Energieversorgung für Wohnmobil und Caravan von Theo Gerstl

Strom auch ohne Netz
Die idyllische Bucht am Meer, der Stellplatz am Ufer eines Bachlaufes in Skandinavien – das sind die Bilder vor unserem geistigen Auge, wenn wir von der Freiheit auf Reisen träumen. Doch gleichzeitig wollen wir auch nicht auf die Komfortausstattung unseres rollenden Freizeit-Domizils verzichten: Ein Glas Wein im Kerzenschein bleibt zwar als romantische Urlaubserinnerung im Gedächtnis, aber der Verzicht auf strombetriebene Satelliten-Fernseher, Laptops und HiFi-Soundsysteme ist für die meisten von uns denn doch ein bisschen zu viel des rustikalen Lebens. Während nämlich der Gasvorrat für Wochen bemessen ist und auch die Tanks für Frisch- und Brauchwasser ausreichend dimensioniert sind, um einige Tage autark zu überstehen, bleibt die bange Frage, wann wohl die Lichter ausgehen werden, da der Stromvorrat zur Neige geht – unsere rollenden Urlaubsdomizile sind schließlich luxuriöse High-Tech-Apartments, die nicht ohne elektrische Energie auskommen. Doch oft ist bei der Serienausrüstung aus Spargründen nur das Nötigste verbaut: Schwache Ladegeräte finden dadurch ebenso ihren Weg in manches mobile Heim wie Bordbatterien mit geringer Kapazität – dann wird es ohne Landstrom schneller dunkel als man sich dies wünscht.

Tipp: Aufbaubatterien
Bei den Aufbaubatterien beachten:

    • Keine Batterien mit unterschiedlicher Speicherkapazität (Ah-Zahl) oder Bauweise (Säure, AGM oder Gel-Batterie) koppeln. Ausnahme: Starterbatterie.
    • Je größer die Kapazität (Ah) der Batterie, umso länger liefert sie Strom.
    • Die Kapazität der Bordbatterie (in Ah) sollte mindestens vier Mal so hoch sein, wie der voraussichtliche Stromverbrauch pro Tag (in Ah).
    • Ladeleistung und Batteriekapazität müssen aufeinander abgestimmt sein.
    • Die Lebensdauer einer Batterie wird von der Entladetiefe beeinflusst.

Strom bunkern
Bei der einfachsten und in nahezu jedem Reisemobil verbauten Technik wird die Bordbatterie per Strom aus der Steckdose geladen und so die autarke Stromversorgung für ein paar Tage sichergestellt. Oft reicht aber die Leistung des 220-Volt-Ladegeräts nicht aus, um die Aufbaubatterie über Nacht vollständig aufzuladen. Abhilfe schafft dessen Austausch gegen ein hochwertiges Ladegerät mit IU-Kennlinie, das zunächst den vollen Ladestrom an die Bordbatterie schickt und ab einem definierten Füllstand dann schonend mit geringerer Stromzufuhr weiter lädt, bis die Batterie voll ist. Anschließend wird auf Erhaltungsladung umgeschaltet, während eingeschaltete Verbraucher direkt vom Lader mit Strom versorgt werden.
Während der Fahrt erfolgt das Laden der Aufbaubatterie über die Lichtmaschine vom Motor des Reisemobils. Doch auch hier kann es vorkommen, dass selbst bei längeren Fahrten die Bordbatterie nicht komplett geladen wird. Grund dafür: Die Lichtmaschine ist zuallererst dafür zuständig, die Starterbatterie zu versorgen. Sobald diese voll ist, erhält die Lichtmaschine von der Fahrzeugelektronik ein Signal, dass nunmehr wenig Ladestrom benötigt wird – und das unabhängig vom Füllgrad der Aufbaubatterie. Die Lösung des Problems bringt der Einbau eines Ladeboosters. Wird dieser zwischen Starter- und Bordbatterie montiert, überwacht er den Ladezustand des Aufbauakkus, erhöht im Bedarfsfall die Spannung auf das nötige Niveau, um die Bordbatterie mit der optimalen Ladekennlinie zu füllen und beendet den Ladevorgang der Aufbaubatterie erst dann, wenn diese auch wirklich voll ist.
Die Kombination von Booster-Ladung während der Fahrt und an der 230-Volt-Außensteckdose während der Standzeiten schafft beispielsweise die „Power Packs Basic“-Reihe von Büttner Elektronik, die einen Batterie-Computer mit einem Batterie-Control-Booster (BCB) kombiniert. In drei Leistungsklassen (10 A, 20 A, 30 A) werden von den Geräten der BCB-Serie Nass-, Gel- oder AGM-Batterien mit der für sie richtigen IUoU-Kennlinie geladen und durch einen Temperatursensor überwacht. Am mitgelieferten Batterie-Computer kann dann genau abgelesen werden, wie viel Kapazität (in Ah oder Prozent) noch zur Verfügung steht und wie hoch der momentane Stromverbrauch beziehungsweise die gerade anliegende Ladung ist.

