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Planungsratgeber für Solaranlage und Batterie

Welche Solaranlage soll ich kaufen? Wie groß muss meine Batterie sein? Wie viel Strom verbrauche ich? In diesem Artikel möchte ich Antworten auf einige grundlegende Fragen liefern.

Sie planen gerade ein neues Wohnmobil und benötigen dafür eine komplette Stromversorgung? Oder haben sich ein neues / gebrauchtes Wohnmobil gekauft und stellen nun fest, dass das vorhandene Stromkonzept nicht ausreicht? Dann sind Sie hier genau richtig.

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Berechnung von Solaranlage und Batteriekapazität

Die Auslegung einer Solaranlage und die damit verbundene Batteriekapazität läuft immer nach dem gleichen Schema ab: 

  1. Zuerst muss der tägliche Stromverbrauch ermittelt werden. 
  2. Dann kann die benötigte Batteriekapazität bestimmt werden. 
  3. Zum Schluss kann die Solaranlage passend zum Verbrauch und zur Batterie gewählt werden. 

Die Meisten werden den Stromverbrauch in Amperestunden (Ah) ermitteln. Das kann man so machen, genauer und elektrotechnisch richtig wäre es aber, den Verbrauch in Wattstunden (Wh) anzugeben. Das hat nebenbei noch den Vorteil, dass man bei der Angabe von Wh nicht auf die Batteriespannung achten muss. 500Wh sind an 12V, 24V und 230V immer der gleiche Verbrauch, jedoch unterschiedlich viele Amperestunden.

1. Stromverbrauch ermitteln

Hier hilft rechnen und vor allem sich selbst zu beobachten. Wie lange laufen die Geräte, die Strom verbrauchen. Die Wasserpumpe und die LED Beleuchtung interessieren dabei weniger. Es geht um den Verbrauch von:

  • Laptop, Router, ... 
  • Apnoe Geräte
  • Kompressorkühlschrank
  • E-Bike Akku aufladen
  • TV, Radio
  • Kaffeemaschine 
  • 230V Backofen
  • Licht, Wasserpumpe, Heizung

Der Verbrauch wird am besten in Wh / Tag ermittelt, in Ah geht jedoch auch.

Tipp: der Solarrechner von crosli.de ermittelt anhand der Verbrauchswerte die empfohlene Solarleistung sowie die Batteriekapazität. 

230V Verbraucher wie Laptop und Kaffeemaschine kann man auch an der heimischen Steckdose betreiben und den Stromverbrauch über einen Tage mit einem Energiekosten Messgerät aufzeichnen. Die Investition ist gering und das Ergebnis sehr genau.

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2. Batteriekapazität ermitteln

Inzwischen ist bekannt, dass Blei-Batterien (AGM, GEL und NASS) idealerweise nur bis maximal 50% entladen werden sollten. Darunter sinkt die Lebenserwartung (Zyklenzahl) drastisch. Um einigermaßen autark und somit unabhängig von der Steckdose zu werden, sollte die Batteriekapazität so dimensioniert werden, dass 3 Tage ohne nachladen möglich sind. Bei der Lithiumbatterie im Wohnmobil kann man auch mal 100% der Batteriekapazität entnehmen - was allerdings eher die Ausnahme als die Regel sein sollte. Lithiumbatterien haben den Vorteil, dass sie nicht immer voll gehalten werden müssen. Ganz im Gegenteil, sie lieben es, nicht ganz voll zu sein.

Beispiel: 

Bei einem Tagesverbrauch von 500Wh (40,6Ah bei 12,3V mittlerer Batteriespannung) bräuchte man also eine Batterie, die 1500Wh nutzbares Speichervolumen bietet. Somit wäre eine Stromautarkie von drei Tagen gegeben. Also etwa 120Ah an 12V (60Ah an 24V).

Hierfür wäre also 240Ah als Bleibatterie oder 120-140AH in Lithium (LiFePO4) nötig. 

Mein Bestellvorschlag wäre in dem Fall: 

oder 

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Lithium oder Bleibatterie?

