Solaranlage

Prolog

Die auf dieser Seite befindlichen Links sind keine sogenannten „Affiliate Links„. Wir bekommen kein Geld dafür, wenn ihr diese Seiten besucht, oder dort etwas kauft. Wir haben diese Links hier veröffentlicht, weil wir dort etwas gelernt haben, und/oder sehr gut beraten worden sind. Wir möchten einfach die Quellen unserer Recherchen mit euch teilen, damit ihr euch ebenfalls tiefer in die Materie einarbeiten könnt, wenn ihr wollt.

„How to“ Schritt für Schritt Solaranlage

Die Solaranlage war bisher mit Abstand das schwierigste Thema:

wieviel Leistung brauchen wir?
welchen Ertrag liefert eine Anlage mit xy Wp pro Tag?
wie stark beeinflussen der Standort, die Jahreszeit, das Wetter den Ertrag?
wieviel Platz haben wir dafür zur Verfügung?
wie schwer sind die ‚Zutaten‘ der Anlage?
was sind überhaupt die minimal nötigen ‚Zutaten‘?
welchen Laderegler sollen wir kaufen?
welche Batterie/ welchen Batterietyp sollen wir nehmen?
fest auf dem Dach installiert, oder mobil zum Aufstellen?
ein flexibles Modul zum Aufkleben, oder ein festes Modul mit Rahmen?
welche Hersteller gibt es?
welche verschiedenen Technologien gibt es?
wie ist das Preis-/Leistungsverhältnis?
wie sind die Qualitätsunterschiede?
und viele weitere Fragen…

Wer von euch vielleicht etwas ähnliches planen sollte, kann sich ja an unserem „how to“Schritt für Schritt herunter hangeln.

Schritt 1: so haben wir uns (halbwegs) schlau gemacht

Zunächst haben wir zwei bis dreimal das ganze Internet durchgelesen, um uns einen groben Überblick zu verschaffen. Als Tipp haben wir auf einem Bullitreffen die Seite Amumot.de empfohlen bekommen. Der Betreiber dieser Seite ist selbst seit Jahren mit einem Reisemobil unterwegs. Er erklärt in seinen Ratgebern sehr gut und auch für Laien verständlich die Vor- und Nachteile diverser Technologien (Solarpanel, Laderegler, Batterietypen). Dabei verlässt er sich nicht nur auf die Herstellerangaben, sondern macht auch praktische Test, um die theoretischen Werte mit der Realität zu vergleichen. Die Seite beschränkt sich übrigens nicht nur auf Solaranlagen, sondern auf viele Aspekte des Lebens im Wohnmobil. Ein Besuch lohnt sich auf jeden Fall!
Natürlich haben wir auch noch diverse andere Quellen im Internet studiert und sind dann zu verschiedenen Händlern (Reimo in Bochum, Pieper in Gladbeck, Hahn in Dortmund) gefahren, um uns detaillierter zu Informieren. Zusätzlich waren wir auf der Reise und Camping Messe in Essen, in der Hoffnung weitere Erleuchtung und vielleicht sogar ein Messe Schnäppchen zu bekommen. Hier sind wir auf die Hersteller Phaesun und Büttner aufmerksam geworden. Auf der Seite von Büttner gibt es auch wirklich viele Infos zu Solaranlagen. Beim Messestand der Firma Büttner haben wir zudem das Buch „Solarstrom im Reisemobil“ (ISBN 3-9809439-9-2) bekommen, welches viele Infos auf anschauliche Weise und leicht verständlich beinhaltet.

