- Solaranlage in das Wohnmobil einbauen und erweitern – bei autarker.de
- Das Video – Solaranlage einbauen und erweitern
- DIY oder Fachwerkstatt
- Die Gründe warum die Anlage zu klein wurde
- Die Lösung ist naheliegend – Viel hilft viel – aber in schlau
- Der Grund warum die Solaranlage in der Neben- und Wintersaison versagt
- Die Frage der Fragen – Solarmodule Parallel- oder Reihenschaltung
- Welches Solarmodul mit welchen Vorteilen und Nachteilen wählen
- Welchen Solarladeregler wählen – Budget oder Energiemaximum
- Welche meiner Probleme sind nun gelöst
- Der Beitrag über Solaranlagen wird fortgeführt
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Solaranlage in das Wohnmobil einbauen und erweitern – bei autarker.de
Die kleine 100 Watt Solaranlage (Photovoltaikanlage) ist auf unseren Reisen und auf dem Campingplatz unabkömmlich geworden. Sie ermöglicht uns, die Freiheit länger an Orten zu verweilen. Dort wo es keine Steckdose gibt, oder wo uns der Umgang mit Strom zu kompliziert ist.
Wir haben das sehr lieben gelernt, was sich seitdem in dutzenden von Bildern mit vielen einzigartigen Momenten auf der Seite nachvollziehen lässt.
Es wurde Zeit an der Solaranlage nachzurüsten
Die Leistung der Solaranlage, haben wir durch die intensive Nutzung unseres Wohnmobils längst überschritten. Daher musste endlich eine neue Lösung her. 2 zusätzliche Solarmodule in Reihenschaltung waren hier der richtige Ansatz. Der Teufel steckte jedoch im Detail, denn die Auswahl und die Möglichkeiten sind mal wieder gross.
Das Video – Solaranlage einbauen und erweitern
Das erste Video ist bereits fertig. Es zeigt euch eine unglaublich informative und spannende Fülle an Informationen, rund um das Thema Solaranlage. Zu den verschiedenen Solarmodulen, Solar-Ladereglern, Möglichkeiten mit der APP und der Einbau in der Fachwerkstatt von autarker.de. Viele kleine Tipps zwischendrin dürfen natürlich nicht fehlen.
DIY oder Fachwerkstatt
Das bleibt jedem selbst überlassen. Auch bei camper.help gehen die Wege und Erfahrungen bei uns Autoren auseinander. Der Autor Ade ist in diesem Thema durchaus weiter. Er hat seine Solaranlage mit Hilfe seines persönlichen Elektrikers selbst montiert. Bei mir gab es eine Reihe von Gründen, warum ich anders vorgegangen bin.
Ich selbst habe durchaus noch Lücken im Gesamtwissen.
Auch ist eine wintertaugliche Werkstatt nur in grösserer Entfernung gegen reichlich Geldeinheiten zu mieten.
Die vielen kleinen handwerklichen Kniffe waren mir nicht geläufig. Ich habe auch dieses mal wieder, die vielen genialen kleinen Lösungen zu schätzen gelernt. Zum Beispiel die UV stabilen Kabelbinder, welche die auf Gehrung geschnittenen Kabelkanäle verschliessen.
Sonst wäre dieses Video nie entstanden ;-)
Daher habe ich ganz klar wieder die Einbauwerkstatt von autarker.de gewählt. Das Team von Andreas Irmer hat sich auch schon hervorragend um den Einbau der Gastankflaschen gekümmert.
Die Gründe warum die Anlage zu klein wurde
Im Sommer ist ausreichend Strom durch die Solaranlage und der Lichtmaschine in die Batterien geladen worden. In der warmen und sonnigen Jahreszeit kommt man auch mit kleinen Anlagen auf Reisen gut über die Runden. Die kleinen Probleme schaukelten sich erst über die Jahre zu weiteren kleinen Problembergen auf, bis uns der Supergau zu oft eingetreten ist.
Wie beispielsweise der Stromausfall im Winter wegen einer leeren Batterie nachts um 2 Uhr im Stubaital. Unsere damalige Lithium-Batterie hatte keinen Mess-Shunt (Strommessgerät mit Nebenwiderstand) und kein Bluetooth BMS (Batterie-Management-System). Der Blindflug, der nicht immer gut ausgeht. Zusammengefasst sind es bei uns folgende Themen, welche den Ausschlag für eine zusätzliche Erweiterung der Solaranlage gegeben haben.
