Autark leben im Wohnmobil – Strom durch Sonnenkraft
Welches Solarmodul eignet sich am besten für eine Solaranlage?
Ich bekomme u.a. oft die Frage gestellt, welche Solaranlage sich am besten eignet, wenn man mit dem Wohnmobil hauptsächlich autark stehen will, bzw. welche Module für eine Solaranlage am besten geeignet sind. Mit Sonnenkraft ist mehr möglich, als du dir vorstellen kannst. Im Teil 1 – autark leben im Wohnmobil, habe ich schon mal eine kleine Einführung im Bezug auf das Thema Solaranlage gemacht. In diesem Beitrag hier geht es um Solarmodule und deren unterschiedlichen Eigenschaften.
Zuerst werde ich erklären, was bestimmte Begriffe bedeuten. Das ist wichtig für die schlussendliche Auswahl des richtigen Moduls. Anschließend werde ich dir zeigen, welche Module momentan auf dem Markt vorhanden sind und auf die Unterschiede, Vorteile und Nachteile der jeweiligen Module eingehen. Zum Schluss werde ich ein paar Beispiele für die Anwendung der verschiedenen Solarpanels nennen.
Wenn dir das Thema Solaranlage zu trocken bzw. umfangreich ist, um sich detailliert rein zu lesen und viel Recherche zu betreiben, dann kannst du dich gerne bei mir melden. Ich biete Beratung an rund um das Thema autark Leben im Wohnmobil und helfe dir bei der Suche nach der perfekt auf deine Bedürfnisse ausgestattete Solaranlage sowie, falls nötig, bei der Suche nach dem passenden Wohnmobil.
Bevor wir zum Beitrag kommen, betone ich an dieser Stelle sagen, dass alles, was ich in diesem Beitrag schreibe und erwähne, auf meinen persönlichen Kenntnissen, Erfahrung und Überzeugung beruht.
Persönliche 1: 1 Beratung
Möchtest du eine Solaranlage haben, die perfekt auf deine Bedürfnisse und persönlichen Stromverbrauch ausgestattet ist und brauchst Unterstützung bei der Kalkulation deines Stromverbrauchs und der Suche der perfekt auf dich abgestimmten Solaranlage?
Ich bin Elektrotechniker und habe mich auf autarke Wohnmobile spezialisiert. Seit 2018 lebe ich nun mit meiner Familie im Wohnmobil, welches ich solartechnisch perfekt auf ein Autarkleben umgebaut habe.
Ich stehe dir gerne mit all meinen Fachwissen und wertvollen Tipps innerhalb meiner persönlichen Beratung zur Verfügung und helfe dir dabei, die perfekt auf deine Bedürfnisse abgeschnittene Solaranlage zu finden.
Was ist Spannung?
Bevor ich detailliert auf die verschiedenen Solarmodule eingehe, beginnen wir erst einmal einleitend mit der Frage „Was ist Spannung?“ Spannung ist die Einheit V (Volt), womit das Solarmodul arbeitet. Der Spannungsbereich mit dem Module arbeiten liegt zwischen 18V und 60V. Je höher der Wert bei einem Modul ist, desto besser ist die Ausbeute bei schlechtem Wetter und Schatten.
Beispiel 1:
Ein 18V Modul hat optimale Wetterbedingungen. Die Sonne scheint und der Himmel ist frei von Wolken. Das Modul erzeugt 18V, dieser Wert steht jetzt am Laderegler. Der Laderegler nimmt sich die 18V und reduziert diesen Wert auf die von der Bordbatterie benötigten 12V. Die überschüssigen 6V werden in einen höheren Strom umgewandelt und der Laderegler schickt die elektrische Energie an die 12V Batterie. Soweit so gut.
Wird die Sonne von dichten Wolken verdeckt, erzeugt das 18V Modul jetzt nur 10V. Da aber die Batterie 12V braucht, um zu laden, kannst du mit der erzeugten Energie nix mehr anfangen. Das bedeutet, wenn an einem ganzen Tag die Sonne permanent von dichten Wolken verdeckt wird und das Modul z.B. nur auf max. 11,5V kommt, wird an diesem Tag die Batterie nicht geladen. Die erzeugte Energie verpufft ins Leere.
