Photovoltaik

Photovoltaik für Wohnmobile / Wohnwagen

Die Solaranlage

Wir möchten das undurchsichtige Gestrüpp „Solaranlage“ einmal entflechten und Komponenten vergleichen, auf einen Nenner bringen.

Die erste Frage die man sich stellen muss ist: Was will ich mit meiner Solaranlage erreichen? Sollte Ihre Antwort 100 % Autarkheit sein, können wir antworten, dass dies im Sommerhalbjahr in Abhängigkeits des Faktors Zeit, unter Berücksichtigung der verwendeten Stromverbraucher möglich ist, in der Regel aber ohne Einschränkung kaum realisierbar ist.

Dazu ein Beispiel:


Summe aller verwendeten Verbraucher (Watt) X Zeit (h), also tatsächliche Verwendung = benötigte Leistung der Anlage in


rechnerisch lässt sich das so ermitteln:

2 Lampen (á 10 W) + 1 Radio (30 W) X 2 Stunden = 100 Wh

 

Jetzt müssen Sie ein Solarmodul ermitteln, welches Ihnen die benötigte Leistung erbringt. Aber wie? Ein Modul mit der Angabe „Wh“ sagt nur aus, dass dies die Tagesleistung des Moduls ist. Aber wo wurde diese gemessen? In Spanien, Afrika, Italien, Frankreich? Durch die Erdkrümmung ist es so, dass je näher man dem Äquator kommt, umso höher wird die Tagesleistung des Moduls.

Sie müssen also das Modul unter Berücksichtigung des jeweiligen Breitengrades ermitteln. Dazu benötigen Sie einen Basiswert und dieser einzige für Sie wichtige Wert ist die Spitzenleistung des Moduls in einer Stunde bei 1000 Watt Sonneneinstrahlung im Winkel von 90° auf 1 m2 bei 25°C Umgebungstemperatur. Diese Einheit nennt sich „Wattpeak“=Wp. Diesen Wert multiplizieren Sie mit dem Faktor, entsprechend Ihrer geographischen Lage, wie folgt:

Wo bin ich? Faktor
(Sommerhalbjahr)
Nordeuropa, je nach Lage 1 bis 2
südliches Nord- bis nördliches Mitteleuropa 2 bis 3
Mitteleuropa 4
nördliches Südeuropa 5
Südeuropa 6

 

Welche Gegebenheit gibt der Faktor an? Der Faktor gibt die Stunden an, die das Modul unter idealen Bedingungen, siehe oben, beschienen wird. Das ist demzufolge für Mitteleuropa der Faktor 4. Sie sehen aber auch, man kann völlig legal die Leistung einer Anlage erhöhen ohne diese technisch zu verändern. Das meinen wir mit „Äpfeln mit Birnen vergleichen“. Eine sehr gute 55 Wp Anlage mit hochwertigen Komponenten in Topqualität von Mobile Technology kostet zum Beispiel € 565,–.
Darin enthalten sind folgende Komponenten:

  • monokristallines, verwindungsfreies Aluminiumrahmenmodul 55 Wp
  • MT Solarregler Duo mit Rückstromfilter, Bordnetzfilter, Gasungssteuerung, Starterbattierumschaltung, Leuchtdioden, für Gel und Säurebatterien
  • Dachspoilerset inkl. Zubehör
  • Dachdurchführung
  • Klebeset für Spoilerset und Dachdurchführung – Haftgarantie des Herstellers bei fachmännischer Montage ( Klebeleistung: 4 N/mm2)
  • Kabelsatz Innen/AussenØKabelsatz für Fahrzeuge mit EBL
  • Montagematerial, Kleinteile

