Nachdem ich im letzten Artikel einen Überblick über die Elektrik im Wohnmobil gegeben habe, möchte ich mich hier speziell mit der Solaranlage für das Wohnmobil beschäftigen. Ließt man Forenbeiträge oder entsprechende Posts auf Facebook, scheint der Einbau einer Solaranlage die ultimative Ausbaustufe für das Wohnmobil zu sein. In diesem Artikel möchte ich erläutern, wie eine Solaranlage aufgebaut ist, wie sie funktioniert und wie sie angeschlossen wird. Die Frage, wann eine Solaranlage wirklich nützlich ist, soll auch beantwortet werden.

Größe einer Solaranlage für das Wohnmobil

Wen man beginnt, sich an das Thema Solaranlage für das Wohnmobil heranzutasten, stellt sich sehr schnell die Frage nach der Größe, also der Leistung der Anlage. Bevor Sie diese Frage beantworten können, müssen Sie sich darüber klar werden, wofür Sie die Anlage eigentlich benutzen wollen. Klar, um die Batterie aufzuladen. Aber träumen Sie davon, wochenlang fernab jeder Steckdose umherzufahren, dabei jeden Abend den Fernseher zu benutzen, alle Lampen die ganze Nacht leuchten zu lassen, weil Sie Angst vor der Dunkelheit haben und mittels Ihres Wechselrichters jeden Morgen leckeren Kaffee aus Ihrer Nespresso-Maschine zu trinken, oder geht es ihnen nur darum, während der Standzeit des Wohnmobils die Selbstentladung der Batterie auszugleichen? Zwei extreme Anwendungsfälle. Aber folgende Daten sollten Sie schon sammeln:

  • der durchschnittliche tägliche Strombedarf
  • die Größe Ihrer Aufbau-Batterie in Ah
  • zu welcher Jahreszeit wird das Wohnmobil genutzt

Die Kapazität der Batterie können Sie ganz einfach ablesen. Sie ist normalerweise direkt auf die Batterie aufgedruckt.

Den täglichen Strombedarf zu ermitteln ist recht einfach, wenn Sie einen Batteriecomputer haben. Dann können Sie es einfach ablesen. Wer ein Multimeter besitzt, und wirklich weiß, damit umzugehen, kann es auch messen. Ansonsten müssen Sie rechnen. Die Leistung der meisten größeren Verbraucher (z.B. Fernseher, Wasserpumpe, Satelitenantenne) steht in der Bedienungsanleitung. Bei kleinen Lampen etc. ist es nicht ganz so einfach. Manchmal steht etwas drauf. Ansonsten hilft auch ein Blick in den Katalog eines großen Zubehör-Anbieters. Eventuell finden Sie dort Ihre Lampe oder eine vergleichbare.

Zusätzlich müssen Sie schätzen, wie lange die einzelnen Verbraucher in Betrieb sind. Jetzt können Sie den Stromverbrauch berechnen.

Ein Beispiel

Wasserpumpe 25W : 12V =2A * 0,5h = 1Ah

Licht 16W : 12V = 1,3A * 4h = 5,3 Ah

Fernseher 50W : 12V = 4,2A * 1h = 4,2 Ah

In diesem Beispiel wird der Batterie täglich 1 Ah + 5,3 Ah + 4,2 Ah = 10,5 Ah entnommen. Das Ziel soll es also sein, diese 10,5 Ah wieder einzuladen. Ihrer Batterie sollte groß genug sein, auch einige Regentage zu überstehen, an denen kein Aufladen stattfindet. Bleiben wir bei dem Beispiel und nehmen an, das drei Tage hintereinander die Batterie nicht aufgeladen werden kann. Macht also ungefähr 32 Ah. Nehmen wir weiterhin an, dass wir im Sommer unterwegs sind und die Sonne 10 Stunden Zeit hat, unsere Batterie wieder aufzuladen.

Unsere Solaranlage müsste also 10 Stunden lang einen Strom von etwas über drei Ampere liefern. Das tut Sie aber nicht konstant, denn manchmal ist eine Wolke vor der Sonne, oder der Schatten eines Baumes wandert im Laufe des Tages über Ihr Wohnmobil. Aus Erfahrung kann man sagen, das Module mit 90Wp ca. 23 A am Tag einladen können, Module mit 120Wp ca. 33 Ah. In unserem Beispiel wäre also ein Solarmodul bzw. eine Kombination aus mehreren kleinen Modulen mit einer Leistung von ca. 120Wp ausreichend.

