Die Solar-Anlage im Expeditionsmobil

Die Solar-Anlage im Fernreisemobil

Die Vorteile einer Solaranlage

  • Preiswert
  • Unabhängig
  • Geräuschlos
  • Energie ohne weitere Kosten
  • Keine Umweltbeeinträchtigung
 
Wie funktioniert eine Solaranlage?
Solarzellen wandeln Licht in elektrischen Strom um. Dieser Strom wird über Kabel zur Batterie geleitet, dort in Form chemischer Energie gespeichert und steht dann auf Abruf zur Verfügung. Zwischen Solarzelle und Batterie wird ein Laderegler angeordnet, der einerseits die Batterie vor Überladung durch die Solarzelle schützt und gleichzeitig verhindert, daß die Solarzelle bei Dunkelheit Batteriestrom verbraucht.
 
Montage der Solarzellen
Die Solarzellen werden je nach Bauweise mit Halterungen auf Abstand (unterlüftet) auf dem Fahrzeugdach montiert oder direkt darauf verklebt. 
Die Halterungen können verklebt oder verschraubt sein.
 
Welcher Typ Solarmodul ist der richtige?
Das kommt jeweils auf die Anwendung und die Platzverhältnisse an. In den meisten Fällen kommt man mit den üblichen Zellen im Alurahmen aus, die mit Solarmodul-Halterungen oder  Spoilerprofilen montiert werden.
 
In Sonderfällen, wo es auf jeden Millimeter Bauhöhe ankommt oder die Module begehbar sein müssen, bieten sich Solarmodule an, die direkt aufgeklebt werden.
 
 
Wieviel Energie kommt von der Sonne?
Die Sonneneinstrahlung auf der Erdoberfläche wird als Globalstrahlung bezeichnet. Bei wolkenlosem Himmel kann man in Deutschland von rund 1000 W/mÇ Strahlungsleistung ausgehen. Dabei gibt es ein Nord-Süd-Gefälle in der Größenordnung von ungefähr 15-30 %.
Eine Solarzelle mit einer Nutzfläche von 1 mÇ und einem Wirkungsgrad von 13% könnte also 130 W leisten.
 
Energieausbeute von Solarzellen
Die Größe einer Solarzelle wird in Wp angegeben. Dieser Wert beschreibt die Leistung unter definierten Testbedingungen (1000W/m Strahlungsleistung bei 25° C Umgebungstemperatur). Für die Nutzung wesenlich ist, mit welcher Energieausbeute durchschnittlich zu rechnen ist.
In Deutschland zeigt die Erfahrung, dass man bei einer Solaranlage mit 100 Wp Leistung mit einer Leistungsausbeute von 60-100 kWh im Jahr rechnen kann. Darauf entfallen ca. 2/3 auf das Sommerhalbjahr. Umgerechnet wären das ca. 166 - 280 Wh/Tag. 
Wenn wir von einem mittleren Ertrag von 200 Wh/Tag je 100 Wp Leistung ausgehen, können wir damit unsere Solaranlage dimensionieren. 
Manche Hersteller machen erheblich höhere Leistungsangaben. Der von uns hier angebene Wert stammt aus Untersuchungen über die Erträge von Solaranlagen im Hausbereich.
Vergleichen können Sie nur die Leistung unter definierten Testbedingungen (Wp), da sie nicht vom Wetter beeinflusst ist.
 
Welche Rolle spielt die Ausrichtung des Solarmoduls?
Entscheidend ist natürlich, dass das Solarmodul von der Sonne beschienen wird. Die ideale Ausrichtung in unseren Breiten erreichen wir bei einer exakten Südausrichtung und einem Neigungswinkel von 20-50°. Bei einem flach montiertem Panel wäre demgegenüber rechnerisch mit etwa 25% geringerer Leistung zu rechnen.
 
Welche Solarleistung zu welchem Zweck?


