Ställe und Reitställe ohne stabile Stromversorgung stehen in Deutschland vor drei Problemen: Licht, Wasser und Sicherheit. Tiere müssen für bestimmte Zeiträume unter ausreichender künstlicher Beleuchtung beobachtet werden können, sodass Stromausfälle die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften erschweren und die tägliche Arbeit gefährden. Im Winter können Tränken und Leitungen ohne elektrische Heizung schnell gefrieren, was die Futteraufnahme und das Wohlergehen der Tiere gefährdet.
Belüftete Scheunen sind ebenfalls auf Ventilatoren angewiesen. Laut Leitfaden benötigen mechanisch belüftete Ställe eine Notlüftung und Alarmanlagen für den Fall eines Stromausfalls, über die viele Standorte ohne stabile Stromversorgung nicht verfügen. Aus diesem Grund werden auf den Dächern von Bauernhöfen zunehmend Solaranlagen mit Batterien installiert, um ein eigenes Balkonkraftwerk mit Speicher selber zu bauen, genauer gesagt ein Balkonkraftwerk mit Speicher von 800 W.
PV-Strom von Stall- und Scheunendächern ist billiger als fossile Energie und eignet sich für den Einsatz vor Ort. Der Speicher sorgt dafür, dass Beleuchtung, Pumpen und Frostschutz auch nachts und bei Stromausfällen funktionieren. In Deutschland sind mittlerweile Millionen von Batteriesystemen installiert. Das zeigt, dass dieser Ansatz auch für Reitställe gängig und praktisch ist.
Energiebedarf in einem modernen Stall
Beleuchtung für Ställe und Gänge
Deutsche Ställe benötigen gleichmäßiges, einheitliches Licht, damit Menschen arbeiten und Tiere einen stabilen Tag-Nacht-Rhythmus beibehalten können.
Die Milch- und Rinderhaltung strebt im Winter lange Photoperioden an, und für bestimmte Arbeiten sind möglicherweise hellere Bereiche erforderlich. Lichtsensoren und Dimmer helfen, Blendung und plötzliche Veränderungen zu vermeiden, die die Tiere stressen. LEDs machen dies praktikabel, da sie eine hohe Lichtausbeute bei geringem Stromverbrauch bieten und gegen Feuchtigkeit und Ammoniak unempfindlich sind.
In der Praxis kann ein mittelgroßer Gang oder Stallbereich, der mit effizienten Leuchten beleuchtet wird, bei voller Beleuchtung einen Gesamtverbrauch von fast einem Kilowatt erreichen, der durch Steuerungen bei Tageslicht reduziert wird. Wenn der Stall auch als Reitställe genutzt wird, ist eine optimale Beleuchtungsstärke in Boxen und Gängen das Ziel für die Routinepflege, zusammen mit helleren Bereichen für die Pflege oder den Tierarzt.
Deutsche und EU-Vorschriften für die Tierhaltung betonen auch dunkle Fenster in der Nacht, um den Tagesrhythmus zu erhalten. Planen Sie Kabelwege und Schaltvorrichtungen so, dass Sie ungenutzte Bereiche abschalten können, ohne dunkle Flecken in aktiven Gängen zu hinterlassen.
Beheizte Tränken und Pumpen
Elektrischer Frostschutz ist eine große saisonale Belastung. Thermostatgesteuerte Tauchheizgeräte für Tröge und Tränken können 250 bis 500 W pro Einheit verbrauchen, kleine Tränkheizgeräte können 80 W verbrauchen, und größere automatische All-in-One-Tränken können bei extremer Kälte 600 bis 1000 W verbrauchen.
Heizbänder für freiliegende Leitungen verbrauchen einige Dutzend Watt pro Meter. Das Pumpen verursacht einen weiteren konstanten Stromverbrauch. Der Energieverbrauch von Druck- oder Druckerhöhungspumpen für Stallwasser hängt von der Förderhöhe und der Durchflussmenge ab, wobei kleine Anlagen unter 1 kW und Anlagen mit größerer Förderhöhe oder tieferer Förderhöhe über 1 kW liegen.
Größere Förder- oder Bewässerungspumpen können mehrere Kilowatt verbrauchen. Gruppieren Sie Tränken mit Thermostaten, isolieren Sie Leitungen und verlegen Sie Rohrleitungen so, dass möglichst wenig Leitungen freiliegen, damit die Heizungen die meiste Zeit ausgeschaltet bleiben können.