Solar liegt im Trend
Immer mehr Reisemobilisten und Caravaner setzen auf Solartechnik. Schließlich ist die Vorstellung verlockend, jederzeit sowie an jedem Ort den eigenen Strom zu erzeugen – und das auch noch zum Nulltarif. Immerhin steht Sonnenenergie in unendlicher Menge zur Verfügung, und das Angebot an Solaranlagen wird ständig größer – bei attraktiven Anschaffungskosten und immer effizienterer Technik. Darüber hinaus ist der prinzipielle Aufbau einer Solaranlage recht simpel: Solarmodule wandeln das Sonnenlicht in Gleichstrom um, dieser lädt dann über eine elektronische Regelung die Bordbatterie auf, von der aus schließlich die Verbraucher mit Strom versorgt werden. Der Regelungselektronik kommen dabei mehrere wichtigen Aufgaben zu: Sie sorgt einerseits dafür, dass Bord- und Starterbatterie immer optimal geladen werden und stellt gleichzeitig sicher, dass nachts kein Strom zu den Solarmodulen zurückfließt.
Zur neuen Reisesaison hat beispielsweise der Elektronikspezialist Votronic mit dem „Battery-Charger VBCS Triple“ ein Kombigerät auf den Markt gebracht, das aus einem Netzladegerät, Lade-Wandler sowie MPP-Solar-Regler besteht. Mit ihm werden die Batterien zu jeder Zeit geladen, egal ob während der Fahrt über die Lichtmaschine oder auf dem Stellplatz via Landstrom beziehungsweise Solarmodul. Die gesamte Steuerung des Energiehaushaltes an Bord erfolgt über ein Bedienpaneel, das den Status der einzelnen Ladequellen, die momentane Ladephase, die Spannung von Bord- und Starterbatterie sowie den aktuellen Ladestrom anzeigt. Die Vorteile solcher Kombigeräte bestehen in ihrer kompakten und leichten Bauweise, gleichzeitig reduziert sich der Aufwand für den Einbau und die Verdrahtung auf ein Minimum.

Solare Zellkunde
Bei den für Camper geeigneten Solarmodulen gilt es zwischen zwei prinzipiell verschiedenen technischen Konstruktionsweisen mit unterschiedlichen Eigenschaften zu unterscheiden. Durch Flexibilität im wahrsten Wortsinne glänzen Solarmodule mit „amorphen“ Zellen, die sich biegsam herstellen lassen, wodurch sie in der Lage sind, sich der Form des Untergrundes anzupassen. So können sie beispielsweise direkt auf das gewölbte Dach von ausgebauten Kastenwagen montiert werden. Dieser Flexibilität bei der Anbringung stehen jedoch ihr relativ hoher Preis und der niedrige Wirkungsgrad gegenüber.
Der bewährte Standard sind „kristalline Solarzellen“, die mit einem hohen Wirkungsgrad und einem günstigen Preisleistungsverhältnis punkten, jedoch schnell an Leistungsfähigkeit einbüßen, sobald Schatten auf sie fällt. Davon weniger beeindruckt sind die ebenfalls kristallinen „CIS“-Solarmodule, wobei die Abkürzung CIS für Kupfer (Cu), Indium (In) und Selen (SE) steht. Diese spezielle Bauform macht die CIS-Paneele zwar in der Anschaffung teurer, dafür arbeiten sie effektiver und bringen selbst im Halbschatten noch die Hälfte ihrer Gesamtleistung.
Da alle kristallinen Solarzellen mit zunehmender Erwärmung an Leistung verlieren, sollte bei deren Montage für eine ausreichende Hinterlüftung gesorgt werden, die durch spezielle Halterungen erzielt wird, die gleichzeitig auch eine sichere Fixierung während der Fahrt sicherstellen. Aus diesen Gründen bieten die Hersteller von Solaranlagen diese meist als Komplettsystem an, das aus einem Solarpanel, Batterieladeregler und Montagekit besteht.
So bündelt beispielsweise Teleco sein monokristallines Photovoltaikmodul TSP 130 (130 Watt Leistung) mit einem maßgeschneiderten Montagesatz und dem 10-Ampere-Batterieladeregler PWM 10A 12–24 V, der sich für zwei unabhängige Batterien eignet (Blei, Gel und AGM) und gegen Überlastungen, Kurzschlüsse und Verpolung geschützt ist. Das Solarmodul zeichnet sich durch seine kompakten Abmessungen (116 x 83 x 3,5 cm) aus, sein Rahmen ist vollständig aus eloxiertem Aluminium gefertigt, und es wiegt nur 11,6 Kilogramm.

