Autark leben in Wohnmobil – Solaranlage

Einführung

 

Hallo zusammen,
ich habe mich lange gesträubt, dieses Thema aufzugreifen, da es komplex ist. Ich wusste einfach nicht, wo ich anfangen soll. Jeder hat andere Bedürfnisse. Dem einen reicht eine kleine Solaranlage, der andere will autark stehen und mit seiner Solaranlage eine Klimaanlage betreiben.
 
Des Weiteren fragte ich mich, ob ich es schaffe alles in einem Beitrag zu erklären und musste feststellen – nein, schaffe ich nicht. Deswegen hab ich das Thema in mehrere Kapitel aufgeteilt. Ich werde versuchen, parallel zu den Beiträgen auch Videos zu machen und auf unserem Youtube Channel „Belle Family“ hochzuladen. In der Einführung gehe ich allgemein auf die Solaranlage ein und schneide alle Themen etwas an. Dann werde ich mich in den nächsten Beiträgen Stück für Stück voran arbeiten. Auf geht´s.
 
Wer mit einem Wohnmobil unterwegs ist, wünscht sich besonders, unabhängig und autark zu sein. Will man nicht auf Luxus verzichten, hat man schnell viele Geräte mit sich, die nur mit Strom funktionieren. Ohne gescheite Solaranlage kommt man schnell zu der Feststellung, dass die Bordbatterie, die ohnehin schon serienmäßig zu klein ist, schon nach einem Tag leer ist. Also sollte man, bevor man die Langzeitreise startet, eine vernünftige Solaranlage installieren oder installieren lassen.
Gute Vorbereitung erleichtert die Planung
Eine Solaranlage besteht aus vielen Komponenten. Seid ihr in dem Bereich Elektrik und Solaranlagen nicht vertraut, solltet ihr evtl. vorab etwas Recherche betreiben, um euch etwas in das Thema einzuarbeiten. Es geht natürlich einfacher, indem ihr zu einem Wohnmobil Fachmann geht und euch eine Solaranlage einbauen lasst. Dann könnt ihr aber davon ausgehen, dass ihr tief in die Tasche greifen müsst. Entscheidet ihr euch, selber Hand anzulegen, dann könnt ihr viel Geld sparen.
 
Stellt euch vorab erst mal folgende Fragen:

– In welchen Ländern werde ich unterwegs sein?

– Wie viel Platz hab ich auf dem Dach für Solarpanels?

– Will ich starre Solarpanels oder flexible?

– Wie hoch wird mein Stromverbrauch sein?

– Wie viel Geld bin ich bereit für eine Solaranlage auszugeben?

– Habe ich viel oder wenig Platz für eine große Batterie?

– Wie viel soll die Solaranlage max. wiegen bei meiner Zuladung?

– Reicht mir vielleicht auch nur ein fatbares Solarpanel?

– Nehme ich große oder kleine Stromverbraucher mit?

– Welche Art von Batterie soll ich einbauen?

 

Aus welchen Komponenten besteht eine Solaranalge?

Solarpanels

Fangen wir zuerst bei dem Dach an, auf dem sich normalerweise die Solarpanels* befinden. Es gibt verschiedene Arten von Solarpanels. Solarpanels aus Polykristallin oder Monokristallin. Es gibt normale starre Panels, aber auch leichte flexible, sowie faltbare Panels. Dann gibt es Panels, die mit hoher Spannung arbeiten oder mit niedrieger Spannung arbeiten. Man kann die Panels in Reihe anklemmen oder parallel anklemmen.

Laderegler

Nach den Panels kommt der Laderegler*, an den die Panels angeschlossen werden. Es gibt viele Laderegler von günstig bis teuer. Wichtig ist, dass der Laderegler sowohl zu den Panels, als auch zu der Batterie passt. Es gibt zwei Arten von Ladereglern: PWM– und MPPT-Laderegler. Ich rate euch vom PWM-Laderegler ab. Es ist eine veraltete Technik und hat m.E. NIX an der Solaranlage im Wohnmobil zu suchen.