  Eignung / Nutzung Reisezeit*1) Empfohlene Solarleistung
Pufferbetrieb Für Reisemobile 
Die Batterieentladung durch „stille“ Verbraucher während längerer Standzeiten wird kompensiert.
ganzjährig 20 – 50 Wp
Kleinanlage
Für kleine Reisemobile / Geländewagen bis ca. 6,5 m
Licht, Wasserpumpe, Radio, gelegentlich Heizung
Frühling - Herbst

50 – 75 WP
Mittlere Solar-Anlage
Für mittlere bis große Reisemobile ab ca. 6,5 m
Licht, Wasserpumpe, Heizung, TV/SAT, evtl. Kompressorkühlschrank

Frühling - Herbst 100 – 150 Wp
Große Solar-Anlage Für mittlere bis große Reisemobile
Licht, Wasserpumpe, Heizung, TV/SAT, Kompressorkühlschrank
ganzjährig ab 200 Wp
Berechne deinen Energiebedarf

Erstell deine Musterrechnung analog zu nachstehender Beispielrechnung:


Verbraucher Leistung (a) Nutzungsdauer / Tag (b) Verbrauch (=a x b)
Transistorlampe 16 W 2 h 32 Wh
Pumpe 30 W 0,25 h 7,5 Wh
Fernsehen 40 W 2 h 80 Wh
Halogenlampe 2 x 20 W 2 h 80 Wh
Summe     199,5 Wh

Welche Batteriekapazität benötige ich?
Bei Bleibatterien ist die Lebensdauer stark davon abhängig, wie weit sie jeweils entladen werden. Als Faustregel empfehlen wir, für die Dimensionierung nicht mehr als 60% der nominellen Batteriekapazität zu verplanen.
Im obigen Beispiel hätte man nach einer Woche 8,3x7=58 Ah Batteriekapazität verbraucht. Eine Batterie von 100 Ah würde also für eine Woche Unabhängigkeit ausreichen.
 
Welcher Batterietyp?
Grundsätzlich können Sie jeden Batterietyp verwenden. Je nach Bedürfnissen entfalten aber die verschiedenen Batterietypen ihre Vorteile.
Starterbatterien sind dafür konzipiert, kurzzeitig hohe Ströme abzugeben. Werden Sie ständig einer zyklischen Belastung ausgesetzt, verlieren sie schnell ihre ursprüngliche Kapazität. 
Nassbatterien sind preiswert, dürfen jedoch im Innenraum ohne Belüftung wegen der Gasung nicht eingebaut werden. Daher sind bei einem Neukauf zyklenfestere Batterietypen vorzuziehen. Dies können Solar, Zyklenfeste, Gelbatterien oder AGM Batterien sein. AGM-Batterien (Absorbed glas mats) bieten im Moment ein sehr attraktives Preis-Leistungs-Verhältnis.
 
Integration der Solaranlage
Häufig wird die Solaranlage nachträglich in ein fertiges Fahrzeug installiert. Hierbei gibt es folgendes zu beachten:
1. Im einfachsten Fall wird der Laderegler einfach direkt an die Batterie angeschlossen. Eine Störung mit der bestehenden Elektrik ist hierbei nicht zu erwarten. Wenn der Laderegler einen ausreichend starken Lastausgang hat, kann die komplette Wohnelektrik darüber angeschlossen werden. 
Nur dann kann ein in den Regler integrierter Batteriewächter bzw. Unterspannungswarner seinen Zweck erfüllen.
2. Viele Fahrzeuge haben ein Elektropanel mit eingebautem Amperemeter oder sogar Batterietankuhr. Diese erfassen die Ströme, die in die Batterie fließen, über einen speziellen Messwiderstand – Shunt genannt. Die Solarströme werden nur dann mit erfasst, wenn sie auch durch diesen Messwiderstand fließen. Wenn dieser Shunt in das Panel integriert ist, funktioniert das nur bei einem Laderegler, der auf das Panel abgestimmt ist. Beispiel hiefür ist der Schaudt Laderegler, der mit den entsprechenden Schaudt Panels (z.B. Hymer) zusammenarbeitet.
 
Funktion des Ladereglers
Die Aufgabe des Ladereglers ist es, die von der Solarzelle erzeugte Leistung so zu regulieren, dass die Batterie nicht überladen wird.
 
Welchen Laderegler / Solarregler benötige ich?
Die wichtigste Kenngröße ist die Reglerleistung. Der Laderegler muss in der Lage sein, die von der Solarzelle abgegebene Leistung auch zu verarbeiten. Für ein 100 Wp Modul benötigen Sie also einen Laderegler von mindestens 100 W. 
Sie können jederzeit einen zu starken Laderegler verwenden, um zum Beispiel später eine zweite Solarzelle einfach dazuschalten zu können.

 

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