Generatoren und Stromerzeuger sind neben der Dampfmaschine einer der wichtigsten Erfindungen unserer Neuzeit und aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken. Doch wie funktioniert ein Generator überhaupt? Welche Stromerzeuger gibt es? Und was muss man beim Kauf und der Installation eines Stromaggregats beachten? Hier finden Sie alle Antworten!
Inhaltsverzeichnis
Was ist ein Stromgenerator und wie funktioniert er?
Ein Stromgenerator ist grundsätzlich ein Energiewandler, welcher mechanische Energie in elektrische Energie umwandelt. Man kann einen Stromgenerator eigentlich als das Gegenteil des Elektromotors betrachten, welcher Elektrizität in mechanische Leistung umwandelt. Wie funktioniert aber ein Stromgenerator?
Nun, alle elektrischen Generatoren funktionieren nach dem Rotationsprinzip, dessen physikalische Grundlage das Induktionsgesetz bzw. die elektromagnetische Induktion ist. Praktisch wird also der bewegliche Teil des Generators (Rotor) angetrieben durch eine Drehbewegung (z. B. durch Wasserkraft, Wind oder Dampf) und damit auch ein Magnet, der auf der Antriebswelle des Rotors befestigt ist. Der sich drehende Magnet wirkt mit seiner Lorenzkraft auf mehrere Spulen und bringt sie damit in Bewegung. Diese Spulen haben einen Eisenkern und sind im festen Teil des Generators (Stator) befestigt. Diese Bewegung stellt eine s. g. „Ladungsverschiebung“ dar und bewirkt eine „Potenzialdifferenz“, welche wiederum elektrische Spannung erzeugt.
Kurz gesagt: Es wird Wechselstrom erzeugt, der nun entweder in ein Stromnetz eingespeist werden kann oder mithilfe eines Kommutators in Gleichstrom umgewandelt werden kann.
Wozu braucht man einen Stromerzeuger?
Generatoren werden überall dort eingesetzt, wo keine Steckdosen in Sicht sind oder bei Stromausfällen.
In kleiner Form finden sich Generatoren an Fahrrädern (Dynamos). Große Generatoren kommen in Kraftwerken zum Einsatz, wo beispielsweise aus Windkraft oder Wasserkraft Strom gewonnen wird, mit welchem wir täglich heizen oder Glühbirnen und Fernseher erstrahlen lassen können.
Mobile Generatoren sind das kleinere Format davon für den Eigenbedarf. Und damit wir nicht an einem Bach mit unserem Generator stehen müssen, um mithilfe von Wasserkraft unser Handy aufzuladen, können sie mit Kraftstoff betankt werden. So kann ein Stromgenerator für Wohnmobil, Camping, Picknick, eine Schrebergarten-Party, Festivals und sonstige Outdoor-Anlässe eingesetzt werden. Man kann damit also zum Beispiel Akkus von Geräten laden (Musikbox, Handy, Laptop etc.), einen Kühlschrank oder Kühlbox sowie einen Fernseher, einen elektrischen Grill und sogar einen Warmwasserboiler betreiben. Auch auf Baustellen sind Stromaggregate ein Muss, um Licht und verschiedene Elektrowerkzeuge verwenden zu können. Ein Notstromaggregat kann aber vor allem ein Lebensretter bei Stromausfällen sein.
Wozu dient ein Notstromaggregat?
Jedes systemrelevante Gebäude, welches auf Strom angewiesen ist, ist mit mindestens einem großen und leistungsstarken Notstromaggregat ausgestattet. Während eines Stromausfalls springt das Notstromaggregat an und stellt so zum Beispiel in Krankenhäusern sicher, dass die Ärzte im OP weiterhin Licht haben, die überlebenssichernden Maschinen weiterhin funktionieren, die Medikament weiterhin gekühlt werden usw.
In privaten Haushalten kann dank eines Notstromaggregats während eines Stromausfalls oder Blackouts die Stromversorgung der wichtigsten Geräte wie des Kühlschranks, der Heizung, Lampen und Handys sichergestellt werden.
Ein mobiler Stromgenerator ist also nicht nur für diverse Outdoor Aktivitäten sondern auch für Notfälle ein sehr hilfreiches Gerät.
Welche Stromerzeuger gibt es?
Als Stromerzeuger (oder Stromaggregat) werden Generatoren bezeichnet, welche mit einem Verbrennungsmotor gekoppelt sind. In einem Stromerzeuger wird also über den Verbrennungsmotor ein Kraftstoff in Bewegung umgewandelt und die Bewegung wiederum über den Generator in Strom.