Bordbatterie

Als Nächstes wird die Bordbatterie* am passenden Laderegler angeklemmt. Wie bei den Panels und den Ladereglern, gibt es natürlich auch verschiedene Batterien. Es gibt Blei-Säure-Batterie, Gel-Batterie, AGM-Batterie, Blei-, Kristall-Batterie und die Lithium-Batterie. Jede von diesen Batterien hat seine eigenen Eigenschaften. Da müsst ihr abwägen, welche von den Batterien am besten zu eurem persönlichen Verbrauch passt.

 

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Batterieschutz

Die Batterie muss noch geschützt werden, und zwar vor Überspannung und Unterspannung. Zwischen der Batterie und den Verbrauchern kommt ein Battery Protect auf den Pluspol. Der Battery Protect* schützt die Batterie vor Unterspannung und Überspannung. Tritt einer dieser Fälle ein, wird durch den Battery Protect die Batterie von Verbrauchern getrennt.

Batteriemonitor

Es ist immer wichtig zu wissen, wie viel Prozent Kapazität noch in der Batterie vorhanden ist, oder mit wie viel Strom die Batterie im Augenblick belastet wird. Dafür kommt ein Batteriemonitor* zum Einsatz. Dieser wird mit einem Shunt (Nebenanschluss) zwischen der Batterie und den Verbrauchern auf dem Minuspol angeschlossen.
 
Der Batteriemonitor misst über den Shunt alle Ströme, die in die Batterie rein und raus gehen. Dadurch ist es möglich, festzustellen, wie viel Kapazität in der Batterie noch vorhanden ist. Hat man keinen Batteriemonitor, kann man nur die Spannung von der Batterie messen und das hat keine Aussagekraft, ob die Batterie noch 80 %, 50 % oder noch 20 % hat.
 
Merkt euch: Die Spannung der Batterie hat NIX mit der Kapazität der Batterie zutun. Das sind zwei verschiedene paar Schuhe.

 

Spanungswandler

In der Regel ist in allen Wohnmobilen ein 12V System vorhanden. Da aber manche elektrische Geräte 230V benötigen, um zu funktionieren, brauchen wir einen Spannungswandler*. Der Name sagt ja schon alles aus. Der Spannungswandler wandelt die 12V in 230V um. Von den Spannungswandlern gibt es zwei Sorten. Einmal der mit modifizirter Sinuswelle und einmal der mit reiner Sinuswelle. Die Auswahl ist natürlich groß, von 100W bis 5000W ist alles dabei. FINGER WEG von billigen Spannungswandlern.

 

Umschaltstation/ Netzvorrangschaltung (Optional)

 
Kommt es zu dem Fall, dass ihr euch an Landstrom anschließen wollt, dann braucht ihr eine Umschaltstation mit einer Netzvorrangschaltung*. Mit dieser Box ist es möglich Landstrom anzuschließen, obwohl im Wohnmobil der Stromkreis über den Spannungswandler läuft. Sobald ihr die externen 230V anschließt, sperrt die Box die 230V von dem Spannungswandler und gibt die 230V vom externen Netz frei. Ab diesem Zeitpunkt laufen alle eure elektrischen Geräte über das externe Netz.

 

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Ladegerät 230V auf 12V (Optional)

Seid ihr an Landstrom angeschlossen, könnt ihr eure Bordbatterie mit einem extra Ladegerät* über das externe Netz laden. Mit „autark“ stehen hat das natürlich wenig zutun, aber es könnte ja mal vorkommen, dass ihr euch 1 – 2 Wochen zu anderen Familien gesellt, die auf Campingplätzen stehen und der Stromanschluss inklusiv ist. Mit einem extra eingebauten Ladegerät könntet ihr euch dann auch ruhig einen schönen Schattenplatz suchen.
 

