Solaranlagen können die Batterie des Wohnmobils unterwegs aufladen, wenn man keinen Stromanschluss hat. promobil zeigt die Vor- und Nachteile von Solaranlagen. Außerdem haben wir die portable Solaranlage von Solara getestet.
Bereits 1839 entdeckte Alexandre Edmond Becquerel den photoelektrischen Effekt und legte damit die Grundlage der Photovoltaik, also der Umwandlung von Licht in elektrische Energie. Eine Solaranlage besteht im Wesentlichen aus zwei Komponenten: erstens der Solarzelle auf dem Dach, die das Sonnenlicht einfängt und in einen Stromfluss umwandelt. Zweitens dem Solarladeregler, der die Spannung aufbereitet, um sie bekömmlich zu machen für die Ladung der Batterie.
Ausprobiert: Mobile Solaranlage von Solara
In aller Regel werden Solaranlagen fest installiert. Doch für manche Fälle kann eine mobile Lösung sinnvoll sein – etwa dann, wenn man meist mit Stromanschluss übernachtet und nur gelegentlich mehr Autarkie braucht, die Solaranlage mit verschiedenen Fahrzeugen nutzen möchte, keinen Platz auf dem Dach hat oder die Möglichkeit schätzt, das Solarpanel in die Sonne zu legen, das Mobil aber im Schatten zu parken. Speziell beim Wintercamping – bei dem wir das Solara-Power-Mobil-Plus-Set ausprobiert haben – zeigen sich noch zwei weitere Vorzüge: Das Panel lässt sich auf der Frontscheibe leichter vom Schnee befreien als bei Dachmontage. Außerdem passt die schräge Aufstellung besser zum winterlichen Sonnenstand.
Jürgen Bartosch
Isoliermatte, Solarpanel und Diebstahlschutz im praktischen Solara-Set.
Clever beim Solara-Set ist die Kombination mit einer Isoliermatte für die Frontscheibe. Diese wird mit Hilfe eines durchs Fahrerhaus geführten Klettbands und eingenähten Magneten im Mattenrand am Frontscheibenrahmen fixiert. Die Matte hilft im Winter die Wärme drinnen und im Sommer draußen zu halten. Sie hat zudem entsprechende Laschen aufgenäht, in die das faltbare Solarpanel eingesteckt werden kann. Ein beigelegtes Stahlseil mit Zahlenschloss sorgt außerdem dafür, dass Langfinger abgeschreckt werden.
Das fünf Meter lange Anschlusskabel verbindet man via Stecker mit dem Panel und führt es durch das Dichtungsgummi einer Fahrerhaustür oder eines Aufbaufensters nach innen. Das andere Ende wird einfach über einen kabelgebundenen Solarladeregler in eine der 12-V-Buchsen im Aufbau gesteckt – alternativ ist der Anschluss an einen fest installierten Laderegler möglich. Beim Praxistest im Allgäu schaffte es das 102-Wp-Modul, die – nach Kontrollbord – etwa halbvolle Batterie über einen sonnigen Tag hinweg immerhin wieder auf 75 Prozent aufzufüllen. Das Solara-Power-Mobil-Plus-Set gibt es maßgeschneidert für den VW Transporter, Mercedes Vito und Fiat Ducato. Mit Laderegler kostet es 1124,90 Euro – also ähnlich viel wie eine fest installierte Anlage.
Aufbau einer Solaranlage
Ingolf Pompe
Die Fernanzeige macht sichtbar, wie sich im Verborgenen die Stromreserven auffüllen.
Der grundsätzliche Aufbau einer Solaranlage ist also relativ simpel. Doch im Detail gibt es bei den Komponenten einige Unterschiede. Beginnen wir mit dem Herz der Anlage, dem Solarpanel. Auch wenn weltweit mit Hochdruck an neuartigen Solarzellen geforscht wird, die effizienter, günstiger oder mit besonderen Eigenschaften ausgestattet sind – etwa als Beschichtung für Fenster und Fassaden –, basiert der größte Teil der eingesetzten Solarpanels weiterhin auf Silizium-Technik.
Man unterscheidet dabei Dick- und Dünnschichtzellen. Erstere gibt es mit mono- oder polykristallinem Aufbau. Sie werden meist mit Alurahmen und Glasplatte zu starren Modulen verarbeitet. Die monokristallinen Zellen sind mit 25 Prozent die effektivsten Sonnenlichtumwandler. Die polykristallinen locken mit günstigerem Preis, erreichen aber nur rund 18 Prozent Wirkungsgrad.
