Autark durch Solarmodul und Batterie Einbau im Camper

Autark durch Solarmodul und Batterie Einbau im Camper

18. April 2019 0 Von Björn

Strom-Autarkes Reisen und Campen durch eine Solaranlage auf dem Camper-Dach? Klingt ziemlich verlocken! Kann aber gut klappen, bei uns funktioniert es schon eine ganze Weile! Wie wir unseren Camper beim Ausbau mit einer Bordbatterie und einer Solaranlage Autark machen, zeige ich Dir jetzt.

Inhaltsverzeichnis

  1. Keine Vorkenntnisse für den Elektro-Ausbau im Wohnmobil?
  2. Die 3 Wege zur Stromversorgung im Camper
  3. Die passende Bordbatterie für den Camper
  4. Das Solarmodul für den Camper Bus
  5. Der Laderegler für die Solaranlage
  6. Warum ich kein flexibles Solarmodul auf das Camper-Dach klebte!
  7. Ein selbstgebauter Dachträger für das Solarmodul auf dem Camper
    1. Was hat der TÜV zu dem selbst gebautem Dachträger gesagt?
  8. Das Solarpanel an die selbstgebaute Dachhalterung befestigen
  9. Dachdurchführung am Camper für das Solarmodul-Kabel
  10. Das Solarmodul an die Bordbatterie anschließen
  11. Den Energiebedarf für den Camper berechnen
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Keine Vorkenntnisse für den Elektro-Ausbau im Wohnmobil?

Wer mit elektrischen Strom arbeitet und nicht weiß was er tut, kann größere Schäden am Material oder am Camper verursachen. Im schlimmsten Fall kann elektrischer Strom Dir selber großen gesundheitlichen Schaden zufügen.

Aber Angst musst Du deswegen auch nicht haben. Respekt aber schon! Mit dem nötigen Wissen und Verständnis ist es kein Hexenwerk! Denn alles kann gelernt werden mit dem entsprechenden Willen! Auch wenn es Dich einige Nächte an Recherchen und Kopfzerbrechen kostet, wirst Du Dein Ziel erreichen. Ich möchte dir dabei Helfen und habe deswegen meine Erfahrung und meine Umsetzung hier zum Thema Stromversorgung im Selbstausbau Wohnmobil erläutert.

Die 3 Wege zur Stromversorgung im Camper

Die Stromversorgung für unseren Camper wird über drei Varianten sichergestellt. Das wäre einmal die autarke Lösung über das Solarmodule, was ich in diesem Artikel vorstelle. Dann die Versorgung durch externen Strom über eine eingebaute CEE Außensteckdose, was ich hier beschreibe. Und zuletzt die Variante über das Laden durch die Lichtmaschine beim Fahren. 

Als Backup habe ich noch ein 120W faltbares und tragbares Solarmodul mit in den Camper integriert. Dieses liefert mir ebenfalls Energie, selbst wenn ich im Schatten stehe. Hier geht es zum Bericht über das faltbare Solarmodul.

Um den erzeugten oder eingespeisten Strom zu speichern und zu nutzen, wird noch eine Bordbatterie im Camper benötigt. Beginnen wir also mit dem Speichermedium.

Die passende Bordbatterie für den Camper

Eine Starterbatterie ist für kurze größere Energie abgaben konzipiert. Zum Beispiel um den Anlasser zu starten. Eine Bordbatterie hingegen ist dafür ausgelegt über einen längeren Zeitraum eine verhältnismäßig kleinere Energie abzugeben. Zum Beispiel um Deinen Kühlschrank mehrere Stunden oder Tage zu betreiben.

Ich habe mich für ein 110AH AGM* Batterie entschieden. Folgende Gründe warum!