Der erste Unterschied bei den Stromerzeugern liegt also in der Art ihres Antriebs bzw. Kraftstoffs:
- Benzin Stromerzeuger
- Diesel Stromerzeuger
- Gas Stromerzeuger
- Dual Fuel Stromerzeuger (Benzin und Gas)
- Batteriebetriebene Stromerzeuger
Es gibt aber auch Stromaggregate, welche keinen eigenen Motor haben, sondern für den Antrieb an Traktoren oder Schlepper angeschlossen werden. Diese werden Zapfwellen Stromerzeuger genannt.
Außerdem unterscheiden sich Stromerzeuger in ihrer Größe / Leistung und damit dem Einsatzzweck. So gibt es mobile Stromerzeuger, welche tragbar sind oder in einer größeren Ausführung mit Rädern ausgestattet sind und geschoben werden können. Unterflur Stromerzeuger sind nur teilweise mobil, da sie im / unter dem Doppelboden eines Wohnmobils verbaut sind. Stationäre Stromerzeuger sind nicht mobil, sondern fest als Notstromaggregat an einem Wohngebäude, Krankenhaus etc. installiert.
Last but not least gibt es konverte und inverte Stromerzeuger, wobei der Unterschied in der Ausgabe des Stroms bzw. seiner Spannung liegt.
Was ist ein konverter und inverter Stromgenerator?
Die heutzutage meistverkauften Stromerzeuger sind konverte Stromerzeuger. Sie sind effizient, leistungsstark und haben vor allem ein gutes Preis-Leistungs-Verhältnis. Ihr größter Nachteil ist aber, dass sie den Strom ohne Spannungsregelung ausgeben. Wechselstrom mit einer 50 Hz Frequenz wird also nur dann erzeugt, solange der konverte Stromgenerator mit einer Drehzahl von 50 Umdrehungen pro Sekunde läuft. Ein Verbrennungsmotor kann aber die Leistung nicht konstant halten, was zwangsläufig zu Spannungsschwankungen führt. Das bedeutet für sensible Geräte wie Laptops, Handys etc. ein schnelles Ende. Außerdem haben sie einen unnötig hohen Verbrauch bei geringer Belastung, z. B. wenn nur eine kleine Kühlbox betrieben wird. Und sie haben eine hohe Arbeitslautstärke.
Ein invertrer Stromerzeuger ist ein Wechselrichter. Er wandelt den Gleichstrom also zuverlässig und ohne Spannungsschwankungen in Wechselstrom um. Invertre Stromaggregate sind damit optimal geeignet für sensible Elektronik. Wird ein Gerät mit niedrigem Verbrauch angeschlossen, dann wird dank der Inverter-Technik die Drehzahl optimal nach unten angepasst, was Kraftstoff einspart. Die meisten Modelle haben außerdem eine gute Schallschutzeigenschaft und sind damit nicht so laut.
Ein invertes Stromaggregat ist dafür aber mit hohen Anschaffungskosten verbunden.
Was ist besser ein Diesel- oder Benzin-Notstromaggregat?
Sowohl der Diesel Stromgenerator als auch der Benzin Stromgenerator haben ihre Vor- und Nachteile.
Stromgenerator Diesel:
Dieselbetriebene Stromgeneratoren sind wegen der günstigeren Kraftstoffpreise und Robustheit leichter im Unterhalt. Sie kommen daher zum Beispiel auch oft auf Baustellen zum Einsatz. Ihr hoher Anschaffungspreis und die hohe Arbeitslautstärke könnten aber ein ausschlaggebender Nachteil für private Haushalte sein.Stromgenerator Benzin:
Benzinbetriebene Stromerzeuger haben zwar hohe Unterhaltskosten wegen den höheren Kraftstoffpreisen, andererseits haben sie aber auch einen geringeren Kraftstoffverbrauch und arbeiten leise. Stromgeneratoren mit Benzinantrieb sind deswegen die meist verbreiteten.Stromgenerator Gas:
Ebenfalls geringe Unterhaltskosten haben die (meist mit Propan-) Gasbetrieben Stromgeneratoren, die beim Camping beliebt sind. Allerdings haben sie wegen ihres noch niedrigen Marktanteils recht hohe Anschaffungskosten, sodass sich der Generator erst bei einer sehr hohen Nutzfrequenz wirklich lohnt. Selbes gilt für einen Stromgenerator mit Solarbetrieb und Wasserstoff Stromgenerator.