Belüftung und Ventilatoren im Sommer
Die Sommerbelüftung ist nach den Melkanlagen der größte Stromverbraucher im Stall und dient dem Tierschutz. In vielen Milchviehställen werden große Decken- oder Wandventilatoren mit einer Leistung von jeweils 0,3 bis 1,5 kW eingesetzt. Bei Hitze und hoher Luftfeuchtigkeit in der n können viele Ventilatoren stundenlang gleichzeitig laufen. Planen Sie daher bei Hitzeperioden mehrere Kilowatt Dauerleistung ein.
Auch die Luftgeschwindigkeit und die Platzierung der Ventilatoren spielen eine Rolle. Passen Sie die Größe der Öffnungen und Einlässe an das benötigte Volumen an und halten Sie die Flügel und Lamellen sauber, damit Sie einen optimalen Luftstrom pro kWh erzielen. Das Gleiche gilt für Reitställe, in denen im Hochsommer Hitzestress und Fliegenplagen auftreten. Leise, effiziente Ventilatoren mit guter Reichweite beseitigen Hotspots in Ställen und Pflegebereichen.
Automatische Fütterungs- oder Reinigungssysteme
Durch die Automatisierung wird Energie von Traktoren auf kleine Elektroantriebe und Ladegeräte verlagert. Ein Futterförderroboter kann mit einer Leistung von einigen hundert Wattstunden pro Tag betrieben werden. Vollautomatische Fütterungssysteme, die TMR mischen und ausgeben, verbrauchen je nach Herdengröße, Weglänge und Dosierungshäufigkeit mehr Energie. Die Reinigung verursacht zusätzliche intermittierende Lasten.
Beispielsweise kann der gemessene Energieverbrauch pro Schabzyklus nur wenige Zehntel kWh betragen, wobei die Gesamtmenge jedoch mit der Häufigkeit und der Länge der Gänge steigt. Halten Sie Förderbänder und Schabwege instand und planen Sie den Betrieb nach Möglichkeit in Zeiten außerhalb der Spitzenlastzeiten, wenn die Tarife dies zulassen.
Überwachungskameras und Sensoren
Ein kleines PoE-Kameranetzwerk verbraucht zwar nur wenig Strom, ist aber rund um die Uhr in Betrieb, sodass sich der Verbrauch über ein Jahr hinweg summiert. Der Energieverbrauch von IP-Kameras hängt vom Modell und der IR-Nutzung ab. Hinzu kommen ein PoE-Switch und ein Recorder, die zusammen im Leerlauf nur wenige Watt und bei der Versorgung mehrerer Geräte einige Dutzend Watt verbrauchen. PoE-Standards begrenzen auch die Leistung pro Port, was im schlimmsten Fall hilfreich ist.
Bewegungs- und Türsensoren verbrauchen nur wenige Milliampere, sodass ihr Anteil im Vergleich zu Kameras und Netzwerkgeräten verschwindend gering ist. Wenn der Stallhof Reitställe umfasst, platzieren Sie Kameras so, dass sie Gänge, Sattelkammern, Futterlager und Außentore abdecken, und verwenden Sie Zeitpläne, damit IR und Flutlichter nicht eingeschaltet sind, wenn sie nicht benötigt werden.
So funktioniert Solarenergie für Reitställe
Grundlagen: Sonnenkollektoren, Wechselrichter, Batterien
Solarzellen wandeln Tageslicht in Gleichstrom um. Ein Wechselrichter wandelt diesen Gleichstrom in netzkompatiblen Wechselstrom für Ihre Scheunenstromkreise um. In Deutschland müssen Wechselrichter und Batterien, die an das öffentliche Stromnetz angeschlossen sind, die Niederspannungsvorschriften VDE-AR-N 4105 erfüllen, in denen festgelegt ist, wie sie das Netz unterstützen und schützen. Je nach Standort und Auslegung liefern Solarmodule in Deutschland 1.000 Kilowatt pro kWp pro Jahr. Sie dimensionieren die Anlage also so, dass der jährliche Verbrauch dem erwarteten Ertrag entspricht. Batterien speichern den Überschuss aus der Mittagszeit und decken den Bedarf am Abend. Zusammen mit einem Hybrid-Wechselrichter, der einen Backup-Stromkreis bilden kann, gleichen sie auch kurze Ausfälle aus. Der Wechselrichter ist sozusagen der Verkehrspolizist des Systems. Er priorisiert den Eigenverbrauch, lädt die Batterie und exportiert nur dann Strom, wenn ein Überschuss vorhanden ist. Für Reitställe bedeutet dies, dass die Solaranlage tagsüber Ventilatoren, Pumpen, Beleuchtung und die Stromversorgung des Sattelraums versorgen kann und die Batterie nach Sonnenuntergang die anfallenden Arbeiten abdeckt.