Beispiel 2:
Kommen wir zu einem 60V Modul. Die Sonne ist von dichten Wolken bedeckt. Das 60V Modul kommt jetzt bspw. nur noch auf 25V. In diesem Fall kann der Laderegler weiterhin mit der Spannung arbeiten und die Batterie weiterladen. Stell dir einfach vor, es ist die ganze Woche nur am Regnen. In dieser Woche wird die Batterie von dem 18V Modul nicht geladen, da das Modul das Minimum von 12V nicht erreicht. Bei einem 60V Modul sieht es schon anders aus, da es in dieser Zeit die nötige Spannung erzeugt, um die Batterie weiter zu laden.
Der Ladewert von 12V, ist nur zu Veranschaulichung ausgewählt. Der Ladeverlauf einer Batterie ist natürlich etwas Komplexer. Das ist aber ein anderes Thema.
Was bedeutet Wirkungsgrad?
Die Solarmodule haben die Aufgabe, Sonnenstrahlen in elektrische Energie umzuwandeln. Dabei sagt der Wirkungsgrad aus, wie viel Prozent von den 100% eingefangen Sonnenstrahlen das Modul in elektrische Energie umwandelt. Je nachdem, welches Modul es ist, liegt der Wert zwischen 12% und 22%. Klingt nicht nach viel, aber das ist momentan der Stand der Technik.
Solarzellen Wirkungsgrad
Die Solarmodule haben die Aufgabe, Sonnenstrahlen in elektrische Energie umzuwandeln. Dabei sagt der Wirkungsgrad aus, wie viel Prozent von den 100% eingefangen Sonnenstrahlen das Modul in elektrische Energie umwandelt. Je nachdem, welches Modul es ist, liegt der Wert zwischen 12% und 22%. Klingt nicht nach viel, aber das ist momentan der Stand der Technik.
Was bedeutet Leistungstoleranz?
Die Leistungstoleranz gibt an, wie viel tatsächliche leistung die Module haben.
Beispiel: Bei einem 100 Watt Modul steht der Leistungstoleranzwert bei. +10% / -0%. Das bedeuten, dass das Modul bis zu 110 Watt Leistung haben kann.
Welche Solarmodule gibt es?
Es gibt unter den Solarmodulen vier verschiedene Varianten mit unterschiedlichen Eigenschaften. Welches Solarsystem zu dir passt hängt von den persönlichen Vorstellungen ab, bspw. welche Geräte du alles über Solar laufen lassen möchtest und welche Möglichkeiten es gibt, Solarpanels am Fahrzeug an- bzw. unterzubringen. Im Folgenden stelle ich dir die Unterschiede der vier verschiedenen Modelle im direkten Vergleich vor:
Welche Solarmodule gibt es?
Es gibt unter den Solarmodulen vier verschiedene Varianten mit unterschiedlichen Eigenschaften. Welches Solarsystem zu dir passt hängt von den persönlichen Vorstellungen ab, bspw. welche Geräte du alles über Solar laufen lassen möchtest und welche Möglichkeiten es gibt, Solarpanels am Fahrzeug an- bzw. unterzubringen. Im Folgenden stelle ich dir die Unterschiede der vier verschiedenen Modelle im direkten Vergleich vor:
Starres Polykristallin Modul
Beschreibung
Die starren Polykristallin Module sind die günstigsten Module auf dem Markt. Diese Module sieht man heutzutage immer seltener verbaut. Der Wirkungsgrad ist gering, bei diesen Modulen liegt er zwischen 12% und 16%. Bei Leistungstoleranz kann das Modul nicht punkten. Der Wert geht oft in den Minusbereich. Da ich nicht alle Module dieser Art kenne und nur aus meiner persönlichen Erfahrung spreche, kann ich bezüglich der Spannung sagen, dass ich auch schon welche mit 30V Arbeitsbereich gesehen habe. Die meisten liegen bei 18V. Die Energieausbeute bei schlechtem Wetter und Schatten fällt gering aus. Nicht nur von der Spannung aus gesehen, sondern u.a. aus technischer Bauweise her. Einziger Pluspunkt ist der etwas geringere Leistungsverlust gegenüber den anderen Modulen auf 20 Jahre gesehen und die Haltbarkeit gegenüber den faltbaren und flexiblen Modulen. Ach ja, und der Preis natürlich. Ein 100 Watt Modul kostet ca. 60€ bis 70€.
