Elektrik

Auf dieser Seite geht es primär um die Energieversorgung im Tiny House. Für diejenigen, die sich für die Beleuchtung im Tiny House interessieren, haben wir eine separate Seite zu diesem leicht überschauten, aber dennoch wichtigen Thema erstellt.

Energieversorgung im Tiny House

Ein Leben ohne den Zugang zu Strom ist heutzutage kaum mehr vorstellbar. Auch im Tiny House wird er benötigt. Für Licht, Heizung, zum Laden und Betätigen elektrischer Geräte und vielem mehr. Zu diesem Zweck gibt es eine große Auswahl an Stromgeneratoren/-quellen. Mit dem Anschluss ans Stromnetz beispielsweise, ist man auf das vorhanden sein von Anschlussbuchsen angewiesen, und damit eingeschränkt in der freien Standortwahl. Dafür hat man immer einen gesicherten Zugang zu Strom. Die alleinige Energiezufuhr durch eine PV Anlage ist stark von lokaler Sonneneinstrahlung abhängig. In diesem Fall macht es Sinn, beide Wege der Stromzufuhr zu kombinieren, und selbst entscheiden zu können, woher die Energie kommt. Genauso können regenerative Energien bzw. Generatoren mit Energiespeichersystemen wie Lithium-Ionen-Batterien kombiniert werden. So entstehen unzählige Kombinationsmöglichkeiten, durch welche sich die Stromzufuhr speziell an persönliche Anforderungen anpassen lässt. Je nach Typ und Anzahl der Verbraucher ist auf die korrekte Installation und Kabellegung zu achten. Der Markt bietet dafür verschiedenste Kabeltypen und – dicken, sowie Stecker und Adapter jeglicher Art.

Wechselrichter

Ein Wechselrichter ist ein elektronisches Gerät, das dazu dient, Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) umzuwandeln. Dies ist wichtig, da viele elektrische Geräte und das öffentliche Stromnetz in den meisten Ländern Wechselstrom verwenden. Wechselrichter ermöglichen es, Gleichstromquellen wie Batterien, Solarpanels, Windturbinen und andere erneuerbare Energiequellen in das normale Wechselstromnetz einzuspeisen oder Wechselstrom für den Betrieb von Geräten und Haushaltsstromnetzen zu erzeugen. In jedem Fall kommt man kaum um den Einsatz eines Wechselrichters herum, wenn man seine Energie aus regenerativen Stromquellen beziehen, beziehungsweise Stromspeicher einsetzen will.

Die Hauptfunktionen eines Wechselrichters sind:

  1. Gleichstrom-AC-Umwandlung: Ein Wechselrichter wandelt Gleichstrom, der normalerweise in Batterien oder aus erneuerbaren Energiequellen erzeugt wird, in Wechselstrom um. Dies ermöglicht die Nutzung dieser Energiequellen zur Stromversorgung von Haushalten oder zur Einspeisung in das öffentliche Stromnetz.

  2. Frequenz- und Spannungsanpassung: Wechselrichter können die Frequenz und Spannung des erzeugten Wechselstroms an die Anforderungen des angeschlossenen Stromnetzes oder der angeschlossenen Geräte anpassen. In vielen Ländern beträgt die Standardfrequenz des Wechselstroms 50 oder 60 Hertz (Hz), und die Spannung kann je nach Region variieren.

  3. Stromqualität und -stabilität: Hochwertige Wechselrichter sorgen für eine saubere und stabile Wechselstromausgabe, um sicherzustellen, dass angeschlossene Geräte effizient und zuverlässig arbeiten.

Es gibt verschiedene Arten von Wechselrichtern, je nach ihrer Anwendung und den spezifischen Anforderungen. Zu den gängigen Typen gehören:

  • Netzgebundene Wechselrichter: Diese werden verwendet, um Gleichstrom aus erneuerbaren Energiequellen wie Solaranlagen in das öffentliche Stromnetz einzuspeisen.

