 230V Pumpe mit Solarenergie betreiben

Hier sind mir zwei Möglichkeiten bekannt:

Betrieb einer Pumpe über eine Solar-Powerbank

In einem Solarpanel wird die notwendige Energie erzeugt und in einer speziellen Solar-Powerbank gespeichert.

Dabei handelt es sich um eine spezielle Art von Akku, die auch “mobile Steckdose” genannt wird und es einem ermöglicht, ein 230 Volt Gerät direkt an den im Akku vorhandenen Steckdosenanschluss anzuschließen. Je nach Modell stellen diese Solar-Powerbanks eine bestimmte Ausgangsleistung in Watt zur Verfügung, die limitiert, welche Wattanzahl angesteckte Geräte haben dürfen. Wobei der Preis der Powerbank proportional zur Ausgangsleistung und zur Kapazität der Batterie ansteigt. Es empfiehlt sich demnach auch hier, eine eher genügsame Pumpe zu verwenden. Ein aus meiner Sicht guter Kompromiss ist hier die Ecoflow River Max mit einer Maximalleistung von 600 Watt und einer Kapazität von 512 Wattstunden (Wh). Eine 600 Watt Pumpe könnte damit demnach weniger als eine Stunde lang betrieben werden.

Ecoflow Solar-Powerstation (Amazon Link)

Betrieb einer Pumpe über einen Inverter

Alternativ dazu kann der Strom direkt aus dem Solarpanel genutzt werden. Dazu ist neben der Pumpe und dem Solarpanel eine Kontrolleinheit mit Spannungsbegrenzer und ein Inverter (Spannungswandler) notwendig. Die Pumpe wird mit der Kontrolleinheit verbunden und diese regelt die Spannung auf die für die Pumpe notwendige Spannung herab. Das ist notwendig, da die Solarkollektoren so ausgelegt sind, dass sie eine etwas höhere Spannung als die Ladeschlussspannung der Batterie liefern. Für ein 12 Volt System liefert das Solarmodul z.B. zwischen 15 und 18 Volt. Diese überhöhte Spannung wäre auf Dauer schädlich für die Batterie bzw. in unserem Fall für die Pumpe. Daher ist die Spannung mittels Spannungsregler auf 14 Volt herab zu regeln, bzw. bei einem 24 Volt System auf ca. 27 Volt.

Von der Kontrolleinheit weg führen die Stromleitungen zum Inverter, der die 12 Volt oder 24 Volt Gleichspannung in 230 Volt Wechselspannung mit 50 Hz umwandelt. Alternativ kann man zwischen Kontrolleinheit und Inverter auch noch eine Batterie platzieren, wenn man die Solarpumpe unabhängig von Tageszeit und Wetter nutzen möchte.

Auch hier gilt, dass das verwendete Solarpanel die dreifache Leistung erzeugen sollte, mit der die Gartenpumpe läuft. Für eine 100 Watt Pumpe wird demnach ein 300 Watt Solarpanel benötigt.

Alternativen zur Solarpumpe

Um eine Pumpe an einem Ort ohne Stromanschluss betreiben zu können, gibt es neben einer Solarpumpe noch weitere Alternativen:

Verwendung einer Akkupumpe

In diesem Bereich war die Einhell Aquinna (Amazon Link) lange Zeit alleine auf weiter Flur, mittlerweile gibt es noch weitere Alternativen von Güde, Baricus bzw. deutlich teurer von Makita. Die Aquinna scheint mir aber im Vergleich noch die stärkste unter den aktuell angebotenen Akkupumpen zu sein, sie läuft mit zwei 18 Volt Akkus und hat einen maximalen Förderdruck von 2,2 bar und eine maximale Förderleistung von 3.000 Liter pro Stunde. Wunderdinge darf man sich mit diesen Leistungsdaten keine erwarten, in meinem großen Pumpenvergleich, in dem auch die Aquinna mit gelistet ist, sieht man, dass sie deutlich leistungsschwächer ist als die schwächsten kabelgebundenen Pumpen. Sie lässt sich demnach nur für Aufgaben nutzen, bei denen kaum Druck aufgebaut werden muss bzw. das Wasser nicht aus größerer Tiefe gepumpt werden muss. Und die 2 Akkus reichen auch nur für ca. 30 bis 60 Minuten Einsatzdauer.

Verwendung einer Benzinpumpe

Das sind Pumpen, die mit Benzin betrieben werden und dazu einen Benzintank eingebaut haben. Die meisten dieser Pumpen sind auf große maximale Literleistungen bei überschaubarem maximalen Förderdruck ausgelegt und eignen sich damit in erster Linie um große Wassermengen von A nach B zu transportieren, z.B. im Zuge einer Entwässerung. Mit etwas Recherche findet man aber auch etwas mehr auf Druck ausgelegte Modelle, die z.B. für den Betrieb eines etwas schwächer dimensionierten Bewässerungssystems ausreichen würden. Die bei Amazon beliebte Einhell GC-PW 16 (Amazon Link) fällt mit einer maximalen Fördermenge von 14.000 Litern pro Stunde und einem maximalen Förderdruck von 2,8 bar eher in erste Gruppe. Ihr Benzintank fasst 1,8 Liter, womit einige Stunden Betriebsdauer möglich sind.