Zusammenfassung
Spannung: 18V bis 30V
Wirkungsgrad: 12% bis 16%
Leistungstoleranz: oft im Minusbereich
Lebensdauer: über 25 jahre
Gewicht pro 100W: ab 7kg
Preis pro 100W: 60€ bis 70€
Starres Monokristallin Modul
Beschreibung
Die starren Monokristallin Module sind heutzutage sehr weit verbreitet und lösen damit mit der Zeit die Polykristallin Module ab. Der Wirkungsgrad bei diesen Modulen liegt bei einem Wert von 14% bis 20%. Bei der Leistungstoleranz sind die Module ganz vorne mit dabei. Der Wert ist immer im Plusbereich und mindestens bei +10%. Da es Module gibt, die mit bis zu 60V arbeiten, ist die Energieausbeute bei schlechtem Wetter und Schatten am besten. Diese Module haben eine bessere Haltbarkeit als die faltbaren und flexiblen Module. Sind etwas teurer als die Polykristallin Module. Ein 100 Watt Modul dieser Sorte kostet ca. 70€ bis 90€.
Zusammenfassung
Spannung: 18V bis 60V
Wirkungsgrad: 14% bis 20%
Leistungstoleranz: oft im Plusbereich
Lebensdauer: über 25 jahre
Gewicht pro 100W: ab 7kg
Preis pro 100W: 70€ bis 90€
Flexibles Monokristallin Modul
Beschreibung
Bei den flexiblen Panels handelt es sich um Dünnschichtmodule, die ca. 2mm dick sind. Deren Vorteile liegen klar auf der Hand:
- Sie sind flexible
- Du brauchst keine gerade und ebene Fläche, um sie zu montieren.
- Sie sind mit ihren 2kg pro 100 Watt sehr leicht, was bei der Zuladung von Fahrzeugen bis 3,5t zu Gute kommt.
- Der Wirkungsgrad dieser Module liegt in einem sehr guten Bereich von 18% bis 21%.
Diese Module haben zwei Schwächen: Der Preis mit 125€ bis 150€ pro 100Watt und eine sehr kurze Langlebigkeit. Da diese Module in der Regel bei Fahrzeugen auf die Dächer geklebt werden, ist der Bereich zwischen Modul und der angebrachten Fläche sehr gering. Die Module werden praktisch nicht von unten gekühlt. Die Hitze staut sich unter den Modulen und die Module werden sprichwörtlich unter der Sonne gebraten.
Das führt dazu, dass die flexiblen Module spröde werden und die dünnen Zellen nach kurzer Zeit reißen. Nach 1,5 bis 3 Jahren kann man sich von den Modulen getrost verabschieden. Auch wenn man die Panels so anbringt, dass mehr Luft zwischen der Auflagefläche und den Modulen entsteht, kannst du die Lebensdauer nur gering verlängern.
Zusammenfassung
Spannung: 18V bis 36V
Wirkungsgrad: 18% bis 21%
Leistungstoleranz: oft im Plusbereich
Lebensdauer: 2 bis 3 Jahre
Gewicht pro 100W: ab 2kg
Preis pro 100W: 125€ bis 150€
faltbares Monokristallin Modul
Beschreibung
Zusammengefaltet sind sie sehr kompakt und brauchen dadurch nur einen kleinen Lagerplatz. Aus Erfahrung kann ich sagen, dass du mit einem faltbaren 100Watt Modul mindestens genau so einen Tagesertrag erwirtschaften kannst wie mit einem festinstalliertem, auf dem Dach liegende 200Watt Modul. In der Winterzeit sogar einen höheren.
Du fragst dich, warum? Ganz einfach, du kannst das faltbare Modul im Laufe des Tages immer genau zur Sonne ausrichten. Diese Vorteile haben auch ihren Preis. Von 120€ bis 220€ pro 100Watt, ist alles dabei.