Zum Vergrößern auf die Grafik klicken.

Zusammenspiel der Solar-Kräfte
Damit die autarke Stromversorgung auch reibungslos klappt, muss die Dimensionierung der Solaranlage auf die Anzahl der elektrischen Verbraucher und deren Strombedarf abgestimmt werden. Dies erleichtert zunächst die Angabe der Nennleistung bei Solarmodulen. Diese wird in Kilowatt Peak (kWp) angegeben, die allerdings unter Testbedingungen von 25 Grad Solarzellentemperatur und 1.000 Watt Bestrahlungsstärke pro Quadratmeter ermittelt werden. Doch diese Leistung erzielen die Module in der Realität nur in den seltensten Fällen – denn die zugrunde gelegte Bestrahlungsstärke wird in Mitteleuropa höchstens im Hochsommer erzielt. Doch dann steigt die Temperatur der Zelle deutlich höher als im Testverfahren angenommen. Deshalb gilt generell, dass man bei der Größenkalkulation einer geplanten Solaranlage immer nach oben aufrunden sollte. Einen ersten, groben Überblick darüber, wie hoch die Solarleistung für die verschiedenen Einsatzzweck kalkuliert werden sollte, vermittelt die Tabelle “So groß sollte die Solaranlage sein” – für die exakte Dimensionierung sollte man sich jedoch auf jeden Fall zusätzlich den Rat eines Spezialisten einholen. Neben den Solar-Herstellern und deren Händlern finden sich hierfür auch markenunabhängige Beratungsfirmen am Markt, wie beispielsweise „Autarker“. Deren Gründer, Maschinenbau-Ingenieur Andreas Irmer, hat es sich zum Ziel gesetzt, Reisemobile unabhängiger zu machen. Bei der Planung einer Solaranlage stellt er zunächst die entsprechenden Berechnungen zur benötigten Leistungsfähigkeit an und legt dann mit dem Kunden zusammen fest, welche Bauteile erforderlich sind. Anschließend werden die Einzelkomponenten herstellerunabhängig nach den individuellen Anforderungen des Reisemobilisten zusammengestellt.
Doch es geht natürlich auch einfacher, die einzelnen Komponenten der Photovoltaik-Installation zueinander passend auszuwählen. Dazu bieten die Hersteller komplette Solarsysteme in verschiedenen Leistungsstufen an: So hat beispielsweise Truma seine „Solarsets“ in vier Leistungsklassen – 23 Wp, 65 Wp, 100 Wp und 150 Wp – im Programm, wobei Solarmodul, Batterieladegerät und Montagesystem in jedem SolarSet aufeinander abgestimmt sind.