  • Insel-Wechselrichter (Off-Grid-Wechselrichter): Diese werden in autarken Systemen verwendet, um Gleichstromquellen wie Batterien oder Solarpaneele in Wechselstrom umzuwandeln, ohne an das öffentliche Stromnetz angeschlossen zu sein.

  • Hybrid-Wechselrichter: Diese können sowohl netzgebundene als auch Inselbetriebsfunktionen bieten und ermöglichen es, Energie aus verschiedenen Quellen zu nutzen und zu speichern.

Photovoltaik-Anlage (PV)

PV-Anlagen wandeln Sonnenlicht in elektrische Energie um, ohne Emissionen zu erzeugen. Das, gepaart mit der Autarkie, die eine PV bietet, beispielsweise wenn das Tiny House an abgelegenen Orten steht, wo der Zugang zum Stromnetz begrenzt ist, machen Photovoltaik-Anlagen zu einer effizienten und unabhängigen Energiequelle. Dazu erfordern PV-Anlagen nur begrenzte Wartung. Bereits mit regelmäßiger Reinigung der Solarpaneele und gelegentlicher Inspektion können Sie sicherstellen, dass Ihre Anlage effizient arbeitet. All diese Eigenschaften machen PV-Anlagen zu einer beliebten Stromquelle, besonders in der Tiny House Community.

Nun gibt es unterschiedliche Wege, eine PV zu installieren. All diese Wege setzen voraus, dass die Paneele auf dem Dach des Tiny Houses befestigt werden. Dies ist, gegeben durch den Winkel der Sonneneinstrahlung zur Zeit ihrer höchsten Intensität, auch der sinnvollste Ort für deren Installation. Außerdem greifen die Paneele so nicht in die Optik der Fassade ein.

Grob lassen sich die Montagetechniken in chemische und mechanische Befestigungsmöglichkeiten unterteilen.

Batterie

Die Verwendung von Batterien ist oft entscheidend, um Tiny Häuser mit Energie zu versorgen, insbesondere wenn sie nicht an das Stromnetz angeschlossen sind. Sie schaffen in Kombination mit regenerativen Energien mehr Unabhängigkeit von Umwelteinflüssen, und ermöglichen Pausen im Betrieb von Verbrennungs-Generatoren.

Batterietechnologien: Lithium vs. Blei

Lithium-Ionen-Batterien gelten als die modernere und leistungsstärkere Option. Sie sind leichter, haben eine höhere Energiedichte und eine längere Lebensdauer im Vergleich zu Blei-Säure-Batterien. Lithium-Batterien bieten auch eine schnellere Ladezeit und eine tiefere Entladetiefe, was bedeutet, dass sie effizienter genutzt werden können. Blei-Säure-Batterien sind eine ältere Technologie und werden oft als kostengünstigere Alternative betrachtet. Sie sind jedoch schwerer, haben eine begrenztere Lebensdauer und eine geringere Energiedichte im Vergleich zu Lithium-Ionen-Batterien. Blei-Säure-Batterien erfordern auch mehr Wartung, da sie regelmäßig mit Wasser aufgefüllt werden müssen.

Auf lange Sicht sind Lithium-Ionen-Batterien die bessere Wahl für Tiny Häuser aus mehreren Gründen:

1.  Lithium-Ionen-Batterien haben in der Regel eine Lebensdauer von 10 bis 15 Jahren oder mehr, während Blei-Säure-Batterien oft nach 3 bis 5 Jahren ersetzt werden müssen. Dies führt langfristig zu niedrigeren Gesamtkosten.

2.  Lithium-Batterien bieten eine konstante Leistung über einen längeren Zeitraum und ermöglichen eine tiefere Entladung, was in Tiny Häusern wichtig ist, um die Energie optimal zu nutzen.

