Wohnmobile haben teilweise ganz schön was auf dem Kasten. Neben den obligatorischen Dachluken und nach Sat-Antennen reservieren 45 Prozent der promobil-Leser – so das Ergebnis der letzten Leserwahl – den kostbaren, weil begrenzten Platz auf dem Mobildach für Solarmodule. Damit einher geht die Hoffnung einer immer vollen Bordbatterie. Schließlich ist Solarstrom überall und – von den Kosten für die Solaranlage abgesehen – kostenlos verfügbar. Doch worauf kommt es beim Kauf an? Auf diese und weitere wichtige Fragen gibt promobil Antworten.
Solaranlagen für Wohnmobile bestehen im Wesentlichen aus zwei Komponenten. Einem Solarmodul – oder mehreren – auf dem Dach und einem Laderegler, der vor der Bordbatterie installiert wird. Trifft Sonnenlicht auf das Modul, wird die Strahlungsenergie in Strom umgewandelt. Es handelt sich dabei um Gleichstrom mit, je nach Modul, zwölf oder 24 Volt. Im Prinzip funktioniert eine Solaranlage wie ein zweites Batterieladegerät, nur ohne Netzanschluss. Solange Sonne scheint und der Laderegler erkennt, dass die Bordbatterie nicht voll ist, versorgt er sie weiter mit Solarstrom. Während der Fahrt übernimmt wie gehabt die Lichtmaschine die Batterieladung und bei Anschluss an das 230-Volt-Netz das bordeigene Ladegerät. Alle drei Vorrichtungen arbeiten unabhängig voneinander und ohne sich zu beeinflussen.
Zunächst mal sind verschiedene Technologien zu unterscheiden. Auf der einen Seite gibt es kristalline und auf der anderen Seite Dünnschichtsolarmodule.
Letztere gibt es vor allem in amorpher und CIS- (Kupfer-Indium-Diselenid) beziehungsweise CIGS-Ausführung (Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid). Dünnschichtmodule haben den Vorteil, auch bei ungünstigen Lichtverhältnissen noch relativ hohe Leistung abzugeben. Amorphe Module können zudem vollkommen biegsam sein. Nachteil der Dünnschicht-Module ist der geringe durchschnittliche als Leistung pro Fläche definierte Wirkungsgrad von sechs bis zehn Prozent, der größere Flächenbedarf von CIS- oder CIGS-Modulen gegenüber kristallinen Modulen und das höhere Gewicht bei gleicher Leistung. Amorphe Module stehen zudem im Verdacht, mit der Zeit an Leistung zu verlieren. Die Mehrzahl der für Wohnmobile angebotenen Solarmodule bauen auf kristalliner Zelltechnologie auf. Mit im Schnitt 15 bis 18 Prozent bieten monokristalline Module den besten Wirkungsgrad. Polykristalline Module sind an der Eisblumen-Optik zu erkennen. Ihr Wirkungsgrad ist mit durchschnittlich 13 bis 15 Prozent am zweitbesten.
Kristalline Solarzellen werden aus Silizium hergestellt. 36 von ihnen zusammengeschaltet ergeben ein Standardmodul für die mobile Anwendung. Um resistenter gegen Abschattung zu sein, gibt es auch Module mit der doppelten Anzahl an Zellen. Daneben werden sogenannte Powermodule angeboten. Sie verfügen über bis zu 44 Zellen und hohe Spannung. Kombiniert werden sie mit spezieller, etwas teurerer Ladetechnik, die diese höhere Spannung in zusätzlichen Strom umwandelt. Flachmodule sind ebenfalls in Standard- und Powerausführung erhältlich. Sie werden direkt auf das Dach aufgeklebt und sind wegen ihrer geringen Bauhöhe vor allem für Campingbusse der T5-Klasse interessant. Allerdings muss man hier bei hohen Temperaturen mit Leistungsabfall rechnen.
Die Antwort hängt in erster Linie vom Strombedarf und der Reisezeit ab (siehe dazu nächste Frage) sowie dem Platz auf dem Dach. Ganz entscheidend ist aber auch noch ein anderer Punkt. Nämlich, dass das Solarmodul für den mobilen Einsatz ausgelegt ist und nicht auf die stationäre Anwendung. Die preisliche Verlockung mag zwar groß sein, einfach zu einem Solarmodul für Hausdächer zu greifen, wie sie in Baumärkten zuhauf angeboten werden. Aber diese Module sind nicht für die Verwindungen und Vibrationen ausgelegt, die bei Wohnmobilen auftreten. Des Weiteren ist ihre Leerlaufspannung – das ist die Spannung, die ein Modul ohne Widerstände wie Kabel und Laderegler erreicht – oft zu hoch, um Batterien laden zu können. Und: Ihre Anschlussdose hält Wasser nicht stand. Solarmodule für die mobile Anwendung finden Sie zum Beispiel bei den genannten Anbietern.
Die Leistung eines Solarmoduls wird in Watt Peak (Wp) angegeben und bezeichnet die unter Standard-Testbedingungen abgegebene elektrische Leistung. Vereinzelt findet man auch die Angabe Wattstunde pro Tag (Wh/d), die jedoch keinem internationalen Standard entspricht.Um Solarmodule zu vergleichen, sollte man daher immer die Wp-Werte heranziehen. Einzelne Solarmodule leisten, je nach Größe, meist zwischen 50 und 180 Wp. Entscheidend für die Auswahl ist der eigene Strombedarf. Haben Sie den ermittelt, finden Sie anhand des Entscheidungsbaums oben unter Berücksichtigung der präferierten Reisezeit eine Empfehlung für die zu installierende Leistung einer Solaranlage.