Power vom Generator
Moderne Generatoren bieten fast schon den Komfort von „Strom aus der Steckdose“. Diese Geräte erzeugen elektrische Energie, indem ein mit Diesel, Benzin oder Gas versorgter Motor eine Lichtmaschine antreibt. Und ihr Leistungspotenzial ist enorm: So bringt beispielsweise der im letzten Jahr vorgestellte TIG-3000D-Dieselgenerator von Telair eine elektrische Dauerleistung von 2,6 Kilowatt, womit er auch Geräten mit einem besonders hohen Stromverbrauch gewachsen ist. Gleichzeitig sorgt die Elektronik des TIG 3000D für eine flexible Motordrehzahl, was den Geräuschpegel und den Kraftstoffverbrauch verringert. Durch die Invertertechnologie erzeugt der Generator darüber hinaus eine frequenzstabile Ausgangsspannung, wodurch er besonders für Elektrogeräte geeignet ist, die eine konstante Stromversorgung benötigen – wie beispielsweise Notebooks, SAT-Receiver oder Fernseher. Das Fernbedienteil verfügt außerdem über eine Schnittstelle zur „App Teleco-Hub“ mit der der Generator durch Smartphones (iOS oder Android) aus der Ferne ein- oder ausgeschaltet werden kann.

Strom aus Alkohol
SFC Energy setzt bei seiner „Efoy Comfort“ dagegen auf Brenn­stoffzellen-Technologie. In dem acht Kilogramm leichten Gerät wird in einer katalytischen Reaktion Alkohol zusammen mit Sauerstoff aus der Luft in elektrische Energie umgewandelt. Neben Strom entstehen als „Abfallprodukte“ lediglich Abwärme, Wasserdampf und geringe Mengen an Kohlendioxid. Durch ihre Arbeitsweise, die ohne Verbrennung und der damit verbundenen mechanischen Bewegung auskommt, arbeitet die Brennstoffzelle geruchsfrei und sehr leise.
Fest im Fahrzeug montiert, wie im Staukasten, lädt sie die Aufbaubatterie vollautomatisch und kann auch als Ergänzung einer Solaranlage eingesetzt werden. Den Ladezustand des Bordakkus überwacht eine integrierte Elektronik, welche die Brennstoffzelle je nach Anforderung automatisch startet oder stoppt. Die Efoy Comfort sichert so unabhängig von Wetter und Tageszeit die Energieversorgung – sofern genügend Tankpatronen mit auf die Reise gegangen sind: Laut Hersteller liefert ein zehn Liter großer Methanolkanister Strom für „bis zu vier Wochen“.

Tragbare Stromversorgung
Nicht jeder Reisemobilist oder Caravaner will gleich ein komplettes Energieversorgungssystem in seinem Fahrzeug installieren. Bei den kompakten Campingbussen sprechen oft Platz- und Gewichtsgründe dagegen, und wer mit seinem Caravan ohnehin die meisten Urlaubstage auf Campingplätzen verbringt, scheut meist den hohen Aufwand. In solchen Fällen bieten sich tragbare Powerpacks an, wie beispielsweise die „Efoy Go!“ von SFC Energy. In diesem 5,6 Kilogramm leichten Gerät kombiniert der Münchner Spezialist für mobile Stromversorgung eine 20 Ah starke Lithium-Batterie mit einem 400-Watt-Wechselrichter und diversen Anschlüssen für 220 Volt, 12 Volt und USB. Geladen wird die Efoy Go! während der Fahrt über die 12-Volt-Steckdose, per 220-Volt-Landstrom, über ein Solarpanel oder die „Efoy Comfort“-Brennstoffzelle.
In die gleiche Kerbe schlägt der Zubehörriese Reimo mit seiner auf dem letztjährigen Caravan Salon präsentierten „LPS“ (Lithium Power Supply). Auch sie ist eine All-in-one-Lösung zur autarken Stromversorgung im Caravan oder Reisemobil. Im 40 Zentimeter langen sowie 25 Zentimeter hohen und breiten Gehäuse der LPS sind eine 100-Ah-Lithium-Ionen-Batterie inklusive Batterie-Managementsystem, Sinus-Wechselrichter, Ladegerät und Ladebooster untergebracht. Geladen wird die 28 Kilogramm schwere LPS über die Lichtmaschine des Fahrzeugs, ein Solarpanel oder über einen 220-Volt-Außenanschluss.
Der Photovoltaik-Spezialist Phaesun hat mit dem neuen „Fly Weight“ dagegen ein tragbares Solarmodul mit einer Leistung von 105 Watt auf den Markt gebracht, das nur drei Kilogramm wiegt. Das Modul ist in einen Textilrahmen integriert und kann zu einer Tragetasche zusammengefaltet werden. Im Kit enthalten sind ein Solarladeregler sowie die benötigten Kabel, um unterwegs die Aufbau-Batterien zu laden. Über einen integrierten USB-Ausgang können aber auch direkt Smartphones, Tablets und Audio-Geräte mit Strom versorgt werden.