Die kleinen Verbraucher summieren sich – auch im Stillstand
Nicht das die einzelnen kleine Geräte das Problem sind. Es ist die Summe aller Geräte, die zum Problem geworden ist.
Der Marderschreck, die Alarmanlage, Steuergeräte vom Fahrzeug, Fahrzeug-Kamera, Dashcam, Gasmelder, Truma iNet Box, GPS Tracker, oder der Solarladeregler mit Bluetooth.
Ein noch unbekannte Komponente beschert mir zusätzlich einen 0,3 Ampere Ruhestrom. Vermutlich der EBL und weitere kleine Standby-Komponenten wie die Truma CP Plus selbst. Auch dieser kleine Stromverbrauch summierte sich über die Standzeiten ganz schön.
Im Winter war der Stromverbrauch deutlich höher wie der Ertrag
Im Winter kommt dann natürlich die Truma Heizung hinzu. Teilweise mit bis zu 2 bis knapp 5 Ampere Stromverbrauch. Wenn es schnell gehen soll.
Die LED Beleuchtung kann durch die längere Anwesenheit und frühem Sonnenuntergang im Winter auch zu einem grösseren Energieverbraucher werden.
Einen TV haben wir nicht, aber viel ähnliches Equipment wie Notebooks, Streamingbox von den Kids, Tablets oder Smartphones. Homeschooling lässt grüssen.
Stromverbrauch ab Ende September bis Anfang April
Im Herbst bis zum Frühjahr ist durch eine höhere Anwesenheit im Wohnmobil der Tagesverbrauch, durch viele kleine Stromverbraucher höher als der Ertrag aus der Sonnenenergie. Auch ist der Ertrag durch vereiste Solarzellen, Schnee und diffusem Licht deutlich eingeschränkt.
Die Lösung ist naheliegend – Viel hilft viel – aber in schlau
Der zusätzliche Einbau von 2 Solarmodulen zur vorhandenen Solaranlage sollte es richten. Die Sun Peak SPR 120 Module von Phaesun aus Memmingen sollten es werden.
Zusätzlich noch ein Votronic MPPT der diffuses Licht besser nutzbar machen sollte. Mein vorheriger Votronic SR hatte gerade in diesem Bereich massive Schwächen.
Doch alles der Reihe nach, denn die Erklärungen der Abkürzung kommt erst noch. Das Ergebnis kann sich aber schon jetzt sehen lassen.
Ertrag vor Erweiterung Dezember
Ertrag nach Erweiterung Januar
Ertrag nach Erweiterung Februar
Der Grund warum die Solaranlage in der Neben- und Wintersaison versagt
Der Grund für zu wenig Ertrag bei niedriger Sonneneinstrahlung im Winter ist jedem einleuchtend. Der elektrische Hintergrund, warum teilweise gar nichts mehr an Strom in die Batterie ging, dass war mir Jahre nicht bekannt. Mein „Mentor“ Andreas Irmer von autarker.de hat mir das im Video gut erklärt. Solltet ihr dem Andreas begegnen, so richtet im bitte einen schönen Gruss aus ;-)
Sinkende Spannung bei diffusem Licht oder Verschattung
Beispielsweise erreicht ein handelsübliches Solarmodul bei guter Sonneneinstrahlung eine Spannung von ungefähr 20 Volt. Das wird auch als VMP (Spannung bei Nennleistung) bezeichnet.
Bei diffusem Licht oder Verschattung sinkt die Spannung (Volt) eines einzelnen Solarmoduls deutlich. Sinkt die Spannung gar unter die der zu ladenden Batterie, dann kann der Solarladeregler gar nichts mehr ausrichten. Der Solarregler schaltet ab und lädt die Batterie nicht. Im den 2 Bildern von oben ist das gut zu sehen, obwohl nur wenige Tage zwischen den Aufzeichnungen liegt.
Die Stelle im Videobeitrag klärt auf
Im Videobeitrag ist das sehr gut ab Minute 19:36 vom Andreas erklärt, warum sich in meinem Fall die serielle Reihenverschaltung von 2 Solarmodulen lohnt.
Die Frage der Fragen – Solarmodule Parallel- oder Reihenschaltung
Aus meiner 1-Modulzeit habe ich eine klare Erkenntnis mitgenommen. In Schwachlichtzeiten darf die Spannung nicht soweit abfallen, dass der Laderegler nicht mehr arbeiten kann.