Damit haben Sie ein vollwertige Anlage die eigentlich in Bezug auf Komponenten nicht mehr zu toppen ist. Wie aber kann man eine Anlage mit noch mehr Leistung zum gleichen Preis verkaufen? Richtig, man rechnet sie anders. z. B. mit dem Faktor für Spanien, nämlich 6, und schon wird aus einer tatsächlichen 220Wh Anlage eine eine 330Wh Anlage. Also orientieren Sie sich bitte immer an der Wp Leistung. Kommen wir nun dazu, zu ermitteln, wo die Grenze der Leistungsfähigkeit einer Anlage liegt. Eigentlich sind der Anlage keine Grenzen gesetzt, solange man diese genügend ausbauen kann. Hier ist aber genau das Problem, das deutlich macht, das im mobilen Bereich die Anlage immer ein Kompromiss ist. Zum einen, weil nicht beliebig viel Dachfläche zur Verfügung steht, zum anderen müssen sowohl Dachlast als auch Zuladungsmöglichkeiten berücksichtigt werden. Lassen Sie uns dies ebenfalls an einem extremen Beispieldemonstrieren: Nehmen wir an jemand will es so haben wie zu Hause und sich nicht einschränken. Dann können Sie um unten stehenden Beispiel erkennen, das dies unmöglich ist. Der Kühlschrank allein ist schon ein Ausschlusskriterium, ein absoluten NO-GO für die Anlage. Wenn man hier für 100 Wp ca. 1 m2 rechnet kommen wir bei diesem Energiebedarf auf ca. 14 m2 Solarmodule. Das sind ca. 170 kg mehr Dachlast. Möchten Sie einen entsprechenden Batteriespeicher für eine Systemautonomie von nur einem Tag brauchen Sie einen Akku von ca. 480 Ah der Gewichtsmäßig mit ebenfalls ca. 170 kg dabei ist.

 

Gerät 12V Leistung (W) Menge(Stk) gesamt W Dauer(h) Summe
Lampe 10 5 50 5 250 Wh
Radio/Hifi 35 1 35 4 140 Wh
Receiver 20 1 20 4 80 Wh
Pumpe 18 1 18 0,2 3,6 Wh
DVD 40 1 40 2 80 Wh
TFT-Display 65 1 65 6 390 Wh
Kühlschrank 200 1 200 24 4800 Wh
Summe : 5743,6 Wh

Rechnen wir nun das selbe Beispiel nur ohne Kühlschrank:

Gerät 12V Leistung (W) Menge(Stk) gesamt W Dauer(h) Summe
Lampe 10 5 50 5 250 Wh
Radio/Hifi 35 1 35 4 140 Wh
Receiver 20 1 20 4 80 Wh
Pumpe 18 1 18 0,2 3,6 Wh
DVD 40 1 40 2 80 Wh
TFT-Display 65 1 65 6 390 Wh
0 0 Wh
Summe : 943,6 Wh

 

Das sind doch schon viel besser aus. Das Beispiel sagt mir, ich kann genügend Lichter brennen lassen um das Fahrzeug auszuleuchten. Das Radio kann ausgiebig benutzt werden. Ebenso kann ich bequem 4 Stunden Fernsehen schauen bzw. auch noch DVD´s anschauen. Die Pumpe der Santiäranlage wurde auch nicht vergessen. Mit einem Akku von 140 Ah erreiche ich eine Systemautonomie von gut 2 Tagen. Die Anlage muss mit ca. 250 Wp dimensioniert werden. Dann sieht die Sache wie folgt aus:

 

Bezeichnung Leistung Gewicht Maße
Anlage MT 150 bestehend aus 2 x 75 Wp Modulen 150 Wp ca. 18 kg 2 x 1320 x 530 x 66 mm
2 Zusatzmodule MT-SM 55 55 Wp ca. 12,2 kg 2 x 995 x 450 x 33 mm
Exide Gel G140 ca. 47,8 kg 513 x 223 x 225 mm
Summe Gewicht ca. 82,2 kg

 

Im obigen Beispiel kommen wir damit auf eine 260 Wp, sprich eine 1040 Wh Anlage in Mitteleuropa.
Nicht berücksichtigt worden sind in den Bemaßungen der Zusatzmodule die Dachbefestigungssysteme, die hier noch eine Erhöhung von ca. 33 mm nach sich ziehen würden. Ganz deutlich muss hier nochmals gesagt werden, Dauerverbraucher mit einer hohen Leistung sind definitiv nicht für den Betrieb einer Solaranlage im mobilen Bereich geeignet.