Schritt 2: unsere Anforderungen bestimmen

Um zu wissen, was wir brauchen, mussten wir zuerst mal überschlagen, was wir an Strom verbrauchen werden. Also erstmal eine Liste mit allen geplanten Verbrauchern anfertigen:

Kühlbox
Handyladegeräte
Tablet/Laptop
Licht
Wasserpumpe
Fotokamera
Musikbox
Standheizung

Dann heraussuchen, wie viel diese Geräte verbrauchen und wie lange am Tag sie in etwa an sein werden. Diese Werte findet man entweder auf den Geräten selbst, bzw. deren Netzteilen, oder aber im Internet in den Produktbeschreibungen. Bei der Kühlbox ist es etwas tricky, da man nicht so gut abschätzen kann, wie lange am Tag der Kompressor laufen wird, aber auch dazu gibt es zum Glück von einigen Herstellern Richtwerte. Dann nur noch den Verbrauch mit der Dauer multiplizieren und man hat den Stromverbrauch berechnet. Unsere vervollständigte Liste sah dann so aus:
(P=U*I => I=P/U: Physik Unterstufe ;))

Kühlbox
32 W bei 12 V entspricht 2,66 A
Laufzeit laut Hersteller etwa 30% bei Innen 5°C, wenn Aussen 30°C sind, also 7,2 h am Tag
2,66 A mal 7,2h ergibt 19,2 Ah
Handyladegeräte
2 Handys, Ladedauer geschätzt 3h, 2A Verbrauch, jeden 2. Tag laden
2 A mal 3 h = 6 Ah
Tablet/Laptop
5 A, 2,5 h pro Tag = 12,5 Ah
Licht
2A, ca. 4 h pro Tag = 8 Ah
Wasserpumpe
2,2 A, etwa ne Viertelstunde am Tag = 0,55 Ah
Fotokamera
2 A * 2 h = 4 Ah
Musikbox
2 A, 4,5 h Ladezeit jeden dritten Tag macht 3 Ah
Standheizung
schwierig zu bestimmen, mit Google und Schätzeisen: 10 Ah

Macht also in der Summe 63,25 Ah pro Tag.
Nun kann man sagen, dass die Kühlbox nur noch mit 20% Laufzeit angegeben ist, wenn es draussen nur 20°C sind, sprich im Winter wird sie viel weniger verbrauchen… und im Sommer wird die Standheizung wohl weniger laufen,… und Licht braucht man im Winter auch mehr,… Man sieht, es gibt viele Unsicherheiten. Deshalb rechnen wir einfach mal mit diesem Wert weiter, bzw. runden auf 65 Ah pro Tag auf.

Größe der benötigten Solaranlage bestimmen

Jetzt muss dieser Verbrauchswert irgendwie umgerechnet werden in eine dazu passende Solaranlage. Man kann leider nicht einfach sagen: Tag = 12 h, 65 Ah / 12 h = 5,42 A; 5,42 A * 12 V = 65 W => die Solaranlage muss 65 W haben, also kaufe ich mir eine Anlage mit einem 65 Wp Panel. Das funktioniert so einfach leider nicht! Hier ist man mit den theoretischen Berechnungen leider am Ende. Weshalb? Die Panel-Leistung sind immer in Wp (Watt peak) angegeben. Das bedeutet, dass das Panel unter bestimmten Umständen diese Leistung erbringen kann. Diese Umstände sind volle Kanne in und senkrecht zur Sonne und 25 °C Temperatur. Das werden wir on the road wohl so gut wie nie genau so haben. Die Sonne steht nur Mittags etwa senkrecht zur Solaranlage und gerade im Winter steht die Sonne viel tiefer als im Sommer, und wenn man im Norden unterwegs ist, steht die Sonne viel flacher als im Süden, außerdem verringern Wolken und Nebel den Ertrag drastisch, ebenso schon geringe Abschattungen durch Bäume, oder Ähnliches… Hier sind also Erfahrungswerte gefragt. Erfahrungswerte, die wir leider nicht haben 🙁 Durch Recherchen im Internet und Büchern haben wir herausgefunden, dass wir für Frühling und Herbst mit einem mittleren Tagesertrag von etwa 27,5 Ah pro 100 Wp Solarmodul rechnen können. Im Sommer kann dieser auf ca. 37,5 Ah ansteigen. Im Winter dann allerdings deutlich weniger.
Rechnen wir der Einfachheit halber mal mit den 27,5 Ah, würden wir für die benötigten 65 Ah eine Solaranlage mit 236 Wp benötigen. Im Sommer bei 37,5 Ah Ertrag pro 100 Wp wären es immerhin noch 173 Wp. Weil wir ja auch zusätzlich einigermaßen viel unterwegs sein werden und somit die Batterie dabei durch die Lichtmaschine geladen wird, können wir diese errechneten Werte etwas reduzieren. Ein weiterer, nicht zu vernachlässigender Faktor ist natürlich auch der Preis so einer Anlage. Deshalb haben wir uns mit Blick aufs Portemonnaie für eine 160 Wp Anlage entschieden. Das ist auch ein Wert, wie er uns bei Reimo und in Bernd Büttners Buch als ausreichend vorgeschlagen wurde.
Es gibt spezielle Solarmodule, die mit mehr als den konventionellen 36 Zellen ausgestattet sind. Diese sollen ertragreicher und unempfindlicher gegen Abschattung sein (z.B. die Blackline oder CIS Module von Büttner). Diese Module sind jedoch auch deutlich teurer und deshalb haben wir uns im Endeffekt dagegen entschieden.