3.  Lithium-Ionen-Batterien sind leichter und kompakter, was in den begrenzten Platzverhältnissen von Tiny Häusern von Vorteil ist.

4.  Sowohl Lithium-Ionen-Batterien als auch Blei-Säure-Batterien haben Umweltauswirkungen, aber Lithium-Batterien gelten als umweltfreundlicher. Die Herstellung und Entsorgung von Blei-Säure-Batterien kann schädliche Auswirkungen auf die Umwelt haben, da sie Blei und Schwefelsäure enthalten. Lithium-Batterien sind zwar energieintensiver in der Herstellung, aber ihre lange Lebensdauer und die Möglichkeit zur Wiederverwertung tragen zur Verringerung ihres ökologischen Fußabdrucks bei.

Die Wahl der Batteriekapazität sollte sich nach dem individuellen Bedarf und Zweck richten. Größere Kapazitäten sind erforderlich, wenn das Tiny Haus über längere Zeiträume hinweg autark sein soll oder wenn energieintensive Geräte wie Klimaanlagen oder Elektroheizungen betrieben werden müssen. Die Kapazität beeinflusst jedoch auch das Gewicht, den Kosten und den Raumbedarf der Batterien. Daher ist es wichtig, die richtige Balance zwischen Kapazität und den verfügbaren Ressourcen zu finden. Ein möglicher Nutzungszweck wäre es, die Solarenergie seiner PV-Anlage in einem 24h Turnus einzuspeichern. Somit lassen sich ertragsgeringe Stunden überbrücken, und die Energie muss nicht sofort verbraucht werden, wenn sie erzeugt wird. Diese Art der Batterienutzung ist besonders hilfreich, wenn elektrische Geräte beispielsweise auch bei Nacht genutzt werden sollen.

Generatoren

Bei der autarken Nutzung in Tiny Houses werden in der Regel erneuerbare Energiequellen bevorzugt, um den Bedarf an fossilen Brennstoffen und die Umweltauswirkungen zu minimieren. Dabei hängt die Wahl des Generators von verschiedenen Faktoren ab, darunter der Standort des Tiny Houses, die verfügbaren erneuerbaren Ressourcen (Sonne, Wind, Wasser), der Energiebedarf und das Budget des Eigentümers. Oftmals werden Kombinationen aus verschiedenen erneuerbaren Energiequellen und Batteriespeichersystemen genutzt, um eine zuverlässige autarke Stromversorgung sicherzustellen. Die Größe und Kapazität des Systems sollten sorgfältig geplant werden, um den individuellen Anforderungen gerecht zu werden. 
 
Wenn man nicht auf Umwelteinflüsse angewiesen, und dennoch autark bleiben will, sollte man jedoch die Nutzung eines Verbrennungsgenerators in Erwägung ziehen. Verbrennungsgeneratoren verbrennen fossile Brennstoffe wie Benzin, Diesel oder Erdgas, um mechanische Energie zu erzeugen. Diese mechanische Energie treibt einen Generator an, der elektrische Energie erzeugt. Diese Generatoren sind ebenfalls die gängigsten Generatoren für den Notstrombetrieb oder für tragbare Stromquellen.
Wir als Betrieb bieten für unsere Tiny Häuser den Honda EU 70is an. Dabei handelt es sich um einen Benzingenerator. Benzingeneratoren verwenden Benzin als Brennstoff. Sie sind häufig kleiner und tragbarer als Dieselgeneratoren, und eignen sich dadurch gut für den mobilen Einsatz oder den Betrieb von kleineren elektrischen Geräten und Werkzeugen. Ein weiterer Vorteil von Benzingeneratoren gegenüber Dieselgeneratoren, ist, dass diese weniger laut sind, bzw. weniger störende Geräusche verursachen.
Der Honda EU70is ist bekannt für seine leise Betriebsweise, dank fortschrittlicher Schalldämpfungstechnologie.
Er ist ein leistungsstarker Generator mit einer Nennleistung von 5500 Watt und einer Spitzenleistung von 7000 Watt. Dies bietet ausreichend Energie, um die meisten elektrischen Geräte und Beleuchtung in einem Tiny House zu betreiben. Bevor Sie diesen Generator verwenden, sollten Sie Ihren Energiebedarf ermitteln, um sicherzustellen, dass er ausreicht.
 