Die knappe Nummer mit der Spannung bei der alten Anlage
Mal etwas plakativ formuliert. Bei einer Ladeschlussspannung meiner Lithium-Batterie von 14,4 Volt muss der Laderegler ja mehr als 14,4 Volt vom Solarmodul bzw. Regler bekommen.
- Das alte Modul hat ein Vmp (Spannung bei Nennleistung) von maximal 18,3 Volt.
- Die neuen Solarmodule haben einen Vmp (Spannung bei Nennleistung) pro Stück von maximal 20,1 Volt.
Beide wohlgemerkt bei optimaler Sonneneinstrahlung. Sinkt die Spannung nun im Solarmodul bzw. Laderegler um mehr als 25% ab, dann wird es mit einem einzelnen Modul schon eine knappe Nummer die Batterie überhaupt voll laden zu können. Mag das im Süden Europas noch passen, ist in unseren Breitengraden das durchaus öfters der Normalzustand.
Die logische Konsequenz des Experten
Daher war die Reihenschaltung in meinem Fall die logische Konsequenz. Siehe Informationen im nächsten Absatz. Dennoch gibt es natürlich hinreichend Gründe auch anders zu verfahren.
Mir fiel es auch nachträglich nicht ganz so leicht alle Vorteile und Nachteile exakt für jedes Einsatzgebiet zu differenzieren. Was für eine Anlage von Vorteil ist, dass kann bei anderen Ansprüchen sich auch als Nachteil herausstellen. Ein weiterer Grund sich durch Experten beraten zu lassen.
Was ist eine Reihenschaltung und welche Vorteile und Nachteile bringt diese?
Die Verkettung von Strings bzw. Strängen
Die 2 (oder mehr) Solarmodule auf dem Wohnmobil werden miteinander zu Strings (Strang) verkettet. Bei meinen 2 Modulen liegt somit der VMP nun bei 40,2 Volt.
Modulspannung addiert sich
Die Modulspannung dieser beiden Module addiert sich und das ist bei diffusem Licht z.B. im Winter ein deutlicher Unterschied.
Einfachere Verkabelung
denn nur 2 Adern müssen pro String (Strang) durch die Dachdurchführung zum Laderegler.
Limit bei der Spannung
Die Limit bei der Spannung ist zu beachten. Die maximale Spannung der 2 (oder mehr) Module darf die maximale Spannung eines MPPT Reglern nicht überschreiten. Bei dem Votronic MPPT Regler sind das derzeit maximal 50 Volt. Es gibt Hersteller wie Victron, die für doppelten bis dreifachen Preis auch oberhalb dieser Grenze eine Lösungen anbieten können.
Identische Module empfohlen
Pro String (Strang) müssen idealerweise alle Module identisch sein. Es gibt Hersteller wo sogar das Baujahr einen Unterscheid macht. Das „schwächste Modul“ beeinflusst sonst das System.
Was ist eine Parallelschaltung und welche Vorteile und Nachteile bringt diese?
Die parallele Verkabelung und Verschaltung
Die 2 oder mehr Solarmodule werden bei der Parallelschaltung separat an den Eingang des Ladereglers verkabelt und verschaltet.
Vorteile Spannung und SR-Reglern
Die Modulspannung addiert sich dadurch nicht, was auch Vorteile in Bezug auf vorhandene SR-Laderegler haben kann.
Verschattung und diffuses Licht
Es gibt Vorteile bei der Verschattung und gleichzeitig auch Probleme bei diffusem Licht. (Ich versuche in den nächsten Wochen hier Praxiserfahrung anschaulich und messbar zu machen.)
Aufwand etwas höher
Bei der parallelen Verkabelung ist der Verkabelungsaufwand etwas aufwändiger.
Welches Solarmodul mit welchen Vorteilen und Nachteilen wählen
Ich kann keine Fachberatung ersetzen. Die notwendigen Kernpunkte an Wissen, sind aber schnell vermittelt und helfen dir bei einer Vorauswahl mit Sicherheit weiter. Auch das Verständnis was dir dein Fachberater erzählt, ist dann deutlich klarer und deine Anlage wird dem entsprechen was du dir davon erwartest.
Flache Klebemodule
- Diese werden vollflächig aufgeklebt. Die Klebemodule sind überwiegend für Campervans und kleineren Kastenwägen ideal.