Systemdesign: Dachmontierte vs. bodenmontierte Module in der Nähe von Scheunen
Dachanlagen nutzen die Dachfläche der Scheune, vermeiden die Stilllegung von Weideland und lassen sich einfacher genehmigen als Freiflächenanlagen. Deutschland hat die Vorschriften gelockert und die Genehmigungen für Dachanlagen beschleunigt, um den Ausbau der Photovoltaik voranzutreiben.
Freilandanlagen in der Nähe von Scheunen bieten mehr Gestaltungsfreiheit hinsichtlich Neigung, Abstand und Reinigungszugang, werden jedoch nach dem Baurecht als bauliche Anlagen behandelt und erfordern eine formelle Genehmigung und eine Prüfung der Flächennutzung. Die Politik begünstigt auch bestimmte Freilandkorridore und Agri-PV-Layouts, und nationale Pläne zielen auf mehr Freiflächen-PV ab, während die Flächen nutzbar bleiben.
Wenn Sie Module über Weideland oder zwischen Pflanzenreihen installieren möchten, ist Agrar-Photovoltaik ein akzeptierter Weg, der sich zunehmend verbreitet. Bei Reitställen ist es üblich, zunächst aus Gründen der Einfachheit auf Dächern zu installieren und dann kleine Agrar-PV-Anlagen in der Nähe von Reitplätzen oder Koppeln, wenn mehr Energie benötigt wird und der Lageplan dies zulässt.
Netzunabhängige vs. hybride (Netz + Solar + Speicher) Systeme
Das deutsche Stromnetz ist sehr zuverlässig. Die durchschnittliche Ausfallzeit ist kurz. Im Jahr 2023 betrugen die Versorgungsunterbrechungen durchschnittlich 13 bis 14 Minuten pro Kunde. Das macht vollständig netzunabhängige Systeme ungewöhnlich und kostspielig, da sie große Batterien und einen Generator für die Wintermonate benötigen.
Eine Hybridanlage ist für die meisten Scheunen die praktische Wahl. Die Solaranlage deckt den Tagesbedarf. Die Batterie verschiebt einen Teil davon auf den Abend und deckt kurze Ausfälle ab. Das Netz füllt längere Lücken und Winterwochen.
Jedes System, das an das Stromnetz angeschlossen wird, muss der Norm VDE-AR-N 4105 (oder 4110 bei Mittelspannung) entsprechen. Wählen Sie daher Wechselrichter und Schutzrelais mit der richtigen Zertifizierung. Ein solcher Ansatz sorgt dafür, dass die Arbeit weiterläuft, weniger kWh zu Spitzenpreisen gekauft werden müssen und dennoch die deutschen Netzanschlussregeln eingehalten werden. Außerdem bietet er Reitställen eine klare Möglichkeit, später durch Hinzufügen weiterer Module oder Speicherplätze zu expandieren.
Vorteile: Vorhersehbare Kosten, weniger Ausfälle, umweltfreundliches Branding
Der Eigenverbrauch Ihrer eigenen PV-Anlage verringert die Anfälligkeit gegenüber Strompreisschwankungen, und die Kosten für PV-Anlagen sind seit Jahrzehnten gesunken, was die Amortisation für Dächer und Höfe von landwirtschaftlichen Betrieben verbessert. Batterien verringern die Auswirkungen kurzer Ausfälle und halten Wasserpumpen, Beleuchtung und Belüftung in Betrieb. Das ist wichtig während der Fütterung am frühen Morgen oder beim Unterricht am Abend.
Deutschland baut Solarenergie in Rekordtempo aus, und politische Neuerungen vereinfachen die Installation auf Gebäuden, was Projekte auf Scheunen beschleunigt. Eine klare Berichterstattung hilft Ihnen auch dabei, die Herkunft Ihres Stroms aufzuzeigen, was eine transparente Nachhaltigkeitskommunikation ohne Übertreibungen unterstützt.
Für Reitställe bedeutet dies unter dem Strich optimierte Energiekosten, Ausfallsicherheit bei kurzen Störungen und einen Schritt in Richtung geringerer Emissionen vor Ort.
Praktische Überlegungen zur Installation
Eignung des Daches: Platz, Ausrichtung, Verschattung
Überprüfen Sie zunächst, ob Sie über eine ausreichend große, ununterbrochene Dachfläche und eine stabile Unterkonstruktion verfügen. Richten Sie die Module auf die Sonne aus, aber seien Sie pragmatisch. Süd ist am besten, aber Ost-West kann auf Dächern mit geringer Neigung funktionieren, wo es die Produktionskurve abflacht und den Eigenverbrauch am Morgen und am Abend unterstützt.
