Campinglexikon
Prinizipaufbau:
Eine Solaranlage im Wohnmobil besteht im Wesentlichen aus einem Solarmodul, einem Regler, einer Batterie zum Speichern der Energie und den Verbrauchern, die angeschlossen werden und natürlich aus den Kabeln, die das Ganze verbinden.
Am einfachsten lässt sich eine Solaranlage mit einem Wassersystem vergleichen:
Das Solarmodul ist die Quelle, der Solarregler entspricht einem Wasserhahn, die Batterie dem Wasserspeicher (z.b. Ein 10 Liter Behälter) und die Kabel entsprechen den Rohren. Regnet es, kommt viel Wasser aus der Quelle, der Regler hat nun die Aufgabe die Wasserzufuhr zu stoppen, wenn der Behälter voll ist. Wenn Wasser aus dem Behälter entnommen wird, dann öffnet der Wasserhahn automatisch und füllt den Behälter wieder auf. Da der volle Behälter der vollen Batterie entspricht, wird auch klar, dass in Trockenzeiten nur so viel Wasser zur Verfügung steht, wie in den Behälter hineinpasst, bzw. umgekehrt bringt eine zweite Quelle nichts, wenn der Behälter mit 10 Liter begrenzt bleibt. Auf die Solaranlage umgelegt bedeutet das, dass es keinen Sinn macht, ein extrem starkes Solarmodul am Dach zu haben, wenn die Batterie zu klein bemessen ist. Scheint die Sonne einige Tage nicht, dann wird wieder die Batterie zum Engpass. Noch etwas hat die Batterie mit dem Wasserbehälter gemeinsam. Mit der Zeit lagern sich Verunreinigungen (Sand, Kalk...) im Wasserbehälter ab. Das führt dazu, dass nach einigen Jahren nicht mehr 10 Liter Platz haben sondern nur mehr 9 Liter. Ähnlich verhält sich eine Akkuzelle - mit den Jahren verliert sie an Kapazität.
Bemessung des Solarmoduls:
Wie stark das Solarmodul sein soll, hängt im Wesentlichen von den Verbrauchern, die angeschlossen sind ab. Weiters ist auch die Jahreszeit wichtig, in der das Reisemobil benutzt wird. Dh. Ich muss mir klar werden, welche Verbraucher ich im Wohnmobil habe.
Beispiele für Verbraucher in Wohnmobilen: Beleuchtung, Wasserpumpe, Heizungslüfter, Dachventilator, Radio, Fernseher, Satreceiver usw.
Wie kommt man vom Verbraucher zum Bedarf?
Ganz einfach: man schaut auf den jeweiligen Verbaucher, meist ist da ein Schild auf dem entweder die Stromaufnahme in Ampere (z.B. 5 A) oder die Leistung in Watt (z.B. bei einer Hallogenbirne 20 W) angegeben ist. Ist die Leistung (Watt) angegeben, dann muss man sie noch durch die 12 Volt dividieren um zur Stromaufnahme zu kommen. Dh. Bei 20 Watt habe ich eine Stromaufnahme von 20 / 12 = 1,67 Ampere. Die Stromaufnahme multipliziert man dann mit der geschätzten Nutzungsdauer pro Tag in Stunden.
Damit kann ich mir eine einfache Tabelle erstellen:
Verbraucher Stromaufnahme Nutzungsdauer in Stunden Stromverbrauch
Wasserpumpe 5 A 0,25 1,25 Ah/p>
Beleuchtung (10 Lampen) 16,7 A 1,5 25,05 Ah
Flachbildschirm 5 A 2 10 Ah
SATreceiver 3,5 A 2 7 Ah
Handyladegerät 2,5 A 0,25 (alle 4 Tage 1 h) 0,625 Ah
Notebook 7 A 2 14 Ah
..
Summe Stromverbrauch: 52,925 Ah
Wie lange kann ich bei diesem Verbrauch mit meiner Batterie auskommen?
Dazu muss man wissen, dass eine Batterie nie tiefentladen werden soll, da sie dadurch beschädigt wird. In der Batterie sollte immer eine Restkapazität von 25 bis 30 % erhalten bleiben. Geht man nun von einer üblichen Batterie in Wohmobilen aus, so hat diese eine Kapazität von ca. 115 Amperestunden (Ah), es stehen also uns ca. 80 Ah zur Entnahme zur Verfügung. Rechnet man mit den obigen Verbrauchern, dann reicht die Batterie ohne Nachladung für ca. 1,5 Tage. Wenn die Batterie schon ca. 3 bis 4 Jahre alt ist würde ich eher von einem Tag ausgehen.
Wie kann ich Strom sparen?
