Die Funktionsweise von Solarleuchten

Banner für Solarleuchten

Schon seit Urzeiten wird die Sonne von einem überwältigenden Großteil aller Lebewesen intuitiv als natürlicher Wärme- und Energiespender genutzt. Mit der Erfindung der Solarzellen schließlich wurde Sonnenenergie aktiv nutzbar und speicherbar gemacht, sodass wir heute in vielen Bereichen von diesem nachhaltigen Strom profitieren, nicht zuletzt, wenn wir uns an dem Licht einer Solarleuchte erfreuen. Aber wie genau hat sich die Solartechnik entwickelt? Und wie funktionieren Solarleuchten mit der aus der Sonne gewonnenen Energie? Diese Fragen wollen wir in diesem Artikel einmal etwas ausführlicher beleuchten.

Solarstrahler
Dekoleuchten
Wegeleuchten

Die Geschichte der Solartechnik

Aus Sonnenenergie Strom herstellen – diese wegweisende Erfindung wurde 1839 durch den Pariser Physiker Alexandre Edmond Becquerel (1829-1891) in die Wege geleitet: Bei Experimenten entdeckte er den sogenannten photoelektrischen Effekt (auch Photoeffekt oder Becquerel-Effekt), der zur Folge hat, dass Strom bei Licht stärker fließt als im Dunkeln. Darauf aufbauend ermöglichten es nachfolgende Physiker, positive und negative Ladungen einer Licht- oder Wärmequelle in Gleichstrom umzuwandeln, mit dem beispielsweise Akkus direkt aufgeladen werden können. Dieser photovoltaische Effekt ist die Grundvoraussetzung für den Betrieb aller Solaranlagen, von den riesigen Solarkraftwerken bis hin zu den Solarleuchten in unserem Garten.

Wie funktionieren Solarleuchten?

Es sollten hundert Jahre vergehen, bis aus Becquerels Entdeckung die erste professionell energieerzeugende Photovoltaik-Anlage geworden war. Heute ist der photovoltaische Effekt kaum mehr aus unser aller Leben wegzudenken und zu einem festen Bestandteil der Stromerzeugung geworden. Zwar ist die Stromausbeute von Solarenergie geringer als bei herkömmlichen Kraftwerken, dafür aber ist ihre wichtigste Energieressource, eben die Sonne, unerschöpflich und nachhaltig.

Von der Sonne in den Akku

Jede Solarleuchte ist eine Mini-Photovoltaik-Anlage und deshalb mit einem Solarmodul ausgestattet.

Dieses ist entweder direkt an der Leuchte verbaut oder aber als externes Bauteil mit einer Zuleitung an sie angeschlossen, so dass das Solarmodul ein Stück von der Leuchte entfernt die benötigte Sonnenenergie sammeln kann. Das Solarmodul besteht aus Solarzellen, die durch eine Schutzschicht vor Wind und Wetter geschützt werden. Die Solarzelle wiederum besteht meist aus dem Halbleitermaterial Silizium, das die aufgenommene Sonnenenergie sehr gut leiten kann: Fällt Sonnenlicht auf das Silizium, entsteht eine elektrische Spannung. Dabei gilt: Umso mehr Fläche und umso mehr Licht, umso mehr Strom wird produziert. Außerdem ist es für die Leistung eines Solarmoduls von Bedeutung, in welcher Form das Silizium verarbeitet worden ist: Monokristallines Silizium erzeugt den meisten Strom, gefolgt von polykristallinem und letztendlich amorphen Silizium.

Der Aufbau einer Solarzelle

Vom Akku zum Licht

Die so erzeugte Energie wird im Akku der Solarleuchte gespeichert. Zum Einsatz kommen hier LEP-Akkus (Lithium-Eisenphosphat), NiMh-Akkus (Nickel-Metallhydrid) und die sehr leistungsstarken Li-Ion-Akkus (Lithium-Ionen). Die meisten Solarleuchten sind mittlerweile mit LEDS ausgestattet, die weit weniger Energie benötigen als Glühbirnen und gleichzeitig deutlich längere Lebenszyklen aufweisen. Damit kann die Energie, die tagsüber im Akku gesammelt worden ist, länger von der LED genutzt werden, um die Solarleuchte zum Leuchten zu bringen. Es gibt Solarleuchten, die sich über einen Sensor automatisch einschalten, wenn die Dämmerung hereinbricht und/oder über einen Regler an- und ausgeschaltet werden können. Ein Akku, der mit der Energie eines sonnigen Tages befüllt ist, hält durchschnittlich 8-10 Stunden, bis er wieder aufgeladen werden muss.

Welche Arten von Solarleuchten gibt es?