Halten Sie die Neigung angemessen. In Deutschland sind 30-40° üblich. Auf Flachdächern verringern kleinere Neigungen die Verschattung zwischen den Reihen, aber Anlagen mit geringerer Neigung erfordern einen engeren Reihenabstand. Kartieren Sie die Verschattung durch Bäume, Firstentlüftungen oder nahegelegene Gebäude über die Jahreszeiten hinweg und denken Sie daran, dass Bypass-Dioden Hotspots begrenzen, aber den Energieverlust durch Teilverschattung nicht vollständig beseitigen.
Planen Sie für Reitställe klare Sperrzonen um Dachränder und Öffnungen, damit die Heuverarbeitung und Maschinen keine Schatten werfen oder den Zugang behindern.
Staub, Heu und Scheunenumgebung: Wartung und Reinigung der Module
Scheunen sind staubig, daher ist mit einer stärkeren Verschmutzung als bei einem Hausdach zu rechnen. In Deutschland wird ein Großteil davon durch Regen entfernt, aber mit der Zeit sammelt sich Schmutz an, und bei sehr geringen Neigungswinkeln sammelt sich Schmutz am unteren Rahmen. Überwachen Sie die Leistung und reinigen Sie die Anlage, wenn die Verluste dies rechtfertigen, wobei Sie weiches Wasser, schonende Methoden und einen sicheren Zugang verwenden sollten.
Allgemeine O& M-Richtlinien weisen darauf hin, dass die Verschmutzung in gemäßigten Klimazonen gering ist, aber dennoch regelmäßige Kontrollen erforderlich sind. Wenn Tiere vorhanden sind, wählen Sie PV-Module und Systemkomponenten, die Ammoniak aus Gülle vertragen. Nach IEC 62716 geprüfte Module widerstehen der Ammoniakbelastung in der Luft in landwirtschaftlichen Betrieben.
Stellen Sie Wechselrichter und Kombinationsboxen fern von Einstreustaub auf und sorgen Sie für gute Belüftung und einfachen Wartungszugang, da Reitställe Schmutz aufwirbeln, der sich auf Elektronik und Filtern absetzt.
Sicherheit: Brandschutz und Schutz der Verkabelung vor Tieren/Nagetieren
Befolgen Sie die deutschen Elektro- und Brandschutzvorschriften. Die DIN VDE 0100-712 regelt die Grundlagen der PV-Installation, und die VDE-AR-E 2100-712 regelt die DC-Abschaltmaßnahmen, damit Feuerwehrleute sicher arbeiten können. Viele Anlagen verwenden einen „Feuerwehrschalter” in der Nähe des Arrays, um die DC-Leitungen zum Wechselrichter stromlos zu schalten.
Die Versicherungsrichtlinie VdS 3145 enthält zusätzliche Tipps zur Anordnung: Halten Sie brennbare Bereiche fern und planen Sie Zugangswege. Verlegen Sie Gleichstromkabel in geschützten Metall- oder Kunststoffrohren, sichern Sie sie gegen Abrieb und halten Sie sie außerhalb der Reichweite von Nagetieren. Die Brandschutzrichtlinien empfehlen eine nagetiersichere Verlegung und die Entfernung von Verpackungsresten oder Heu in der Nähe von elektrischen Anlagen.
Kennzeichnen Sie PV-Stromkreise gemäß den örtlichen Vorschriften, damit Einsatzkräfte Trennschalter schnell finden können. Tiergitter an den Rändern der Anlage halten Vögel und Kleintiere fern, was für Reitställe mit Wildtieren und Futter, das Schädlinge anzieht, wichtig ist.
Wetterfestigkeit und Haltbarkeit (Schneelast, Windwiderstand)
Dimensionieren Sie die Montagevorrichtung entsprechend den lokalen Schnee- und Windzonen aus den deutschen Eurocode-Karten und der Exposition Ihres Gebäudes. Überprüfen Sie die Schneelastzone Ihres Standorts gemäß DIN EN 1991-1-3/NA und planen Sie entsprechend. In nördlichen und alpinen Gebieten kann die Schneelast höher sein als in Tieflandgebieten. Verfahren Sie ebenso für Wind gemäß DIN EN 1991-1-4/NA und achten Sie dabei besonders auf Rand- und Eckbereiche, wo die Sogwirkung auf Dächern am höchsten ist.
Verwenden Sie Module und Halterungen mit bewährten mechanischen Belastungstests (IEC 61215-Familie und zugehörige Aktualisierungen) und stellen Sie bei Flachdächern sicher, dass der Dachaufbau der in Deutschland vorgeschriebenen Brandschutzklasse Broof(t1) entspricht.