Was kostet ein Stromgenerator?
Die Kosten hängen von mehreren Faktoren wie Ausführung, Modell, Leistung und Antrieb ab. Überlegen Sie sich also zuerst, wofür Sie einen Stromgenerator kaufen wollen. Benötigen Sie diesen durchgehend z. B. als fest installierten Notstromaggregat? Oder brauchen Sie vielleicht einen Stromerzeuger für eine einmalige Party? Da man einen Stromgenerator mieten kann, wäre in dem Fall diese Option für Sie vielleicht sinnvoller? Die Mietpreise hängen meistens von der Leistung ab und liegen bei 10 kVA – 60 kVA bei 45-90 € pro Tag. Für besonders leistungsstarke Geräte kann man aber sogar über 200 € pro Tag ausgeben.
Außerdem kommt es auch darauf an, was Sie mit dem Stromgenerator betreiben möchten. Kleine, günstige Stromerzeuger gibt es bereits ab etwa 100 € zu kaufen, welche aber nur eine sehr geringe Leistung aufbringen.
Ein Notstromaggregat, mit welchem Sie in einem Notfall ein Einfamilienhaus versorgen können, findet man schon ab 450 €.
Hochwertige mobile Stromerzeuger können einen stolzen Preis von um die 1500 € haben, wobei nach oben hin noch sehr viel Luft ist.
Ein ausführlicher Vergleich lohnt sich auf jeden Fall, da die Preisunterschiede bei Stromerzeugern sogar innerhalb derselben Leistungsklassen massiv sind.
Wie groß muss ein Notstromaggregat sein?
Für ein Einfamilienhaus reicht ein kleiner Stromgenerator aus. Ein 3 kW Notstromaggregat ist für den Privatgebrauch in dem Segment der mittleren Leistung einzuordnen. Damit könnte während eines Blackouts die wichtigste Stromversorgung sichergestellt werden.
Achten Sie beim Kauf Ihres Notstromaggregats unbedingt auch auf das Füllvermögen des Tanks. Mit 4 Litern kann ein Notstromaggregat durchschnittlich 4-5 Std. laufen. Wobei das wieder von der Auslastung und der Sparsamkeit des Modells abhängt. Sie sollten auf jeden Fall Kraftstoffreserven haben, um den Generator wieder auffüllen zu können.
Wie stark muss ein Notstromaggregat sein?
Welche Leistung ein Notstromaggregat haben sollte, kann man nicht pauschal beantworten, sondern muss abwägen, wofür er genau eingesetzt werden soll. Ein Stromgenerator für ein Einfamilienhaus braucht natürlich nicht ansatzweise so viel Leistung wie ein Notstromaggregat für ein Krankenhaus.
Welche Geräte mit welchem Verbrauch müssen bei Ihnen im Falle eines Notfalls gleichzeitig betrieben werden? Sie können hierfür den Verbrauch und die notwendige Leistung ausrechnen. Rechnen Sie dabei unbedingt einen Puffer von etwa 25-30 % Leistung dazu. Wird die Leistung nämlich nicht maximal ausgelastet, ist der Stromgenerator leise und hat auch eine längere Lebensdauer.
Für den Betrieb einer 1000 Watt Kaffeemaschine werden also 1250-1300 Watt Leistung des Stromerzeugers berechnet.
Der sicherste Weg ist dann aber einen Stromgenerator Test durchzuführen, indem Sie sich einen Stromgenerator anmieten, den Strom im kompletten Haus ausschalten und den Generator für die notwendigen Geräte einschalten.
Wie viel verbraucht ein Stromgenerator?
Wie bereits erwähnt, hängen die Laufzeit und damit auch der Verbrauch des Stromerzeugers von dem Gerät selbst und von der Nutzung ab.
Ein Stromgenerator mit 4 Litern Fassungsvermögen (Benzin) verbraucht zum Beispiel durchschnittlich bei einer Maximalauslastung von 2000 Watt etwa 1,25 – 1,5 Liter Sprit pro Stunde.
Was ist das beste Notstromaggregat?