„Solarleuchte“ ist der Oberbegriff für alle Leuchtmittel, die ausschließlich mit Solarenergie betrieben werden können und damit vom Stromnetz unabhängig sind. Ihre Funktionen sind vielfältig und unterscheiden sich beispielsweise darin, wie hell und in welcher Lichtfarbe sie leuchten oder wie ihr Lampenschirm konstruiert ist.

Standleuchte mit Bewegungsmelder

Wege- und Nutzleuchten
Diese Solarleuchten werden in dunklen Ecken, an Auffahrten oder als Hausnummern eingesetzt, um in der Dunkelheit ein Licht zur Orientierung zu bieten. Neben einem weniger hellen Dauerlicht sind sie häufig auch mit einer sehr hellen LED versehen, hinzu kommt gegebenenfalls ein PIR-Sensor, der die Leuchte bei Bewegungen in seinem Umfeld aktiviert. Die Form von Wege- und Nutzleuchten richtet sich nach ihrem Zweck, meist aber werden nicht nur einzelne Spots, sondern die gesamte umliegende Fläche homogen ausgeleuchtet.

Solarstrahler in einem schönen Gartenambiente leuchtend

Strahler und Spots
Strahler und Spots sind die hellsten unter den Solarleuchten, damit sie punktuell einzelne Gegenstände beleuchten oder starke Lichtakzente setzen können. Damit diese Solarleuchten ohne Verluste viel Licht auf einen definierten Punkt werfen können, sind Strahler und Spots häufig mit einer sehr leistungsfähigen LED ausgestattet und ihre Lampenköpfe mit einem lichtleitenden Schirm versehen.

Solar Dekoleuchte Kokuna

Deko-Leuchten
Deko-Leuchten sind die Romantiker unter den Solarleuchten, deren Hauptaufgabe es ist, mit Licht und Schatten eine gemütliche Atmosphäre entstehen zu lassen. Dafür benötigen sie weniger Lichtstärke, ihre Lichtfarben sind häufig warmweiß oder bunt. Durch verzierte oder durchbrochene Lampenkörper entstehen faszinierende Licht- und Schattenspiele, teilweise flackern die LEDs wie echte Kerzen. Deko-Leuchten gibt es für den Boden, zum Hängen, als Tischbeleuchtung oder sogar als schwimmende Dekoration für den Gartenteich.

Pflege und Wartung von Solarleuchten

Solarleuchten sind sehr pflegeleicht, langlebig und für den ganzjährigen Einsatz im Freien konzipiert, sodass sie ohne besonderen Wartungsaufwand für mehrere Jahre im Dauerbetrieb auf dem Balkon oder im Garten bleiben können. Auch der Akku übersteht dank Tiefentladungsschutz die dunkle Jahreszeit ohne Memoryeffekt. Nur bei Solarleuchten aus Echtglas sollte darauf geachtet werden, dass sie keinem Frost oder starken Temperaturunterschieden ausgesetzt werden.

Sollte Ihre Solarleuchte nur kurz oder überhaupt nicht mehr leuchten, kann es sein, dass das Solarmodul über den Tag zu wenig Sonne hat sammeln können. Achten Sie also darauf, dass die Sonne gut auf das Modul scheinen kann und befreien Sie es gegebenenfalls von Schmutz, Laub oder Schnee. Bedenken Sie bitte auch, dass im Winter die Leuchtdauer einer Solarleuchte durch die fehlenden Sonnenstunden von sich aus verkürzt sein kann. Fremdlichtquellen wie Straßenlaternen können darüber hinaus die Sensorfunktion einer Solarleuchte unterdrücken, sodass sie im Dunkeln nicht aktiviert wird.

Sollten Sie nach dem Befolgen der Tipps dennoch Probleme mit der Leuchtdauer haben, sollte der Akku ausgetauscht werden. Die Herstellerempfehlung für Solarleuchten Akkus besagt den Akku alle 2 – 3 Jahre zu tauschen. Unserer Erfahrung nach halten viele Akkus aber länger und sollten erst dann gewechselt werden, wenn die Leuchte trotz sonnigem Plätzchen, sauberem Modul und ohne die Störung durch Fremdlichtquellen nicht mehr oder nur noch sehr kurz leuchtet.

Rückfragen an uns

Für den Fall, dass Sie zu einer speziellen Solarleuchte noch eine Frage haben, haben wir für Sie auf den jeweiligen Produktseiten ausführliche Bedienungsanleitungen im PDF Format hinterlegt. Gerne werfen wir auch persönlich einen Blick auf Ihr Problem – unser Esotec Technikteam steht Ihnen daher ganz persönlich mit Rat und Tat zur Seite.

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Autor: Matthias Englert

Durch sein technisches Verständnis und langjähriger Erfahrung mit den Produkten kennt Matthias jede Stolperfalle und deren Lösung. Als Abteilungsleiter im Kundenservice ist er daher ein gefragter Mann und steht bei Fragen mit Rat und Tat zur Seite.