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LED Solarlampenrecycling
als Beitrag zur Energiewende.

von Dipl.-Ing. Dipl.-Wirt.Ing. (FH) Bernd Obergassel
(Für Schäden und Folgeschäden aus Nachbau, Benutzung und Betrieb übernehme ich keine Haftung!)

Vorwort

Jeder kennt sie. Fast jeder hat sie. Irgendwo im Garten, auf dem Balkon, auf der Fensterbank. LED Solarlampen. Es gibt sie in den unterschiedlichsten Bauformen. Aber sie haben alle etwas gemein. Sind sie Wind und Wetter ausgesetzt, sind sie irgendwann defekt.

Selbst die, die eigentlich von oben wasserdicht sein sollen, bilden im Inneren Schwitzwasser aus der Luftfeuchtigkeit. Irgendwann sind sie rostig und verrrostet, da die Elektronik im Inneren nicht vor Feuchtigkeit geschützt wird. Zum Beispiel mit einem Lacküberzug.

Hunderttausende LED-Solarlampen werden jedes Jahr verkauft - und auch irgendwann entsorgt. Gar nicht selten, sind sie bereits nach einem Jahr unbrauchbar. Die chinesische Qualität ist einfach nur als grottenschlecht zu bezeichnen. Der Akku tiefentladen. Der Schalter verrostet. Die Leiterbahnen der kleinen Platine korrodiert. Die Vergussmasse der Solarzelle blind. Die Kontaktschicht zur Solarzelle zerfressen. Hunderttausende LED-Solarlampen sind jedes Jahr Sondermüll.

Was liegt also näher, die defekten LED-Solarlampen zu prüfen, was von ihnen noch zu verwenden ist. Bei vielen ist die kleine Solarzelle noch brauchbar. Oder der Ni-MH-Akku. Oder auch die LED.

Eine gute Idee ist, mit den kleinen Solarzellen ein größeres Modul zu bauen. Damit lassen sich dann Akkus um ein Vielfaches schneller laden.

Hier ist nun ein Beispiel:


Die Vorgehensweise

Als Erstes bat ich Freunde und Bekannte, mir ihre alten und defekten LED-Solarlampen zu spenden. Da kamen nach einiger Zeit eine Menge zusammen.

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Abb. 1: Defekte LED-Solarlampen...

Bei der Demontage, die manchmal wegen der verrosteten Schrauben sehr rabiat sein musste, kam ich aus dem Staunen nicht mehr heraus. Manche Bauteile waren so etwas von verrostet, dass die Beinchen der LEDs und des Step-up-Reglers durchgerostet waren. Auch die Kontaktplättchen zu den Akkus waren rostig.
Gut, vergoldete Kontakte hatte ich auch nicht erwartet. Aber ein vernickeln/verzinnen wäre doch wohl nicht zu aufwendig gewesen. Auch erstaunlich: Die Kupferadern der dünnen Kabel waren braun korrodiert.
Also, wenn in unseren Autos solche Kabelqualität verbaut wäre... ^^
Auch die Lötstellen an vielen Solarzellen waren „suboptimal”. Offenbar wurden säurehaltige Lötmittel verwendet, die dafür sorgen, dass sich die Kontaktstelle im Laufe der Zeit auflöst. Bei manchen Solarzellen, kann man eine neues Käbelchen an anderer Stelle anlöten, bei anderen nicht.

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Abb. 2: ... mit total verrottetem Innenleben.

Fazit: Der Ausschuss ist sehr hoch!

Dennoch bleiben etliche Teile übrig, die weiterhin nutzbar sind.
Nachdem ich die Solarzellen sortiert und durchgemessen hatte, nahm ich alle, die eine Leerlaufspannung zwischen 2,22 Volt und 2,37 Volt und einen Kurzschlussstrom zwischen 21,2mA und 24,4mA hatten. Manche Solarzellen kamen nur auf eine Leerlaufspannung von unter 2 Volt, die habe ich aussortiert. An den Meisten lötete ich neue Kabel an.

20 Stück nahm ich und schaltete sie alle parallel. Aber jeweils an eine kleine Platine, so dass ich für jede einzelne Strom und Spannung an einer vergoldeten Pfostenleiste messen konnte. Erst mit einem Jumper werden sie einzeln zugeschaltet. Zwei verschieden Akku-Halterungen habe ich aufmontiert. Eine für Mignon- und eine für Mikrozellen.

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Abb. 3: Ein neues Solarmodul aus 20 Einzelzellen.

Lade ich zwei Akkus (Typ Mikro und Mignon) gleichzeitig, entferne ich die Kabelbrücke von den unteren zu den oberen zehn Solarzellen, so dass jeder Akku mit dem Zehnfachen einer einzelnen Solarzelle geladen wird.
Möchte ich nur einen einzelnen Akku (entweder vom Typ Mikro oder Mignon) laden, kann dieser nun mit dem zwanzigfachen Strom gegenüber einer einzelnen Solarzelle geladen werden, wenn ich die Kabelbrücke wieder anstecke. Alle zwanzig Solarzellen sind dann parallel geschaltet.
Bei einer Nennstromabgabe einer Solarzelle von 15mA und einer Akku-Kapazität von 600mAh, konnte ich eine Stromaufnahme von 296mA messen. Bei schönem Sonnenschein ist also ein entladener Akku nach zwei Stunden voll geladen.

Leerlaufspannung (ULeer) für alle 20 parallel geschalteten Solarzellen: 2,3 Volt
Kurzschlussstrom (Ik): 500mA

Und nun viel Spaß an Alle beim recyclen alter LED-Solarlampen :-D



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Dortmund, Juli 2016.   Recht auf Änderungen und Irrtümer vorbehalten.

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