Zusammenfassung
Spannung: 18V bis 36V
Wirkungsgrad: 18% bis 21%
Leistungstoleranz: oft im Plusbereich
Lebensdauer: über 5 Jahre
Gewicht pro 100W: ab 3kg
Preis pro 100W: 120€ bis 220€
Starres Polykristallin Modul
Starres Monokristallin Modul
Die starren Polykristallin Module sind die günstigsten Module auf dem Markt. Diese Module sieht man heutzutage immer seltener verbaut. Der Wirkungsgrad ist gering, bei diesen Modulen liegt er zwischen 12% und 16%. Bei Leistungstoleranz kann das Modul nicht punkten. Der Wert geht oft in den Minusbereich. Da ich nicht alle Module dieser Art kenne und nur aus meiner persönlichen Erfahrung spreche, kann ich bezüglich der Spannung sagen, dass ich auch schon welche mit 30V Arbeitsbereich gesehen habe. Die meisten liegen bei 18V. Die Energieausbeute bei schlechtem Wetter und Schatten fällt gering aus. Nicht nur von der Spannung aus gesehen, sondern u.a. aus technischer Bauweise her. Der einzige Pluspunkt ist der etwas geringere Leistungsverlust gegenüber den anderen Modulen auf 20 Jahre gesehen und die Haltbarkeit gegenüber den faltbaren und flexiblen Modulen. Ach ja, und der Preis natürlich. Ein 100 Watt Modul kostet ca. 60€ bis 70€.
Die starren Monokristallin Module sind heutzutage sehr weit verbreitet und lösen damit mit der Zeit die Polykristallin Module ab. Der Wirkungsgrad bei diesen Modulen liegt bei einem Wert von 14% bis 20%. Bei der Leistungstoleranz sind die Module ganz vorne mit dabei. Der Wert ist immer im Plusbereich und mindestens bei +10%. Da es Module gibt, die mit bis zu 60V arbeiten, ist die Energieausbeute bei schlechtem Wetter und Schatten am besten. Diese Module haben eine bessere Haltbarkeit als die faltbaren und flexiblen Module. Sind etwas teurer als die Polykristallin Module. Ein 100 Watt Modul dieser Sorte kostet ca. 70€ bis 90€.
Flexibles Monokristallin Modul
Faltbares Monokristallin Modul
Bei den flexiblen Panels handelt es sich um Dünnschichtmodule, die ca. 2mm dick sind. Deren Vorteile liegen klar auf der Hand:
- Sie sind flexible
- Man braucht keine gerade und ebene Fläche, um sie zu montieren.
- Sie sind mit ihren 2kg pro 100 Watt sehr leicht, was bei der Zuladung von Fahrzeugen bis 3,5t zu Gute kommt.
- Der Wirkungsgrad dieser Module liegt in einem sehr guten Bereich von 18% bis 21%.
Diese Module haben zwei Schwächen: Der Preis von 125€ bis 150€ pro 100Watt und eine sehr kurze Langlebigkeit. Da diese Module in der Regel bei Fahrzeugen auf die Dächer geklebt werden, ist der Bereich zwischen Modul und der angebrachten Fläche sehr gering. Die Module werden praktisch nicht von unten gekühlt. Die Hitze staut sich unter den Modulen und die Module werden unter der Sonne gebraten.
Das führt dazu, dass die flexiblen Module spröde werden und die dünnen Zellen nach kurzer Zeit reißen. Nach 1,5 bis 3 Jahren kannst du dich von den Modulen getrost verabschieden. Auch wenn man die Panels so anbringt, dass mehr Luft zwischen der Auflagefläche und den Modulen entsteht, kann man die Lebensdauer nur etwas verlängern.
Die faltbaren Module sind nichts anderes als die flexiblen Module, die in 2 bis 3 Teile geteilt sind, damit du sie zusammenfalten kannst. Vorteil dieser Module ist die flexible Einsatzmöglichkeit, wie du aus wenig Leistung das Maximum rausholst.