Batterietypen | Vor- und Nachteile
Blei-Säure-Batterie
+ günstiger Preis
- Entlüftung nötig
- weder kipp- noch auslaufsicher
- weniger stark belastbar
- Kontrolle des Säurestandes nötig


Gel-Batterie
+ kein Auslaufen von Säure bei Beschädigung
+ keine Außenentlüftung nötig
+ wartungsfrei
+ hoch belastbar
+ lange Lebensdauer
+ geringe Selbstentladung
- geeignetes Ladegerät nötig


AGM-Batterie
+ kein Auslaufen von Säure bei Beschädigung
+ keine Außenentlüftung nötig
+ kippsicher
+ wartungsfrei
+ hoch belastbar
+ mit hohen Strömen ladbar
+ lange Lebensdauer
+ hohe Leistungsdichte
+ verträgt hohe mechanische Belastung
- geeignetes Ladegerät nötig


Lithium-Ionen-Akku
+ geringes Gewicht
+ viele Ladezyklen möglich
+ sehr schnell wiederaufladbar
+ wartungsfrei
+ integriertes Batterie-Managementsystem
+ hohe Lade- und Entladeströme möglich
- sehr hoher Preis

Speicherplatz Batterie
Als Stromspeicher an Bord dienen Batterien verschiedenster Bauart: Blei-Säure-Batterien, Gel- beziehungsweise Vlies-Akkus und Lithium-Ionen-Batterien buhlen mit ihren konstruktiven Eigenschaften um die Gunst der Reisemobilisten und Caravaner. Mit ihrer konventionellen Bauweise, bestehend aus Blei-Platten und einer Säurefüllung, sind die Klassiker aus dem Automobilbereich auch in speziellen Versionen als Aufbaubatterien erhältlich. Diese sehen zwar genau so aus wie Starterbatterien, man erkennt sie jedoch am Aufdruck der Werte für die Kapazität und Entladezeit – je höher die beiden Werte, desto besser. Die Blei-Säure-Starterbatterien aus dem Autozubehör sind als Bordbatterien dagegen grundsätzlich nicht geeignet, da sie die zyklischen Belastungen beim „Wohnen“ auf Dauer nicht durchhalten. Für Flüssig-Säure-Batterien spricht ihr günstiger Preis, gegen sie die Tatsache, dass beim Umkippen oder bei Beschädigung die ätzende Säure auslaufen kann.
Das kann bei Gel- und AGM-Akkus (Absorbent Glass Mat) nicht passieren, denn bei diesen ist die Batteriesäure in einem Gel beziehungsweise einem Mikrofaser-Vließ gebunden. Als weitere Vorteile sprechen für sie, dass sie wartungsfrei sind und keine Entlüftung benötigen – im Gegenzug müssen sie jedoch über ein für diese Batterietypen geeignetes Ladegerät regelmäßig aufgeladen werden.
Die modernen Lithium-Ionen-Batterien wiegen nur rund ein Drittel vergleichbarer konventioneller Batterien, haben deren fünffache Lebensdauer, sind absolut wartungsfrei und lassen hinsichtlich ihrer Kapazität auch nicht durch eine schleichende Sulfatierung nach. Darüber hinaus vertragen sie extrem hohe Lade- und Entladeströme, was die Ladezeiten spürbar verkürzt – Lithium-
Ionen-Akkus sind technisch gesehen die idealen Akkus im Caravaning-Bereich, doch ihr immer noch sehr hoher Preis steht ihrem Siegeszug bislang im Wege.

VN:F [1.9.20_1166]
Artikelbewertung
Bewertung: 4.3/5 (6 Stimmen)
Energieversorgung für Wohnmobil und Caravan, 4.3 out of 5 based on 6 ratings

Hinterlasse eine Antwort

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind markiert *



+ 2 = 4

Du kannst folgende HTML-Tags benutzen: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>