Wir haben uns auch lange gefragt, ob wir ein Modul mit festem Rahmen, oder flexibles Modul zum Aufkleben verwenden sollen. Wir haben uns aus zwei Gründen für ein festes Modul entschieden:
1. das feste Modul kann auf dem Dachträger montiert werden und lässt sich leicht wieder demontieren/wiederverwenden. Ein flexibles, geklebtes Modul eher weniger bis gar nicht (zerstörungsfrei).
2. je heißer das Modul wird, umso weniger Leistung erbringt es. Das kann dazu führen, dass sich ein direkt auf das Autodach geklebtes Modul in der prallen Sonne schnell soweit aufheizt, dass es kaum noch Ladestrom liefern kann. Ein festes Modul hat hinten Luft und heizt sich dadurch nicht so sehr auf, sprich die Leistung wird nicht so stark reduziert.

Unsere Wahl fiel dann aufgrund eines guten Messepreises auf das 160 Wp Sun Peak Modul von Phaesun.

Außerdem haben wir Wert auf einen MPPT Regler gelegt, der nur unwesentlich teurer ist als ein herkömmlicher PWM Regler, dafür aber einen höheren Ertrag liefert. Angepriesen werden die MPPT Regler mit bis zu 20% mehr Ertrag. Amumot hat einen Praxistest dazu gemacht und herausgefunden, dass der Mehrwert zwar nicht wirklich 20% beträgt, es sich aber dennoch lohnt.

Bei der Batterie hätten wir natürlich gern eine LiFePo4 (Lithium) Batterie genommen, da diese im Vergleich zu Säurebatterien besonders leicht und mit extrem hoher Kapazität sind. Lithium Batterien kann man ohne Probleme bis auf 10% Restkapazität ausschöpfen, während AGM und Nassbatterien ohne starken Verschleiß nur bis 50% der angegebenen Kapazität genutzt werden können. Sprich: bei einer Nicht-LiFePo4 Batterie mit 100 Ah können vereinfacht gesagt effektiv nur 50 Ah genutzt werden. Alles andere würde diese Batterien sehr stark in ihrer Lebensdauer und Kapazität beeinträchtigen. Ausführlich kann man diese Dinge ebenfalls bei Amumot nachlesen. Leider kostet so eine superspecialawesome-Batterie jedoch fast 1.000 Euro (90 Ah), dazu braucht man dann noch ein Batteriemanagementsystem für um die 250 Euro,… das war uns dann doch leider zu viel Asche.
Wir haben eine 90 Ah AGM Batterie gewählt. Wieso AGM? Weil AGM Batterien im Gegensatz zu (Säure-) Nassbatterien keine Gase verströmen und besonders zyklenfest sind. Zyklenfest bedeutet, dass sie besonders oft geladen und wieder entladen werden können, bevor sie kaputt gehen.

Und, wer hat bis hierher durchgehalten? 😀 😉

Vagabulli