Auch welcher der beste Stromgenerator ist, lässt sich leider nicht pauschal beantworten, da es ganz auf den individuellen Einsatzzweck ankommt. Nachdem Sie sich aber Ihre benötigte Leistung und den Einsatzzweck notiert haben, können Sie in einem Stromgenerator Vergleich beispielsweise die beliebtesten Stromgenerator Hersteller wie…
- Ashita Power
- Hyundai
- Honda
- Ark
- Cummins
- Einhell
- Bosch
- Caterpillar
… eingeben und die Stromerzeuger in derselben Leistungsklasse im Preis, Füllvermögen, Gewicht, der Laufzeit und dem Geräuschpegel vergleichen.
Wie schließt man ein Notstromaggregat an das Hausnetz an?
Möchten Sie Ihren Stromgenerator für Zuhause nutzen, dann wählen Sie zuerst den richtigen Standort. Die meisten Notstromaggregate sind für einen Außeneinsatz konzipiert. Stellen Sie aber auf jeden Fall sicher, dass er eine geeignete Verkleidung hat oder überdacht und wettergeschützt untergebracht ist. Sie können den Generator aber auch in einem Raum z. B. einer Garage aufstellen und ein Abgasrohr installieren.
Als Nächstes bringen Sie an der Gebäudefassade einen Wandstecker an, welcher Stifte für die Aufnahme der Kupplung hat. Eine normale Steckdose mit Buchsen ist dafür nicht geeignet, da diese bereits unter Spannung stehen. Achten Sie darauf, dass der Wandstecker mindestens über die Schutzart IP55 verfügt. Der Querschnitt der Leitungen muss der Leistung Ihres Notstromaggregats entsprechen (z. B. 2, 5, 4, 6 oder 10 mm²).
Schalten Sie die Netzstromversorgung ab, installieren Sie den Wandstecker und verbinden Sie ihn mit dem Notstrom-Eingang des Umschalters.
Schließen Sie nun die Deckel aller Kästen. Erst jetzt können Sie die Netzstromversorgung wieder einschalten.
Bevor Sie das Notstromaggregat an das Hausnetz über den Wandstecker verbinden, prüfen Sie unbedingt (!) zuerst, ob die Elektrik im Haus unverändert und korrekt funktioniert. Die Installation des Wandsteckers darf nichts verändert haben, ansonsten schließt es darauf, dass ein Fehler bei der Installation des Wandsteckers entstanden ist.
Schalten Sie abschließend das Notstromaggregat ein und testen, ob die Installation funktioniert.
Wer repariert den Stromerzeuger?
Wenn der Stromgenerator läuft, aber keinen Strom bzw. keine Spannung mehr erzeugt, dann können Sie zuerst folge Kontrolle durchführen:
- Entkoppeln Sie den Stromgenerator von allen Stromverbrauchern.
- Überprüfen Sie, ob alle Sicherungen richtig funktionieren.
- Überprüfen Sie, mit welcher Drehzahl der Motor läuft.
- Schalten Sie den Stromerzeuger vorschriftsgemäß zunächst ohne Stromverbraucher und danach einen nach dem anderen, um zu sehen, ob der Strom bei gewissen Geräten ankommt.
Haben die Kontrollen keinen Auslöser und keine Wirkung gezeigt, dann muss ein Elektrofachmann ran. Der Fachmann kann dann in weiteren Schritten zum Beispiel den Kondensator nachmessen, die Kohlebürsten und Statorwicklungen prüfen und die Rotorwicklungen und AVRs kontrollieren. Wenn gewünscht, kann er auch eine Stromgenerator-Reparatur durchführen z. B. in dem er den Generator wieder durch eine 12 V Batterie magnetisiert.
Kann man einen Stromgenerator selber bauen?
Einen Stromgenerator kann man sich notfalls auch selber bauen und die Antriebskraft selbst durch das Treten der Pedalen eines Fahrrads, welches in einer Halterung befestigt ist, damit die Räder durchdrehen, generieren.
Daran wird ein 12 Volt Elektromotor installiert, sodass der Reifen auf die Antriebswelle des Motors drückt. Dahintergeschaltet wird eine 12 Volt Autobatterie in welcher der erzeugte Strom gespeichert wird.
Damit der Strom aus der Batterie nicht zurück in den Motor fließt, sobald man aufhört zu treten, werden in die Kabel vom Motor zur Batterie Dioden eingebaut.
An die Batterie kommen nun USV-Kabel oder Auto-Wechselrichter, die den Gleichstrom in Wechselstrom wandeln und Spannungsschwankungen dämpfen.
Und schon können Elektrogeräte damit betrieben werden!
