Der Bau eines Solar-Tracker-Systems beinhaltet die Konstruktion eines Mechanismus, der die Position von Solarmodulen an die Bewegung der Sonne anpasst, um die Energieausbeute zu maximieren. Hier ist eine Schritt-für-Schritt-Anleitung zum Bau eines **Dual-Achsen-Solar-Trackers** (der sowohl Azimut als auch Elevation verfolgt):

Benötigte Komponenten
1. Solarmodul(e) – Das zu verfolgende Photovoltaikmodul.
2. Mikrocontroller (Arduino, Raspberry Pi, ESP32 usw.) – Zur Verarbeitung von Sensordaten und zur Steuerung von Motoren.
3. Lichtabhängige Widerstände (LDRs) oder Fotodioden (4x) – Zur Erkennung der Sonnenrichtung.
4. Drehantrieb mit 24V-Getriebemotoren (2x) oder Schrittmotoren + Treibern – Zur Einstellung der Panelposition (einer für horizontale, einer für vertikale Bewegung oder einer für beide vertikale und horizontale Bewegungen).
5. Montagekonstruktion – Ein stabiler Rahmen mit Drehgelenken.
6. Spannungsregler (falls benötigt) – Zur Stromversorgung des Mikrocontrollers und der Sensoren.
7. Widerstände (für LDR-Spannungsteilerschaltungen).
8. Batterie (optional) – Zur Stromversorgung des Systems, wenn keine Netzspannung verfügbar ist.
9. Jumper-Kabel & Breadboard/Leiterplatte – Für Schaltungsanschlüsse.

Schritt 1: Mechanische Montage
1. Bauen Sie den Rahmen
- Konstruieren Sie eine Basis, die eine 360° horizontale Drehung (Azimut-Tracking) ermöglicht.
- Befestigen Sie einen Kippmechanismus zur vertikalen Einstellung (Elevation-Tracking).
- Stellen Sie sicher, dass die Struktur steif und witterungsbeständig ist (verwenden Sie Aluminium oder Edelstahl).

2. Montieren Sie das Solarmodul
- Befestigen Sie das Panel mit Halterungen am Rahmen.
- Stellen Sie sicher, dass sich das Panel ohne Behinderung reibungslos drehen kann.

Schritt 2: Sensor-Setup (Sonnenlicht-Erkennung)
1. Platzieren Sie 4 LDRs in einem Kreuzmuster (Nord, Süd, Ost, West) an den Panelkanten.
- Decken Sie sie mit kleinen Röhrchen ab, um die Richtungsabhängigkeit zu verbessern.
2. Verdrahten Sie die LDRs in einer Spannungsteilerschaltung:
- Jeder LDR wird mit einem Widerstand (z. B. 10 kΩ) verbunden, um einen Teiler zu bilden.
- Der Ausgang geht an die analogen Pins des Mikrocontrollers.

Schritt 3: Motorsteuerung
1. Horizontaler (Azimut-)Motor – Ein Servo- oder Schrittmotor dreht die Basis nach links/rechts.
2. Vertikaler (Elevation-)Motor – Ein weiterer Servo stellt den Neigungswinkel des Panels ein.
3. Verbinden Sie die Motoren mit dem Mikrocontroller
- Servos: Verwenden Sie PWM-Pins (z. B. Arduino `D9`, `D10`).
- Schrittmotoren: Verwenden Sie Motortreiber (z. B. A4988, ULN2003).

Schritt 4: Programmierung des Mikrocontrollers
1. LDR-Werte lesen
- Vergleichen Sie die Messwerte, um die Position der Sonne zu bestimmen.

2. Panelposition anpassen
- Bewegen Sie die Motoren, um die LDR-Messwerte auszugleichen (gleiches Licht auf allen Sensoren).

3. Zeitbasiertes Tracking hinzufügen (optional)
- Verwenden Sie ein RTC-Modul (Real-Time Clock) für vorab berechnete Sonnenpositionen.

Schritt 5: Stromversorgung
- Verwenden Sie eine kleine Batterie (12V) oder eine solarbetriebene Batterie zur Stromversorgung des Systems.
- Wenn Sie das verfolgte Solarmodul selbst verwenden, stellen Sie die Spannungsregelung sicher, um Schäden am Mikrocontroller zu vermeiden.

Schritt 6: Testen & Kalibrieren
1. Testen Sie im Sonnenlicht und passen Sie die Motorgeschwindigkeiten/LDR-Schwellenwerte an.
2. Stellen Sie eine reibungslose Bewegung ohne Vibrationen sicher.
3. Schützen Sie die Elektronik vor Witterungseinflüssen (verwenden Sie Gehäuse).

Alternative: Single-Axis-Tracker (Einfacher)
- Verfolgen Sie nur die Ost-West-Bewegung (horizontal).
- Benötigt 1 Motor und 2 LDRs.

Erweiterte Optionen
- GPS + Astronomischer Algorithmus – Für eine präzise Sonnenposition ohne LDRs.
- Maschinelles Lernen – Vorhersage von Wolkenbewegungen für optimales Tracking.