 

Ladebooster (Optional)

Optional könnt ihr zusätzlich zu den Solarmodulen einen Ladebooster* einbauen. Der Ladebooster lädt die Batterie über die Lichtmaschine während der Fahrt auf. Das ist eine zusätzliche Lösung, wenn ihr keine ausreichende Fläche für die Solarpanels habt.
 

 

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Das ist meine Solaranlage

Meine Anlage besteht aus zwei Panasonic HIT 330 Modulen. Ergeben zusammen 660Wp. Bei guter Bedienung kommen auch 700W zustande. Die sind an dem SmartSolar 100/50* Laderegler angeklemmt. Der SmartSolar 100/50 Laderegler ist mit meiner selbst gebauten 300Ah Lithium-Batterie verbunden. Auf dem Pluspol vor den Verbrauchern befindet sich der Battery Protect BP/220*. Auf dem Minuspol vor den Verbrauchern ist der Batterie Monitor BMV 712* vorhanden. Und zum guten Schluss habe ich einen 3000W Spannungswandler* mit reiner Sinuswelle von Solartronics.

Der Gesamtwert dieser Komponente beläuft sich auf 3.700 €. Hört sich erst mal teuer an, aber ihr müsst bedenken, dass alleine schon eine 300Ah Lithium-Batterie von z.B. Victron 3.416 € kostet. Meine selbst gebaute Batterie hat im Vergleich „nur“ 1.950 € gekostet.

Natürlich kommen noch Kleinigkeiten dazu, wie Kabel, Verteilerdosen, Kabelkanal, verschiedene Verschraubungen, Sicherungen usw. All diese Kleinigkeiten bekommt man auch eigentlich immer ganz günstig im Internet. Eigene Arbeitsstunden werden nicht mit eingerechnet, man macht es ja für sich. Würde man meine Anlage bei einem Wohnmobil Fachmann machen, dann wärt ihr bei ca. 6.000 € bis 7.000 € los. Wenn ihr euch das zutraut, dann packt die Sache selber an. Ihr werdet am Ende viel Geld sparen. Und noch etwas: Meine Anlage ist auf unsere persönlichen Bedürfnisse ausgelegt. Die Anlage muss natürlich nicht so teuer sein. Es geht günstiger. Habt ihr keinen großen Strombedarf, dann kommt ihr auch unter 1.000 € hin.

Stromverbrauch

Auswertung Stromverbrauch

 

Bevor ihr überhaupt darüber nachdenkt, was ihr an Komponenten braucht, solltet ihr in erster Linie ca. ausrechnen, was ihr pro Tag an Strom verbrauchen werdet.
 
Der Verbrauch von Strom wird in Wh (Watt pro Stunde) angegeben. An jedem elektrischen Gerät steht, wie viel W (Watt) es benötigt, um zu funktionieren. Diese Einheit wird dann mit der Zeiteinheit h (Stunde) multipliziert.
 
Zum Beispiel: Ihr arbeitet regelmäßig mit einem Laptop fünf Stunden pro Tag. Der Laptop benötigt 50W.
 

50W * 5h = 250Wh (Watt pro Stunde)

 

Das bedeutet, ihr braucht allein schon für den Laptop 250Wh pro Tag. Das müsst ihr für alle elektrischen Geräte ausrechnen und addieren. Dann habt ihr den ungefähren theoretischen Tagesverbrauch, den ihr benötigt. Denkt dran, dass sich im Wohnmobil auch elektrische Geräte befinden, wie Gasheizung, Gaskühlschrank (Absorber), Wasserpumpe, wo auch Elektronik vorhanden ist.

wohnmobil autark machen

Allgemein gibt es auch einen Standby-Verbrauch der elektrischen Geräte. Ich hab z.B. einen Standby-Verbrauch von 400Wh am Tag, ohne dass ich was mache. Die 400Wh könnt ihr so in eure Rechnung übernehmen. Das wird von Wohnmobil zu Wohnmobil ungefähr gleich sein.