Ganz anders sieht es aus, wenn Sie im Spätherbst verreisen wollen. Die Lampen sind länger an, die Heizung läuft – der täglich Strombedarf ist viel größer. Andererseits hat die Sonne deutlich weniger Zeit, unsere Batterie aufzuladen.

Aufbau einer Solaranlage

Auch im Hausbau kennen wir Solaranlagen. Damit meinen wir allerdings eine Anlage, die die Energie der Sonne zum Erwärmen von Wasser nutzt. Eine Solaranlage für das Wohnmobil ähnelt stark einer Photovoltaik Anlage auf dem Hausdach. Im Wohnmobil wollen wir aber den erzeugten Strom selbst nutzen (statt ihn in das Stromnetz einzuspeisen).

Unsere Solaranlage im Wohnmobil besteht im wesentlichen aus drei Komponenten: einem bzw. mehreren Solarmodulen auf dem Dach, dem Laderegler und der Bordbatterie. Die Batterie ist im Wohnmobil normalerweise schon vorhanden. Solarmodul- und Regler müssen zusätzlich verbaut werden. Wobei es übrigens unnötig ist, eine spezielle „Solarbatterie“ einzubauen. So etwas gibt es nicht – nur in den Köpfen von „Marketingfachleuten“. Im Wohnmobil werden Bleibatterien verschiedener Konstruktionsweise (Nass-Säure, Gel oder AGM) verwendet. Alle diese Typen sind hervorragend für das Zusammenspiel mit Solaranlagen geeignet.

Zusätzlich zu diesen Hauptkomponenten werden noch Kabel, eine wasserdichte Dachdurchführung und Befestigungsmittel für die Module benötigt. Nicht notwendig, aber besonders interessant ist eine Anzeige, die verrät, was die Anlage Leistet. Im Zubehörhandel gibt es häufig Komplettsets zu kaufen, die alle diese Komponenten bereits enthalten.

Funktionsweise

Das Solarmodul besteht aus einer Anzahl von Solarzellen. In diesen entstehen durch Lichteinstrahlung freie Ladungsträger. Die Konstruktion der Solarzelle sorgt nun dafür, das diese Ladungsträger nicht sinnlos irgendwo umherirren, sondern sich alle geordnet in die gleiche Richtung bewegen. Ein elektrischer Strom fließt. Im Solarmodul werden die einzelnen Zellen elektrisch miteinander verbunden und mechanisch zusammengefasst. Eine Glasscheibe schützt die Zellen, ein Rahmen gibt mechanische Stabilität und ermöglicht es Ihnen, das Modul zu befestigen. Zu guter Letzt hat das Modul natürlich noch einen elektrischen Anschluß, um es mit dem Laderegler zu verbinden.

Es ist möglich, mehrere Solarmodule auf dem Dach unterzubringen und parallel zu schalten. Das erhöht die Leistungsfähigkeit der ganzen Anlage.

Der Laderegler hat die Aufgabe, die Batterie mit dem Strom aus dem Solarmodul zu laden. Dazu muss der Regler wissen, um was für eine Batterie (AGM, Gel oder Nass) es sich handelt, da jeder Batterietyp etwas anders geladen werden sollte. Gemeinsam ist ihnen allen, dass die Spannung des Solarmodules viel zu hoch ist und die Batterie beschädigt werden würde, wenn sie direkt daran angeschlossen wäre. Eine Aufgabe des Ladereglers ist es also, die Spannung zu reduzieren. Und zwar nicht einfach auf einen niedrigeren Wert, sondern entsprechend der Ladekurve des Batterietyps. Im Wohnmobil sollte nur das IUoU-Ladeverfahren zum Einsatz kommen. Der Laderegler modifiziert die Spannung und regelt den Stromfluss entsprechend des Ladezustandes der Batterie und ihrer Temperatur. Dazu ist ein Temperaturfühler an der Batterie angebracht. Die letzte wesentlich Aufgabe des Ladereglers ist es, zu verhindern, dass bei Dunkelheit kein Strom von der Batterie in das Solarmodul fließt und damit die Batterie entlädt.