Folgende Dinge sind ebenfalls zu beachten, wenn sie mit dem Gedanken spielen, einen solchen Verbrennungsgenerator als Energiequelle einzusetzen:
 
Verbrauch: Benzin-Generatoren wie der Honda EU70is verbrauchen Kraftstoff, und der Betrieb kann kostspielig sein, insbesondere wenn er kontinuierlich verwendet wird. Sie sollten den Kraftstoffverbrauch berücksichtigen und sicherstellen, dass Sie ausreichend Benzin zur Verfügung haben.
 

Wartung: Generatoren erfordern regelmäßige Wartung, um ordnungsgemäß zu funktionieren. Dies umfasst Ölwechsel, Luftfilterreinigung und gelegentliche Inspektionen. Planen Sie regelmäßige Wartungsarbeiten ein, um die Lebensdauer Ihres Generators zu verlängern.

Sicherheit: Bei der Verwendung eines Benzin-Generators ist die Sicherheit besonders wichtig. Stellen Sie sicher, dass der Generator ordnungsgemäß installiert und belüftet ist, um Kohlenmonoxidvergiftungen zu vermeiden. Lagern Sie Benzin sicher und fern von offenen Flammen.

Umweltauswirkungen: Benzin-Generatoren sind nicht die umweltfreundlichste Option, da sie fossilen Brennstoff verwenden und Abgase erzeugen. Wenn möglich, sollten erneuerbare Energiequellen bevorzugt werden. Wenn Sie jedoch auf einen Benzin-Generator angewiesen sind, wählen Sie einen, der die aktuellen Emissionsstandards erfüllt.

Notstromversorgung: Benzin-Generatoren wie der Honda EU70is eignen sich gut als Backup-Stromquelle in Notfällen. Sie können dazu beitragen, dass Ihr Tiny House weiterhin mit Strom versorgt wird, wenn andere Energiequellen ausfallen.

Die Verwendung eines Benzin-Generators in einem Tiny House erfordert sorgfältige Planung und Überlegung. Es ist wichtig, den Generator sicher und ordnungsgemäß zu betreiben, um die Sicherheit und die Lebensdauer Ihrer elektrischen Geräte und des Generators selbst zu gewährleisten.

Steckdosen

Adapter

Hat man eine Stromquelle mit einem Steckverbindersystem, kann man häufig mit speziellen Adaptern andere Stecker anschließen. Mit der korrekten Ausstattung ist das prinzipiell zwischen allen Systemen möglich, allerdings gibt es auch Adapter zu kaufen, die diese Ausstattung nicht besitzen und daher gefährlich und nicht zulässig sind.

Stromstärke

Will man von einer höheren Stromstärke auf eine niedrigere gehen, müssen Vorkehrungen getroffen werden, dass nicht zu viel Strom in die Leitung fließt, die nur für kleinere Stromstärken ausgelegt ist. Andernfalls kann es zu Überhitzung und Kabelbrand kommen. Deshalb muss in solchen Fällen immer ein Leitungsschutzschalter mit 16A in den Adapter integriert sein oder zwischengeschaltet werden.