Zusammengefaltet sind sie sehr kompakt und brauchen dadurch nur einen kleinen Lagerplatz. Aus Erfahrung kann ich sagen, dass du mit einem faltbaren 100Watt Modul mindestens genau so einen Tagesertrag erwirtschaften kannst wie mit einem festinstalliertem, auf dem Dach liegende 200Watt Modul. In der Winterzeit sogar einen höheren.
Du fragst dich, warum? Ganz einfach, du kannst das faltbare Modul im Laufe des Tages immer genau zur Sonne ausrichten. Diese Vorteile haben auch ihren Preis. Von 120€ bis 220€ pro 100Watt, ist alles dabei.
Alle Varianten auf einen Blick
Starres Pol. Modul
Starres Mon. Modul
Flexibles Modul
Faltbares Modul
Spannung:
Wirkungsgrad:
Leistungstoleranz:
Lebensdauer:
Gewicht pro 100W:
Preis pro 100W:
18V bis 30V
12% bis 16%
oft im + Bereich
über 25 Jahre
ab 7kg
60€ bis 70€
18V bis 60V
14% bis 20%
oft im Plusbereich
über 25 Jahre
ab 7kg
70€ bis 90€
18V bis 36V
18% bis 21%
oft im Plusbereich
2 bis 3 Jahre
ab 2kg
125€ bis 150€
18V bis 36V
18% bis 21%
oft im Plusbereich
über 5 Jahre
ab 3kg
120€ bis 220€
Anwendungsbeispiele?
Starre Module:
Hat man viel ebene Fläche auf dem Dach und ein Fahrzeug mit einer hohen Zuladung, kann man starre Module montieren. Zum einem kriegt man für wenig Geld viel Leistung und die Lebensdauer ist erheblich länger als bei flexiblen und faltbaren Modulen. In Sache starre Module tendiere ich zu den Monokristallin Zellen. Die haben in jeder Hinsicht bessere Eigenschaften und Kosten nur etwas mehr als die Polykristallin Module.
Flexible Module:
Die flexiblen Module kommen zum Einsatz, wenn du keine ebene Fläche hast und die Zuladung des Fahrzeuges im Rahmen bleiben muss. Du hast zum Beispiel einen 3,5t Wohnmobil mit einem gebogenen Alkoven. Das Dach ist voll mit Dachluken und einer SAT. Schüssel. Nur auf dem gebogenen Alkoven ist eine freie Fläche. In diesem Fall kommen die flexiblen Module zum Einsatz. Diese Module sind allgemein eine gute Lösung und der Preis wäre auch akzeptabel, wenn die tatsächliche Lebensdauer der Module nicht so kurz wäre.
Faltbare Module:
Hast du absolut keinen Platz auf dem Dach, sind die faltbaren Module die Lösung. Sie sind leicht und sehr kompakt in gefaltetem Zustand. Du kannst sie im Laufe des Tages immer Richtung Sonne ausrichten. U.a. ist ein weiterer, nicht zu unterschätzender Vorteil dieser Module ist, dass du an heißen Tagen schön im Schatten stehen und über ein verlängertes Kabel das Modul unter der Sonne positionieren kannst.
Fazit:
Jedes der Module hat seine eigenen Vor- und Nachteile. Es spielen sehr viele Faktoren eine Rolle bei der Umsetzung des Aufbaus einer Solaranlage. Das bedeutet, dass du dich in Sache Solaganlage viel einlesen und recherchieren solltest. Du kannst viel Geld für eine Solaranlage ausgeben und kannst am Ende mit einer, in Relation zum Eigenbedarf, überdimensionierten Anlage dastehen.
Wahlweise kaufst du ein günstige Elemente und die Anlage ist zu klein ausgerichtet für den eigenen Bedarf. Dann muss im Nachhinein wieder mehr Geld ausgegeben werden, um die Solaranlage anzupassen.
Wenn du dich nicht in das komplexe Thema einlesen willst und das Thema zu trocken für dich ist, dann kannst du gerne eine Beratung bei mir buchen. Wir besprechen zusammen, was deine Vorstellungen/Wünsche sind. Ich erkläre dir, was möglich ist, auf welche Komponente es ankommt, ob das gewünschte Solarsystem überhaupt zu realisieren ist und was die Umsetzung kosten wird, wenn man die Anlage selbst baut.
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