Ein Blick auf die Tabelle zeigt schnell die 'Stromfresser' im Wohnmobil. Im Beispiel sind das Notebook, der Fernseher inkl. Receiver und die Beleuchtung die größten Stromverbraucher. Der einfachste Weg um Strom zu sparen ist natürlich, den zeitlichen Gebrauch von Notebook und Fernseher einzuschränken. Aber auch bei der Beleuchtung kann man heute relativ einfach (leider nicht ganz billig) den Verbrauch senken, in dem man von Hallogenbirnen auf LED-Leuchten umstellt. Eine LED-Leuchte mit ca. 4 Watt bringt ungefähr das gleiche Licht wie eine Hallogenbirne mit 20 Watt. Dh. Ich kann bei gleichem Komfort ca. 4/5 des Stromes sparen. Wichtig ist auch die Verwendung von 12 Volt Geräten anstatt von 230 Volt Geräten. Oft werden billigere 230 Volt Fernseher verwendet. Damit das auch funktioniert, wird ein sogenannter Wechselrichter dazu geschaltet, der aus 12 Volt 230 Volt erzeugt. Aber jeder Wechselrichter hat bei der Umwandlung von 12 Volt auf 230 Volt einen gewissen Eigenverbrauch und der liegt bei ca . 15 %. Es gibt übrigens im Zubehörhandel auch für Notebooks Netzteile, die direkt mit 12 Volt betrieben werden können. Einen Haushaltsstaubsauger, eine Espressomaschine oder einen Föhn mit ca. 2000 Watt über einen Wechselrichter im Wohnmobil zu betreiben, halte ich auf Grund des sehr hohen Stromverbrauchs (der Wechselrichter benötigt für 2000 Watt bei 230 Volt ca. 190 Ah auf der 12 Volt Seite!!) nicht für sinnvoll.
Welches Solarmodul deckt meinen Strombedarf?
Grundsätzlich sollte eine Solaranlage so dimensioniert sein, dass sie innerhalb eines normalen Sonnentages meinen Strombedarf voll deckt. Dh. Bei unserer Berechnung oben würde ein Solarmodul mit ca. 55 Watt ausreichen. Da aber nicht immer voller Sonnenschein ist und ich trotzdem meine Batterie voll haben will, würde ich zu einer 75 Watt Anlage greifen. Folgende Übersicht vereinfacht die Suche nach dem passenden Modul:
Solarmodul mit 55 Watt
Reisezeit: Frühling bis Herbst, Verbraucher: Licht, Wasserpumpe, Radio
Solarmodul mit 75 Watt
Reisezeit: Frühling bis Herbst, Verbraucher: Licht, Wasserpumpe, Radio, Truma, TV-Sat (ca. 2 Stunden)
Solarmodul mit ca. 110 Watt
Reisezeit: Frühling bis Herbst, Verbraucher, Licht, Wasserpumpe, Radio, Truma, TV-Sat
Wer ganzjährig fahren will und die entsprechende Batteriekapazität hat, kann und sollte zu stärkeren Modulen greifen. Dies vorallem in Hinblick auf den erhöhten Strombedarf der Heizung (das Umluftgebläse ist ein sehr starker Stromverbraucher!) und auf die flachere Sonneneinstrahlung in der Nebensaison und im Winter.
Wie sieht es mit Solarmodulen aus, die der Sonne nachfahren?
Im Prinzip ist es keine schlechte Idee, die Solaranlage in der Neigung und Lage dem jeweiligen Sonnenstand anzupassen. Allerdings ist dies mit einigem Aufwand (Dreheinheit, GPS...) verbunden. Daher sind entsprechende Systeme im Vergleich zu fest montierten Solarmodulen meist recht teuer. So teuer, dass man sogar mehrere Solarmodule zum gleichen Preis montieren kann. Sinn machen solche Anlagen aber trotzdem. Und zwar immer dann, wenn man sehr wenig Platz auf dem Dach des Reisemobiles hat - nachführende Solaranlagen können kleinere Solarmodule verwenden und bringen trotzdem die gleiche Leistung wie größere festmontierte Module, weil sie der Sonne nachgeführt werden und den Einstrahlungswinkel optimieren.
Ein starkes Modul oder zwei kleinere Module?
Ein Problem von Solarmodulen ist, dass sie bei teilweiser Abschattung stark an Leistung verlieren. Das ist ein Grund dafür, warum es sich lohnt, zwei kleinere Module anstatt eines großen Modules zu verwenden. Bei teilweiser Abschattung bleibt zumeist ein Modul in der Sonne und das bringt dann immer noch mehr Leistung als ein halb beschattetes großes Modul. Oft ist auch die Platzsituation am Dach (Dachfenster, Satanlage ...) so, dass nur zwei kleinere Module in Frage kommen.
Montage der Solarmodule:
Solarmodule werden heute nur mehr auf das Dach geklebt. Schrauben halten im sehr dünnen Aluminiumblech oder im Glasfaserdach relativ wenig und sind ausserdem ein Risiko für Undichtigkeiten. Das Verkleben ist problemlos und sicher, es sollte aber auf die Verarbeitungstemperatur des Klebers und auf eine entsprechende Vorbehandlung des Untergrundes geachtet werden. Da das Wohnmobildach extremen Bedingungen (Hitze, Frost, Regen ...) ausgesetzt ist, ist es ratsam, die Verklebungen zumindest jährlich zu kontrollieren (leichter Zug am Modul nach oben).