Die Bordbatterie speichert die elektrische Energie. Das ermöglicht es Ihnen, elektrische Geräte zu benutzen, wenn Sie es wollen – und nicht nur, wenn die Sonne scheint.

Elektrischer Anschluß

Blockschaltbild einer Solaranlage für das Wohnmobil

Blockschaltbild einer Solaranlage für das Wohnmobil

Diese Blockschaltbild zeigt den elektrischen Anschluß der Solaranlage für das Wohnmobil. Wenn mehr als ein Modul eingebaut ist, werden die Module noch auf dem Dach parallel geschaltet. Der Laderegler befindet sich im Inneren des Fahrzeugs, möglichst in der Nähe der Batterie. Die Leitungen zwischen den Modulen und vom Solarmodul zum Laderegler verlaufen also zum Teil im Freien. Dafür nehmen Sie bitte Leitungen, die für die Verwendung im Außenbereich gedacht sind und hoher UV-Strahlung und Frost widerstehen können. Bei normalen Leitungen wird nämlich nach einiger Zeit die Isolierung hart und rissig. Feuchtigkeit kann eindringen und zu Schäden an der Solaranlage führen. Durch eine geeignete, wasserdichte Dachdurchführung werden die Kabel ins Innere geführt und mit dem Laderegler verbunden.

Den Laderegler schließen Sie entweder über den Elektroblock des Wohnmobils – falls dieser einen Solareingang hat – an die Batterie an, oder verbinden ihn direkt mit der Batterie. In diesem Falle ist unbedingt auf eine zusätzliche Sicherung zwischen Laderegler und Wohnmobil zu achten.

Es ist völlig unproblematisch, eine Solaranlage zusammen mit anderen Geräten zum Laden der Batterie zu betreiben. In allen Wohnmobilen befindet sich ein Ladegerät, dass die Bordbatterie lädt, wenn von außen 230V angeschlossen sind. Scheint die Sonne, ist zusätzlich noch die Solaranlage aktiv. Dadurch erhöht sich der gesamte Ladestrom und die Batterie ist schneller voll.

Einschränkungen

Die Wirkung der Solarmodule, und damit der ganzen Solaranlage wird durch einige Faktoren eingeschränkt. Zum einen läßt die Wirkung der Module nach, wenn sie sich im Schatten z.B. eines Baumes befinden – oder aber auch im Schatten einer Sat-Antenne oder einer Dachluke. Das nächste Problem ist die Wärme. Der Wirkungsgrad der Solarzellen wird mit zunehmender Temperatur geringer, das heißt, je wärmer es ist, desto weniger Strom. Solarzellen sind meißt dunkelblau bis schwarz und werden bei entsprechender Sonneneinstrahlung sehr warm. Um dem ein wenig vorzubeugen, bringt man sie immer mit etwas Abstand zum Fahrzeugdach an, so das noch Luft von unten heran kann.

Wie nützlich ist eine Solaranlage für das Wohnmobil?

Eine Solaranlage für das Wohnmobil ist zweifellos eine faszinierende Idee. Fahren wir nicht alle Wohnmobil, weil wir insgeheim davon träumen, völlig abgeschieden an einem Fjord in Norwegen zu stehen, tagelang keine Menschenseele zu sehen und die ganze Zivilisation für eine Weile hinter uns zu lassen? Aber ganz ohne Strom zu leben, das fällt uns doch ganz schön schwer. Eine Bordbatterie von geeigneter Größe macht uns das möglich. Eine Solaranlage kann auf jeden die Zeit verlängern, bis die Batterie alle ist und die Lichter ausgehen. Vergessen Sie aber nicht, dass es noch andere Faktoren gibt, die bestimmen, wann Sie wieder in die Zivilisation zurückkehren müssen. Das Trinkwasser ist irgendwann alle, der Schmutzwassertank ist voll, die Lebensmittel sind aufgebraucht.

Andererseits ist eine Solaranlage eine einfache Möglichkeit, die Selbstentladung der Batterie zu kompensieren und damit die Lebensdauer der Batterie zu eröhen. Dazu eignen sich ganz hervorragend kleine, preiswerte und vor allem mobile Anlagen. Steht das Wohnmobil zu Hause, pflegt die Solaranlage die Bordbatterie, geht man auf Reisen, kann man sie einfach wegräumen.

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