Wichtig und notwendig ist sie vor allem für die Bordbatterie. Solarmodule haben eine Nennspannung von um die 17 Volt. Die Ladeschlussspannung von Bordakkus, also der Wert, ab dem keine Ladung mehr erfolgen darf, liegt, je nach Typ, bei 14,5 Volt. Fehlt ein Regler, würde der Akku überladen und alle an ihm angeschlossenen Verbraucher würden mit Überspannung belastet. Zudem sorgt der Laderegler dafür, dass während Dunkelphasen kein Strom von der Batterie zum Solarmodul zurückfließen kann. Zwei Arten von Ladereglern sind gebräuchlich: Schaltladeregler mit Shunt- oder Serien- Technik sowie MPP-Regler – auch als MPT- oder PPT-Regler bezeichnet. Schaltladeregler kommen in der Regel bei 36-, 72-zelligen oder CIS-Solarmodulen zum Einsatz. MPP-Regler haben Vorteile, wenn der Spannungsunterschied zwischen Solarmodul und Batterie groß ist, da sie die höhere Spannung vom Modul in mehr Ladestrom umwandeln. Kombiniert werden sie daher meist mit Powermodulen. Idealerweise verfügt der Laderegler über eine Kennlinie für die entsprechende Bordbatterie, einen Temperaturfühler, und er ist in der Lage, mit überschüssigem Strom die Starterbatterie des Basisfahrzeugs zu versorgen.
Nein. Es funktionieren Traktionsakkus mit Blei-Säure- oder Lithium-Technik. Die Bordbatterie dient bloß als Puffer. Ist der aktuelle Strombedarf kleiner als die abgegebene Leistung der Solaranlage, wird er nicht belastet. Wichtiger ist es, die Batteriekapazität am Verbrauch auszurichten. Die Faustformel lautet: Strombedarf pro Tag mal vier. Klar sollte auch sein: Ein Akku mit 200 Amperestunden wird mit einem kleinen 50-Wp-Solarmodul kaum innerhalb eines Tages voll aufzuladen sein.
Solarmodule allein machen ein Wohnmobil nicht autark. Wenn abends im Dunkeln der Stromverbrauch im Fahrzeug bedingt durch Licht und TV-Konsum am größten ist, liefern Solarmodule nämlich keine Leistung mehr. Das Gleiche gilt schon, wenn das Solarmodul tagsüber teilweise im Schatten liegt. Auch dann wird nicht mehr genug Strom erzeugt, um die Batterie zu laden oder Verbraucher direkt zu versorgen. In Kombination mit einer entsprechend großen Batterie kann eine passend ausgelegte Solaranlage aber sehr wohl ausreichen, um den Strombedarf im Wohnmobil über Tage zu sichern.
Stichworte sind hier: Abschattung, Unterlüftung, Dachdurchführung und Kabelquerschnitt. Zunächst sollte man eine Stelle auf dem Dach wählen, die frei von Schattenwurf – beispielsweise der Sat-Antenne – ist. Gegebenenfalls und je nach Platz ist zu überlegen, statt eines 180-Wp-Moduls zwei 90-Wp-Module an verschiedenen Stellen zu montieren.
Ist ein Modul ganz oder teilweise im Schatten, besteht die Chance, dass das andere noch Leistung abliefert. Wichtig auch die Unterlüftung. Sie hilft, die Solarzellen zu kühlen. Werden sie zu warm, sinkt die Spannung des Moduls. Fällt sie unter die Ladeschlussspannung des Akkus, wird dieser nicht mehr geladen. Unterlüftung erzielt man, indem man ein Solarmodul mit speziellen Haltern – am besten aus UVbeständigem Polyurethan – so auf dem Dach befestigt, dass Luft unten durchströmen kann. Bei der Verkabelung sollte man bei fünf Meter Kabellänge einen Querschnitt von 2,5 Quadratmillimeter nicht unterschreiten. Im Zweifel lieber ein dickeres als zu dünnes Kabel nehmen. Ein neuralgischer Punkt entsteht dort, wo das Kabel von außen ins Fahrzeug geführt wird. Mittlerweile gibt es witterungs- und UV-beständige Kabeldurchführungen speziell für Wohnmobile.
Eine bestehende Solaranlage um ein Modul zu erweitern, ist technisch kein Problem, sofern die Leerlaufspannung der Module in etwa gleich groß ist. Auch kristalline und amorphe Module können zusammenarbeiten. Allerdings müssen dafür separate Leitungen und Laderegler installiert werden. Wichtig bei einer Erweiterung ist, dass Dachdurchführung, Kabelquerschnitt und Regler entsprechend ausgelegt sind. Am besten man achtet schon bei Erstinstallation einer Solaranlage darauf, dass sie erweitert werden kann.
Für den mobilen Einsatz werden Solarmodule oft im Set mit allen benötigten Montageteilen und Laderegler angeboten. Das hat den Vorteil, dass alle Komponenten bereits aufeinander abgestimmt sind. Mit einem rund 100 Wp starken Modul muss man bei einem solchen Komplett-Set mit ungefähr 600 Euro rechnen. Dafür können Laien bei der Montage sparen und sie selbst durchführen. Vorausgesetzt, sie haben technisch ein bisschen was auf dem Kasten.