Die meisten Solarmodule brauchen eine Unterlüftung, damit sie auch bei Hitze die optimale Leistung abgeben können. Diese Unterlüftung wird durch Abstandswinkel oder Spoilerprofile erreicht. Ein direktes Aufkleben ist nur bei speziellen Solarmodulen möglich!
Wer also Höhenprobleme (Garage) hat, sollte sich das bereits bei der Wahl des Modules überlegen.
Welche Batterie ist die richtige?
Oft hört man, dass man für das Wohnmobil nur 'Solarbatterien' verwenden soll. Das ist grundsätzlich richtig. Generell liegt der Unterschied zwischen einer Solarbatterie und einer normalen Auto-Starter-Batterie im unterschiedlichen Verhalten der Stromabgabe. Starterbatterien sind so aufgebaut, dass sie beim Starten kurzzeitig sehr hohen Strom abgeben könnnen. Solarbatterien sind dazu gebaut, dass sie über längere Zeit kontinuierlich Strom abgeben können.
Verwendet man eine Starterbatterie als Bordbatterie oder eine Solarbatterie als Starterbatterie so werden beide Typen relativ schnell ihren Dienst quittieren.
Falsch ist allerdings das Gerücht, dass man Starterbatterien nicht mit Solarmodulen laden kann. Für eine Batterie ist es völlig egal, ob der Ladestrom von einem Ladegrät, der Lichtmaschine oder von einem Solarmodul kommt. Es ist sogar sehr vorteilhaft, wenn ein Laderegler einen zweiten Ausgang hat und den überschüssigen Strom auf die Starterbatterie leitet nachdem die Bordbatterie vollgeladen ist.
Gelbatterie, Säurebatterie oder AGM-Batterie?
Am häufigsten sind immer noch Säurebatterien in Wohnmobilen eingebaut. Diese haben zwar den Nachteil, dass sie beim Laden Gase entwickeln, allerdings sind sie relativ kostengünstig. Die meisten Solarsäurebatterien können über einen Schlauch, der nach aussen geführt wird, entlüftet werden, sodass keine Gase in den Fahrzeuginnenraum kommen.
Bei Gelbatterien ist die Säure in Gelform gebunden. Der Vorteil ist, dass diese Batterien beim Laden keine Gase freisetzen, dass auch beim Kippen keine Säure auslaufen kann, dass sie wartungsfrei sind und dass sie kaum einen Kapazitätsverlust haben. Der Nachteil ist der hohe Kaufpreis und vorallem die Tatsache, dass nicht jedes Ladegerät für Gelbatterien geeignet ist. Beim Umrüsten sollte daher immer beim Hersteller oder Händler nachfragen, ob das Ladegerät auch für Gelbatterien geeignet ist (oft muss über einen Schalter der jeweilige Battereityp eingestellt werden).
Bei AGM-Batterien ist die Säure in Glasfaservlies gebunden. Dadruch ist dieser Batterietyp auslaufsicher. In letzter Zeit sind die Preise für AGM-Batterien gefallen, so dass bei einem geringen Aufpreis gegenüber Säurebatterien, die Vorteile der Auslaufsicherheit überwiegen.
Ich persönlich würde für eine neue Solaranlage lieber zu zwei AGM-Batterien als zu einer Gelbatterie greifen.
Tiefentladen von Battereien
Alle oben genannten Typen sollten nicht tiefentladen (nicht unter 10 Volt) werden. Tiefentladung schadet der Batterie und kann die Batterie zerstören. Um das zu verhindern, gibt es Schutzschaltungen, die unterhalb einer einstellbaren Spannung die Stromabgabe unterbrechen.
Worauf ist bei der Verkabelung zu achten?
Die Kabel für eine Solaranlage sollten der Leistung der Anlage angepasst sein, da sie sonst gefährlich heiss werden können (Brandgefahr!). Wichtig ist auch die Verwendung von entsprechenden Sicherungen. Am Dach sollte immer ein so genanntes 'Solarkabel' verwendet werden. Diese Kabel sind UV-beständig und dadurch den harten Bedingungen am Wohnmobildach gewachsen. Bei anderen Kabeln könnte sich im Laufe der Zeit die Isolierung auflösen oder zumindest brüchig werden. Die Dachdurchführung sollte aus UV-beständigen Material und gut abdichtbar sein. Die Kabel am Dach sollten in Kabelkanälen verlegt werden, damit bei der Fahrt keine Klappergeräusche entstehen. Selbstverständlich sollten die Kabel im Wohnmobil möglichst 'unsichtbar' verlegt werden. Das erhöht zwar den Installationsaufwand, anderseits will niemand frei hängende Kabel im Wohnmobil.
Also auf geht's, der Strom kommt zwar nicht aus der Steckdose aber zumindest vom Dach!