Dazu zählen Absorberkühlschränke auf elektrischer Basis, elektrische Heizgeräte im Dauerbetrieb, Absorberkühlboxen mit hoher Leistung usw. Wissenswertes zum Thema Solaranlagen:

1. Was ist eigentlich der Unterschied zwischen Photovoltaik und solarthermischer Nutzung?
Photovoltaik ist die direkte Erzeugung von Sonnenlicht in Strom, solarthermische Nutzung wird zur Erwärmung von Brauchwasser eingesetzt.

2. Warum soll eine Solaranlage unterlüftet werden?
Erhitzung des Moduls zieht Leistungsverlust nach sich.

3. Was ist der Unterschied von

monokristallin polykristallin Amorph
Wirkungsgrad pro Flächeneinheit* 15-18 % 12-14 % 5-8 %
Herstellung aufwendig daher teurer kosten- günstiger kosten- günstigste
Erkennbarkeit vollständige, gleich- mäßige Kristallstruktur der Siliziumatome abschnittsweise gleichmäßige Kristall- struktur (Eisblumen- muster) aufgedampfte Siliziumschicht z. B. auf Glas

 

* Das bedeutet dass von 1000 W eintreffend “X” Watt in Strom umgewandelt werden der Rest wird in Erwärmung umgesetzt bzw. reflektiert.

4. Ich habe gehört als Versorgungsbattieren sind Gelbatterien für den Einsatz im mobilen Bereich besser geeignet als Säurebatterien.
Ich kann mehr Leistung, sprich 100 % anstatt nur 80 % wie bei der Säurebatterie entnehmen. Außerdem ist die Gelbatterie 100 % wartungsfrei. Super! Falsch! Wartungsfrei heißt nur, dass hier kein destilliertes Wasser nachgefüllt werden muss weil der Elektrolyt in Gel gebunden ist, aber spätestens nach 4 Wochen in der Tiefentladung muss die Gelbatterie mit einem Ladegerät mit IUoU – Kennlinie geladen werden. Auch der Laderegler der Solaranlage muss für Gelbatterien geeignet sein, da ich meine Batterie sonst irreparabel schädige.

5. Das ist ja alles schön und gut, aber was macht meine Anlage wenn keine Sonne scheint?
Es gibt 2 Möglichkeiten, es ist Nacht, dann passiert in der Tat nichts. Am Tag arbeitet die Anlage auch bei schlechtem Wetter, sprich wenn Wolken am Himmel sind. Diffuses Licht enthält auch die UV Strahlung die die Wolken durchdringt. Die Leistung der Anlage ist allerdings eingeschränkt.

6. Ich will in den Süden fahren und eine 230 V Klimaanlage verwenden. Geht das mit einer Solaranlage?
In der Regel werden Sie hier an die Grenze der Leistungsfähigkeit der Anlage stoßen. Hier sollten Sie unterstützend einen Stromerzeuger verwenden. Den finden Sie in unserem Katalog.

7. Meine Frau hat lange Haare und möchte Ihren Fön von zu Hause verwenden.
Der hat allerdings 1500 W bei 220 V. Kann ich den auch bei einer Solaranlage benutzen? Natürlich, Sie benötigen einen Wechselrichter von 12 V auf 230 V, allerdings sollte auch hier der Faktor Zeit berücksichtigt werden oder Sie schicken Ihre Frau zum Friseur, das ist billiger.

8. Meine Frau will nicht zum Friseur! 
Besorgen Sie sich eine neue Frau! Sollten Sie weitere Fragen haben, rufen Sie uns an oder schauen Sie einfach mal unverbindlich vorbei. Unser nettes Beratungsteam freut sich auf Ihren Besuch.

Ihr Team von Caravan Metropol