Dünnschichtzellen werden im Gegensatz dazu zwischen Kunststofffolien eingeschweißt oder auf Trägeroberflächen aufgebracht. Sie bestehen meist aus amorphem Silizium und erreichen nur rund sieben Prozent Ausbeute. Ihr Vorteil ist die geringe Aufbauhöhe von nur wenigen Millimetern, dadurch sind sie flexibel und können auf gebogenen Flächen aufgeklebt werden und sind zudem auch begehbar. Um ihre Effizienz zu steigern, kommen neuerdings verstärkt sogenannte mikrokristalline Zellen zum Einsatz, teils auch im Tandem mit amorphen Zellen, die zusammen einen Ertrag von immerhin 15 Prozent liefern.
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Da die Spannung einer Silizium-Zelle typischerweise zwischen 0,5 und 0,6 Volt liegt, müssen stets mehrere Zellen in Reihe zusammengeschaltet werden, um eine nutzbare Ladespannung zu erzielen. Oft sind dies 30 bis 48 Einzelzellen, die dann zu einem Modul zusammengefasst werden. Wenn davon allerdings nur eine Zelle – etwa durch ein herabgefallenes Blatt – abgeschattet wird, blockiert diese Zelle den Stromfluss des ganzen Moduls. Darum ist jede Einzelzelle üblicherweise mit einem Dioden-Bypass versehen, der den Stromfluss weiter erlaubt.
CIS-Module
Seit einiger Zeit gibt es eine noch effizientere Lösung für dieses Problem – sogenannte CIS-Module. Dabei ist jede Zelle als schmaler Streifen ausgeführt, der über die ganze Modullänge reicht. So kann ein Blatt praktisch nie die ganz Zelle abdecken. Die Leistung der Zelle wird zwar geschwächt, aber sie blockiert den Stromfluss nicht. Typischerweise erreicht ein Solarmodul bei Sonneneinstrahlung eine Spannung von rund 30 Volt. Zur effizienten Ladung einer Bordbatterie auf Blei-Basis transformiert der Solarladeregler die Spannung auf rund 14,5 Volt.
Wedninth/Adobe Stock, Hersteller
Neuartige CIS-Module liefern mehr Ertrag besonders bei Teilabschattung etwa durch Äste.
Je nach Ausführung des Ladereglers wird dabei auf die unterschiedlichen Ladekennlinien von Flüssig-, AGM- und Gel-Batterien Rücksicht genommen – die modernsten Geräte sind auch schon auf die Ladung von Lithium-Batterien eingerichtet. Hochwertige Laderegler arbeiten darüber hinaus nach dem MPP-Verfahren (Maximum Power Point). Mit dieser Technik werden die Solarzelle und die Bordbatterie spannungsmäßig entkoppelt, sodass beide im optimalen Betriebspunkt arbeiten bzw. geladen werden können. Dies wirkt sich vor allem bei trübem Wetter aus, wenn die Solarzelle nicht ihre Maximalleistung, den sogenannten Wattpeak (Wp), erreicht, ebenso beim Einsatz besonders leistungsfähiger Panels.
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Bei entsprechend ausgerüsteten Ladereglern lässt sich zudem eine Fernanzeige anschließen, die über den Stromertrag, also die von der Solaranlage in die Batterie eingespeiste Kapazität detailliert Auskunft gibt. Solarpanels werden meist auf dem Dach mit speziellen Profilen verklebt, die für die Hinterlüftung sorgen und als Spoiler dienen. Wichtig ist zudem eine dauerhaft wasserdichte Kabelführung durchs Dach. Dafür sind spezielle Anschlussdosen verfügbar. Komplettanlagen sind bereits ab rund 600 Euro zu haben. Inklusive Montage werden meist rund 1000 bis 1500 Euro fällig. Dann kann man den größten Teil des Jahres sagen: „Bye, bye Steckdose.“
Eigenschaften einer Solaranlage
Geräusch- und abgasfreie Energie.
Weitgehend wartungsfreie Anlage.
Relativ günstig, keine Folgekosten.
Stromerträge unkalkulierbar, stark abhängig von Jahreszeit und Wetter.
Fahrzeug darf nicht im Schatten stehen.
Eignet sich für: Reisemobilfahrer, die vor allem im Sommerhalbjahr in Süd- und Mitteleuropa unterwegs sind und häufig abseits vom Stromnetz stehen möchten. Unter solchen Bedingungen deckt der Stromertrag der Sonne den Verbrauch oft vollständig ab. Zur Überbrückung von Regentagen hilft eine erhöhte Batteriekapazität als Pufferspeicher.