Lithium (LiFePO4) ist für Vielfahrer, im Wohnmobil Lebende und Langzeitreisende - und auch ideal für die Überwinterer, die nicht den Winter auf einem Stellplatz verbringen möchten. Für die 6 Wochen Urlaub im Jahr reicht Ihnen sicher auch eine Bleibatterie. Noch nicht sicher? In meinem Blog finden Sie eine Artikel über die Vorteile von Lithium Batterien

Welche Lithium Batterie ist die Richtige? 
Die Lithiumbatterien von Liontron oder Bulltron eigenen sich zum direkten Ersatz der Bleibatterien. Mit 100Ah ersetzen sie 2x90Ah in Blei und auch der mögliche Entladestrom mit 50A entspricht dem von Bleibatterien. Wenn größere Wechselrichter zum Einsatz kommen sollen, müssen Sie entweder mehrere Batterien parallel schalten oder die LiFePO4 Smart Akkus verwerden. Hier ist das BMS extern, was den Akku ausfallsicher macht und je nach BMS nahezu jede Abgabeleistung ermöglicht.

Für Wohnmobile mit 12V und größerem Wechselrichter empfiehlt sich daher die Lithium Batterie "Smart" mit BMS12-200. Lesen sie mehr über dieses System in den Lithium FAQ.

Eine neuere Alternative auf dem Markt ist die Lithiumbatterie von Liontron. Hier sind BMS, Bluetooth und Batteriecomputer bereits integriert, quasi ein Plug-N-Play System. Da sie relativ neu auf dem Markt sind, fehlt uns hier naturgemäß die Langzeiterfahrung, die wir beim SMART System von Victron durchaus haben. Dafür bietet der Hersteller eine Garantie über 5 Jahre an. Dasselbe gilt für den jungen Hersteller BullTron, dessen Batterien sehr kompakt und leicht, ebenfalls mit integriertem BMS und Bluetooth sind. Hier bekommt man sogar eine 280Ah Lithiumbatterie unter den Sitz des Ducatos. 

Wenn eine Blei-Batterie, was kaufen? GEL oder AGM
Wenn die Standardverbraucher im Wohnmobil betrieben werden sollen und keine großen Wechselrichter benötigt werden, ist GEL die beste Wahl. AGM Batterien verkaufe ich nicht mehr im Shop. Meine Erfahrung hat gezeigt, dass GEL langliebiger sind als AGM. Genauer beschreibe ich die Unterschiede beider Batterien im großen Autark-Ratgeber

Solarbatterie - ein reiner Marketingbegriff.

Es gibt sie nicht, die Solarbatterie! Es gibt durchaus Unterschiede zwischen den Batterietypen. Wenn es sich nicht gerade um eine Lithiumbatterie handelt, ist Blei in ihr verbaut. Auf welche Art und Weise, das bestimmt den Batterietypen: Nassbatterien, GEL-Batterien oder AGM-Batterien. Meistens handelt es sich einer als Solarbatterie betiteltem Exemplar um eine GEL-Batterie. Diese kann durchaus mit einer Solaranlage geladen werden. Es ist und bleibt aber eine GEL-Batterie.

Was sich in den letzten Jahren gezeigt hat ist durchaus der Umstand, dass gerade auf großen Marktplätzen gerne diese Solarbatterien verkauft werden, für kleines Geld. Oft sieht man bereits anhand des Produktdatenblattes, ob sie ihr Geld wert sind. Es steht ein Qualitätsmerkmal im Raum: WIE SCHWER IST DIE BATTERIE? Vergleichen Sie eine günstige Solarbatterie mit einer hochwertigen Batterie, beispielsweise mit der GEL-Batterie von Victron Energy. Blei ist schwer, und ist die Batterie bei angeblich gleicher Kapazität leicht, dann ist einfach weniger Blei drin. Ein kleines Beispiel: Eine GEL-Batterie von Victron wie sie bei uns im Shop erhältlich ist wiegt bei einer Kapazität von 130Ah 38kg. Eine Solarbatterie bei Ama.... mit einer Kapazität von 120Ah wiegt nur 22kg. Und nein, auch wenn Gewicht im Wohnmobil immer eine große Rolle spielt, in diesem Fall ist es andersrum: Umso schwerer eine Blei-Batterie ist, desto besser.