Sichern Sie Kabeleinführungen und dichten Sie alle Durchführungen mit Systemen ab, die mit den deutschen Richtlinien für Flachdächer kompatibel sind. Planen Sie dann Maßnahmen zur Verringerung von Schneegleiten und Windsog, einschließlich Schutzvorrichtungen und zusätzlichem Ballast, wenn dies aufgrund der Zonenkarten oder der Dachgeometrie erforderlich ist.
Anfangsinvestition vs. langfristige Betriebskosteneinsparungen
In Deutschland liegen die Vorlaufkosten für Dach-PV-Anlagen bei kleinen Systemen bei etwa 900 bis 1.500 € pro kWp, wobei größere Scheunendächer tendenziell günstiger sind und viele Installationen gemäß § 12 (3) UStG für eine Mehrwertsteuer von 0 % in Frage kommen. Im Laufe der Zeit kann die Leistung 950 bis 1.075 kWh pro kWp pro Jahr betragen, die Betriebs- und Wartungskosten belaufen sich auf 1 bis 2 % der Investitionskosten, der selbst genutzte Strom gleicht die nach wie vor hohen Netztarife aus, und für den Überschuss kann 2025 eine deutsche Einspeisevergütung von 6 bis 12 ct/kWh erzielt werden. Für Reitställe kann diese Kombination die Tageskosten schnell senken, und die PV-Anlage selbst hat keinen Einfluss auf die Reitplatzüberdachungskosten, es sei denn, Sie erneuern ohnehin das Dach.
Jackery HomePower 2000 Ultra
Erweiterte und strukturierte Version
Für Reitställe in Deutschland ist eine zuverlässige und vielseitige Stromversorgungslösung unerlässlich. Wir empfehlen den Jackery HomePower 2000 Ultra in Kombination mit dem flexiblen Solarpanel-Set (4 × 200 W).
Wichtigste Merkmale:
- Hohe Solareingangsleistung: Unterstützt bis zu 2.800 W Solarladung durch doppelte MPPT-Technologie und gewährleistet so eine schnelle und effiziente Energieaufnahme auch an bewölkten Tagen.
- Stabile Wechselstromleistung: Liefert 1.500 W Dauerwechselstromleistung und eignet sich somit für den täglichen Stallbetrieb und die Ausstattung.
- Erweiterbare Kapazität: Der Speicher kann auf bis zu 8 kWh erweitert werden und bietet so eine längere Laufzeit für einen höheren Energiebedarf.
- Langlebiges Design: Das System ist gemäß IP65 staub- und wasserdicht und eignet sich daher gut für den Einsatz im Freien in stabilen Umgebungen.
- Flexible Platzierung: Ein 15 m langes Wechselstrom-Verlängerungskabel ermöglicht eine bequeme Positionierung des Geräts, sowohl innerhalb der Scheune als auch im Freien.
Praktische Anwendungen in Reitställen:
- Stromversorgung von Wasserpumpen für die Reitplatzbewässerung.
- Betrieb von Beleuchtungs- und Belüftungssystemen im Stall.
- Unterstützung von Ladestationen für Werkzeuge oder elektrische Geräte.
- Dienen als Notstromquelle bei Stromausfällen, um wichtige Vorgänge aufrechtzuerhalten.
Fazit
Das Leben im Stall ist schon voller täglicher Herausforderungen – Sie sollten sich nicht auch noch um die Stromversorgung sorgen müssen. Mit Solarenergie bleibt Ihr Stall hell, Ihre Wasserpumpen laufen weiter und Ihre Pferde fühlen sich wohl, ohne dass Sie auf das Stromnetz angewiesen sind.
Sind Sie bereit, Ihrem Stall die Freiheit zu geben, die er verdient? Fangen Sie klein an, wachsen Sie nach Bedarf und sehen Sie, wie Solarenergie Ihren Alltag ein wenig erleichtern kann.
Referenz:
[1]https://www.kmlz.de/en/VAT/Newsletter_05_2023
[2]https://www.ise.fraunhofer.de/content/dam/ise/de/documents/publications/studies/DE2024_ISE_Studie_Stromgestehungskosten_Erneuerbare_Energien.pdf
[3]https://www.ise.fraunhofer.de/content/dam/ise/de/documents/publications/studies/aktuelle-fakten-zur-photovoltaik-in-deutschland.pdf
[4]https://www.bundesnetzagentur.de/DE/Fachthemen/ElektrizitaetundGas/ErneuerbareEnergien/EEG_Foerderung/start.html