- Theoretisch auch an der gewölbten Front oder am Alkoven interessant. Auf GFK und XPS-Isolierung haben aufgeklebte Module schon zu Verfärbungen der GFK Aussenhaut geführt. Ggf. Vorsicht walten lassen und besser nachfragen.
- Der Preis pro 100 Watt liegt bei um die 300 Euro.
Vorteile und Nachteile
Sehr geringe Bauhöhe und leichtes Gewicht. Zumal kostengünstiger und sehr flexibel zu verbauen.
Kann sogar auf gewölbten Oberflächen zum Einsatz kommen.
Frontseitenkonnektierung. Module sind grösser bei weniger Leistung.
- Keine Hinterlüftung. Hitze vermindert dagegen die Zellenleistung deutlich. Laut Wikipedia sind das bei einer Temperaturerhöhung von 25 °C rund 10% weniger Leistung.
Gerahmte und hinterlüftete Module
- Überwiegend für Wohnwagen und Wohnmobile mit Platz ideal.
- Lässt sich auf allen geraden Flächen mit Spoiler zum hinterlüften verkleben.
- Rahmen in Alufarben oder schwarz erhältlich.
- Der Preis pro 100 Watt liegt bei um die 180 Euro + Spoiler.
Vorteile und Nachteile
Sehr hoher – im allgemeinen bester – Wirkungsgrad der Zellen.
Hierdurch entsteht ein sehr gutes Preis- / Leistungsverhältnis.
Rückseitenkonnektierung. Aufgrund der notwendigen Hinterlüftung benötigt der Einbau zirka 4 bis 5 cm zusätzlich an Höhe.
- Ein fester Einbau in einer Fachwerkstatt / oder in Eigenregie benötigt etwas mehr Zeit. Bei 2 Modulen waren es zirka 6 bis 7 Arbeitsstunden für 2 Experten vom Fach. Dies betrifft natürlich auch die anderen Module. Die Klebemodule sind nicht ganz so aufwändig.
CIS Module
- Überwiegend für spezielle Anforderungen. 4×4, Expeditionsfahrzeuge oder spezielle Verschattungsfälle.
- Maximum an Ausbeute bei Beschattung.
- Der Preis pro 100 Watt liegt bei um die 700 Euro und mehr.
Vorteile und Nachteile
Der Wirkungsgrad liegt zwischen den ersten beiden.
Jede Zelle ist als schmaler Streifen ausgeführt und kann nicht so leicht abgedeckt werden. Beispielsweise kann ein Blatt praktisch nie die ganz Zelle abdecken und die Spannung wird nicht so stark bei anderen Module beeinflusst.
Rückseitenkonnektierung. Aufgrund der notwendigen Hinterlüftung benötigt der Einbau zirka 4 bis 5 cm zusätzlich an Höhe.
- Die Preise sind ausgesprochen teuer.
Portable Module
- Überall einsetzbar und für den flexiblen und temporären Einsatz ideal.
- Wirkungsgrad je nach Hersteller. Ist ähnlich wie bei gerahmten Modulen.
- Der Preis pro 100 Watt liegt bei zirka 500 Euro.
Vorteile und Nachteile
Der Wirkungsgrad ist durch die Rückseitenkonnektierung gut.
Durch Aufständern und der Sonne zugewandt mit idealer und bester Lichtausbeute.
Preislich ähnlich teuer wie ein Festeinbau, aber je nach Ausführung weniger Leistung.
- Etwas Handarbeit beim ausrichten während des Tages.
Welchen Solarladeregler wählen – Budget oder Energiemaximum
Auch hier gilt. Das Zusammenspiel zwischen den eigenen Anforderung, dem Wirkungsgrad der Solarmodule und dem Solarladeregler lässt sich kaum in einem Abschnitt zusammenfassen. Die notwendigen Kernpunkte an Wissen sind aber schnell vermittelt und helfen dir bei einer Vorauswahl beim Hersteller z.B. Votronic weiter.
Votronic SR Solarladeregler (Serien-Regler)
- Die Budgetlösung für Solarmodule von 140 bis 530 Watt.
- Es können sowohl die Fahrzeug- als auch die Aufbaubatterie geladen werden.
- Es gibt sogar Versionen, welche das sogenannte AES für 12 Volt Kühlschränke unterstützen. AES ist das Automatic Energy Selection während der Fahrt eines Wohnmobils auf 12 Volt Betrieb zu schalten.