Solarpower ermitteln

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Eines vorne weg: Man kann nie zu viel haben! Aber die Vernunft siegt meist, daher jetzt ein Beispiel für die nötige Solarleistung in der Sommerzeit in Deutschland mit Blei Batterien

Der Solarertrag sollte den Tagesverbrauch um 100% übersteigen. Für das obige Beispiel werden also 1000Wh/Tag benötigt, bei einem Verbrauch von 500Wh/Tag. Hier wäre eine Solarleistung von etwa 200Wp als "minimale Leistung" anzusetzen. Alles darunter macht nicht autark! Denn eine Bleibatterie braucht einen Mindestladestrom zum Laden. 

Ganz grob kann man auch sagen: Die Solarleistung in Wp sollte bei Bleibatterien mindestens der Kapazität in Ah entsprechen, um über den Sommer einigermaßen unabhängig zu sein. Trotzdem sollst Du aus Liebe zu Deiner Bleibatterien jeden Stromanschluss auf einem Stellplatz nutzen, um eine 100%ige Vollladung und optimale Batteriepflege zu gewährleisten. 

Solaranlage für Lithium Batterien:

Da bei Lithium Batterien die Solaranlage in erster Linie nur den täglichen Stromverbrauch decken muss, und nicht mehr für die Vollladung der Batterie sorgen muss, kann man hier Platz, Geld und Solarleistung einsparen. 

Für 500Wh Strombedarf am Tag reicht eine Solaranlage mit 100Wp - zumindest im Sommer.

Möchtest Du auch im Winter mit Solarstrom unabhängig werden, ist das mit mindestens der doppelten Leistung wie für den Sommer in Südeuropa durchaus möglich. Seinen Strombedarf im deutschen Winter nur über solar zu decken, das ist nicht gewährleistet, das ist kaum realisierbar! Denn eine Woche Nebel heißt eine Woche kein Solarstrom, egal wie groß die Solaranlage dimensioniert ist.

Zahlen: 

Selbst gemessener Solarertrag einer 100Wp Solaranlage mit Victron MPPT Regler:

Solarertrag nach Region und Jahreszeit
  Sommer Winter
Deutschland 560Wh (42Ah) 0-66Wh (0-5Ah)
Süd-Spanien 560Wh (42Ah) 243Wh (18Ah)

Verbessern lassen sich die Werte im Winter, wenn man ein aufstellbares Solarmodul, wie zum Beispiel eines meiner faltbaren Solarmodule, verwendet. Ist ein 100Wp Modul über den Tag hinweg der Sonne ausgerichtet, lassen sich damit sogar im spanischen Winter noch ein Tagesertrag von 500Wh erzielen. Weiter haben solche Module auch den Vorteil, dass man im Schatten parken und das Modul in der Sonne arbeiten kann.  

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Welche Art von Solarmodul?

Die Qual der Wahl haben Sie beim Solarmodul. Es gibt flexible Solarmodule, rahmenlose Glasmodule und Solarmodule mit umlaufenden Alurahmen für die Montage mit Hinterlüftung. Lesen Sie im nachfolgenden Artikel mehr über die verschiedenen Solarmodule: Vielfalt in Solar. Soviel kann ich aber sagen: die "ganz normalen", mit Glas beschichtete und einem Aluminium umfassten Solarmodule sind normalerweise die beste Wahl. Nicht nur preislich, sondern auch der Robustheit wegen. Flexible oder rahmenlose Module machen nur bei Spezialanwendungen Sinn. Beispielsweise, wenn das Dach eine stärkere Rundung hat, jedes Kilo Mehrgewicht zählt, oder man ein Platzproblem hat. Für normale Wohnmobile mit GfK-Dach und auch für Kastenwagen mit geriffeltem Dach sind gerahmte Solarmodule bestens geeignet!

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