Wenn ihr den Tagesverbrauch ausgerechnet habt, könnt ihr euch die passende Bordbatterie aussuchen. Sagen wir mal, wir haben einen Tagesverbrauch von 1kWh pro Tag (1kWh = 1000Wh). Dazu kommen die unterschiedlichen Wetterbedingungen, je nachdem, in welchem Land man sich befindet. Es ist nicht immer wolkenfrei, es kann mehrere Tage kaum die Sonne scheinen und in der Winterzeit geht die Sonne früher unter. Also sollte man noch eine Reserve einrechnen.

Also nehmen wir die 1kWh x 2, wir kommen auf 2kWh, damit ist die Möglichkeit gegeben, dass man ein paar Tage ohne viel Sonne auskommt.

Auf den Batterien steht aber nix von kWh. Da steht z.B. in der Regel drauf, dass es eine 12V (Volt) Batterie ist und 100Ah (Amper pro Stunde) hat. Wie kommen wir auf kWs? Wir nehmen die 12V und multiplizieren sie mit 100Ah:

12V × 100Ah = 1200Wh = 1,2kWh

 

Wir sehen jetzt, dass das für unseren Verbrauch zu wenig ist. Also nehmen wir unsere 2kWh und dividieren sie durch 12V:

2000Wh ÷ 12V = 166,66Ah

 

So, jetzt denkt sich der eine oder andere: Ich kauf mir einfach eine größere Batterie, sprich 200Ah und damit ist es erledigt. ABER so einfach ist es nicht. Ihr müsst nämlich wissen, dass die Blei-Säure-Batterie, Gel Batterie und AGM Batterie nur im Idealfall 40 % (normal 30 %) der Kapazität zu Verfügung steht und das gleichzeitig bei geringerer Zykluszahl. Man kann den Batterien noch mehr Kapazität entnehmen, aber dann wird die Lebensdauer dieser Batterie extrem verkürzt. Wir müssen die 40% mit berücksichtigen. Das bedeutet:

200Ah × 0,4(40%) = 80Ah × 12V = 960Wh = 0,96kWh

 

Diese 200Ah Batterie würde noch so eben mal euren Tagesbedarf decken, aber für Reserve wäre nix mehr da. Ein paar Tage schlechtes Wetter und ihr steht ohne Strom da. Um die 2kWh zu decken bräuchte man 2 Batterien von dieser Sorte. Sprich:

2 × 200Ah = 400Ah × 0,4(40%) = 160Ah × 12V = 1920Wh = 1,92kWh

 

Das würde schon reichen – natürlich mit guten Solarplatten auf dem Dach. Bei einer Lithium-Batterie sieht es schon anders aus. Der kann man ohne Bedenken 80% Kapazität entziehen. Von dieser Sorte Batterie würde eine 200Ah Lithium Batterie reichen. Kommen wir zu der Rechnung:

200Ah × 0,8(80%) = 160Ah × 12V = 1920Wh = 1,92kWh

 

Die Lithium-Batterie ist natürlich auch teurer, aber wiederum hat sie bessere Eigenschaften. Die Zykluszahl ist viel höher. Die Batterie kann viel höhere Ströme aufnehmen und abgeben. Außerdem wird die Lithium-Batterie bei hohen Strombelastungen nicht heiß. In diesem Fall wäre sie sogar 75 % leichter als die zwei Batterien. Anstatt 120 kg nur 30 kg.

Schlusswort

Das war Teil 1 die Einführung. Im zweiten Teil gehe ich auf die verschiedenen Solarmodule ein, wo sind die Vorteile, wo die Nachteile und welche Module für euch besser geeignet sind.

Danke, dass ihr diesen Artikel gelesen habt. Wenn euch dieser Artikel und die Videos gefallen haben, würden wir uns sehr darüber freuen, wenn ihr uns unterstützt, indem ihr unseren Youtube-Kanal abonniert. Möchtet ihr sofort darüber informiert werden, wenn der nächste Teil dieser Serie rauskommt, dann aktiviert die Glocke, die sich neben dem Abonnier-Button befindet.

Viele Grüße

   Andi

 

 

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