Verpolungssicherheit

Generell muss man bei Adaptern von Schuko-Steckdosen auf CEE-Stecker beachten, dass der Adapter die Verpolungssicherheit von CEE-Steckern aufhebt. Im Schuko-System kann jeder der beiden Kontaktstifte mit dem unter Spannung stehenden Außenleiter belegt sein, je nachdem, wie herum der Stecker in die Steckdose eingeführt wird. Das CEE-System hingegen ist so ausgelegt, dass im blauen CEE-Stecker der Stift rechts oben der mit dem Außenleiter verbundene ist. Nun besitzen manche Geräte 1-polige Netzschalter, d.h., sie schalten nur den Außenleiter ab, also die mit dem Stift rechts oben im blauen CEE-Stecker verbundene Leitung. Hat man jedoch das Gerät per Adapter an eine Schuko-Steckdose so angebunden, dass der Neutralleiter der Schuko-Steckdose mit dem Stift rechts oben am CEE-Stecker verbunden ist, bleiben alle direkt mit dem Außenleiter verbundenen Teile des Geräts unter Spannung. Dies kann ein Sicherheitsproblem darstellen, z.B. falls solche Teile berührt werden können. Auch im Campingbereich sind solche 1-poligen Sicherungen üblich.

Schuko Stecker

Das im Haushalt gebräuchliche Steckersystem ist der Schuko-Stecker („Schuko“ steht für „Schutzkontakt“) oder davon abgeleitete Formen. Der Schuko-Stecker hat zwei runde Kontaktstifte für die Stromführung (der unter voller Spannung stehende Außenleiter L, auch Phase genannt, und Neutralleiter N, auch Nullleiter genannt) und außen am Rand des Steckers einen dritten Pol, den Schutzkontakt (Protective Earth, PE). Der Schutzkontakt dient der Sicherheit; insbesondere soll er den Strom ableiten und die Sicherung auslösen, wenn das Gehäuse des angeschlossenen elektrischen Geräts durch einen Fehler oder Schaden gefährlicherweise unter Strom steht.

CEE Stecker

Wieland Stecksystem

Bei der Planung und dem Bau von Tiny Häusern ist es entscheidend, platzsparende und effiziente Lösungen für alle Aspekte der Wohnraumnutzung zu finden. Das Wieland Stecksystem ist eine solche Lösung, die in Tiny Häusern sinnvoll eingesetzt werden kann.

Dieses Stecksystem ist eine innovative Methode zur elektrischen Verdrahtung von Gebäuden. Es ermöglicht die schnelle und sichere Verbindung von elektrischen Leitungen und Geräten ohne den Einsatz herkömmlicher Schraub- oder Lötverbindungen. Stattdessen werden die Leitungen einfach in spezielle Steckdosen gesteckt, die eine sichere Verbindung gewährleisten. Dieses Stecksystem ist nicht nur effizient, sondern auch äußerst flexibel und einfach zu installieren. Dadurch ist es uns auch möglich, die Elektro-Installation vorzunehmen, ohne externe Elektriker mit ins Boot holen zu müssen. Was uns wieder herum Zeit und Kosten spart.

Tiny Häuser sind oft so konzipiert, dass sie den Bedürfnissen ihrer Bewohner gerecht werden. Das Wieland Stecksystem ist modular aufgebaut, was bedeutet, dass es leicht an geänderte Anforderungen angepasst werden kann. Wenn Sie also Änderungen an der Elektrik in Ihrem Tiny Hauses vornehmen möchten, können Sie das Stecksystem entsprechend anpassen, ohne komplexe Neuverdrahtungen durchführen zu müssen.

Sicherheit ist in jedem Wohnraum von größter Bedeutung, und Tiny Häuser bilden da keine Ausnahme. Das Wieland Stecksystem ist so konzipiert, dass es höchsten Sicherheitsstandards entspricht. Die Steckverbindungen sind robust und gewährleisten eine zuverlässige Stromversorgung, ohne dass es zu lockeren oder gefährlichen Verbindungen kommt.

Tiny Häuser sind oft auf Nachhaltigkeit ausgerichtet, und das Wieland Stecksystem passt gut in dieses Konzept. Es besteht aus recycelbaren Materialien und ist langlebig, was dazu beiträgt, Abfall zu reduzieren und die Umweltauswirkungen zu minimieren.

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