- Alle Laderegler beherrschen die Ladeprogramme für Blei-, Gel-, AGM und auch Lithium / LiFePO4-Batterien.
- Ein Anschluss für einen Solar-Computer mit zusätzlichem Bluetooth Modul ist bei allen Typen möglich. Die App ist gut umsetzt und bietet einen echten Mehrwert.
Vorteile und Nachteile
Preislich attraktive Budget-Lösung.
Fast alle Features sind auch in den kleinen Varianten verfügbar.
Bei diffusem Licht und geringer Sonneneinstrahlung liefert der Serien-Regler deutlich weniger Strom. Der Hersteller spricht hier von 10 bis 30%.
Für den Einsteiger etwas komplex.
Votronic MPP Solarladeregler
- Das Maximum an Energie aus Solarmodulen von 165 bis 430 Watt herausholen.
- Es können sowohl die Fahrzeug- als auch die Aufbaubatterie geladen werden.
- Bis auf die kleinste Variante den MPP165 unterstützen alle AES für 12 Volt Kühlschränke.
- Alle Laderegler können Blei-, Gel-, AGM und auch Lithium / LiFePO4-Batterien laden.
- Ein Solar-Computer Anschluss mit zusätzlichem Bluetooth Modul mit APP ist bei allen Typen möglich.
Vorteile und Nachteile
Laut Hersteller 10 bis 30% mehr Energieausbeute durch höheren Ladestrom.
Gerade in der Nebensaison und im Winter genau richtig, sodass der MPP überhaupt die Batterien lädt.
Leicht höherer Preis als der SR von Votronic.
Für den Einsteiger etwas komplex.
Votronic Bluetooth-Connector S-BC
- Anzeige von Echtzeitdaten mit Strom und Batterie-Spannung.
- Anzeige der Historie mit 24h, 7 Tage, 30 Tage und die Gesamtsumme.
- Kann zusätzlich mit einem Solar-Computer oder Smart-Shunt mit Batterie-Computer kombiniert werden.
- Sehr einfaches Plug & Play. Bekommt jeder mit Anleitung hin.
- Die Reichweite ist mit ca. 15 Meter aus dem Batteriekasten realistisch.
Vorteile und Nachteile
Genial um den Stromertrag und die Unter- und Überkapazitäten der Solarmodule sichtbar zu machen.
Einfach nachzurüsten und gut zu bedienen.
Etwas teurer Preis.
Trennt man den S-BC vom Strom, sind die Verbrauchsdaten verloren.
Welche meiner Probleme sind nun gelöst
Landstrom ade
Die Leistung übertritt die Erwartungen deutlich.
Standzeiten in der Nebensaison
Die Batterien sind nun immer voll und die Lebensdauer der Batterien sind daher positiv beeinflusst.
Die Verbraucher von Strom nach und vor der Reise
Alarmanlage, GPS-Tracker, Kameras, Wetterstation oder RouterGeräte können nun auch zwischen zwei Reisen in Betrieb bleiben. Ein paar Checklistenpunkte weniger auf der Ankommen- und Abfahrts-Liste.
Verschattung ade
Verschattung durch fliegende Blätter sind passe. Zu gross ist nun die verfügbare Fläche.
Nutzung von diffusem Licht
Selbst ohne Sonnenschein reicht nun diffuses Licht für die Erzeugung von deutlich mehr Elektrizität.
Gewicht von Solarmodulen ist hoch
Auch wenn es eine recht leichte Solarplatte in dieser Grössenklasse ist. 7 kg pro Solarmodul sind auch ein Gewicht. Die weiteren Komponenten wie Spoiler, Kabel und Solarladeregler sind vom Gewicht nicht wirklich relevant.
Preis für Solarlagen ist je nach Sichtweise hoch
Bei solchen individuellen Erweiterungen und Umbauarbeiten werde ich nichts mehr zum Preis schreiben. Es ist mir wahrlich peinlich, wenn jemand in den Fachwerkstätten ist und sagt. „Auf camper.help steht aber …“.
Jeder Einbau ist anders und jede Fachwerkstatt hat eigene Preise. Auch ändern sich diese Preise über die Zeit und ich wurde diesbezüglich in dem letzten Jahr mehrmals korrigiert. Nicht lustig.
Der Beitrag über Solaranlagen wird fortgeführt
Der Beitrag ist erst am Anfang. Die Dachdurchführung, Spoiler, Ladekennlinie, Kabelquerschni