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Bordbatterie*

  1. Einbau: Von den Maßen 315 x 175 x 190 mm passte diese Batterie noch unter meinen VW T5 Transporter Fahrersitz.
  2. Auslaufsicher und Wartungsfrei
  3. Für den Innenbereich: Extra für Wohnmobile, Schiffe und Innenbereiche.
  4. Wechselrichter: Speziell für Wechselrichter und Ladung über Solar optimiert.
110Ah Versorgungsbatterie unter dem VW T5 Fahrersitz.
110Ah Versorgungsbatterie sicher und fest unter dem VW T5 Fahrersitz

Das Solarmodul für den Camper Bus

Ich entschied mich für ein 100W Monokristallines Solarmodul*. Diese passte von der Größe wunderbar auf das Dach vom VW Bus. Natürlich könntest Du locker zwei Solarmodule auf Deinem Camper-Dach installieren. Wir jedoch, haben uns für ein besseres Raumklima entschieden und eine Dachluke in das Dach eingebaut. Hier geht es zum Dachluken Einbau-Bericht. Zusätzlich wurde noch eine größere Aluminiumkiste auf dem Dach für Gepäck installiert.

Der Laderegler für die Solaranlage

Als Laderegler wurde ein Victron SmartSolar MPPT Laderegler 75/15* verbaut. Ein Laderegler, wie der Name schon sagt, regelt die Ladung zwischen Solarmodul und Bordbatterie. Dieser erkennt, wann die Batterie geladen werden soll oder wann besser nicht. Wenn sie zum Beispiel voll ist, schützt der Laderegler vor einer Überladung der Batterie oder hält die Ladung aufrecht.

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Laderegler*

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Solarpanel*

Warum ich kein flexibles Solarmodul auf das Camper-Dach klebte!

Folgende „Vorurteile“, die mich vom Kauf abhielten, konnte ich durch Recherchen gegen ein flexible Solarmodule ausfindig machen.

  • Starke Hitzeentwicklung unter dem Modul! Da es direkt auf dem Dach aufgeklebt wird, ist eine Kühlung nur schwer möglich und die Leistung wird negativ dadurch beeinflusst.
  • Nicht so sicher und stabil gegen Hagel und andere Dinge wie Äste, die auf das Dach treffen könnten und somit auch auf die Module.
Solarmodul an der selbstgebauten Halterung auf dem VW T5 Transporter Dach befestigt.
Das Solarmodul an der selbstgebauten Halterung auf dem VW T5 Transporter Dach befestigt.

Ein selbstgebauter Dachträger für das Solarmodul auf dem Camper

Ich war mit den mir bekannten Möglichkeiten zur Befestigung des Solarmoduls auf dem VW T5 Bus Dach nicht zufrieden. Also baute ich eine eigene Dachhalterung aus Alu-Vierkant-Rohren* für das Solarpanel. Weiter unten im Artikel, gibt es auch ein kurzes Video dazu.

Nietmuttern als Fixpunkte auf dem Wohnmobil Dach einpressen

Mit einer Nietmutternzange* presste ich an festgelegten Punkten am Rand des VW Bus Daches M6 Nietmuttern ein. Dort gab es auch schon Verankerungen für einen Dachträger. Hier war es somit stabil genug um das Projekt zu verwirklichen.

Nietmuttern setzen ist nicht schwer. Bei M6 bohrst Du mit einem 10er Bohrer ein Loch an die gewünschte Stelle. In die Bohrung kann nun mit Hilfe der Nietmutternzange die Nietmutter gesetzt werden. Achte darauf, das diese gerade eingepresst wird. Anschließend kannst Du dann mit M6 Schrauben verschiedene Dinge befestigen. Eine ziemlich coole Sache wie ich finde.

Dort konnte ich nun die selbst gebaute Dachhalterung festschrauben. Ich klebte die unteren kürzeren Alu-Vierkant-Rohre, quasi die Füße, zusätzlich zum schrauben noch mit Sikaflex auf dem Dach des Campers fest. Das ganze System ist unglaublich fest und stabil. Auch 150 km/h auf der Autobahn sind mit dem Modul auf dem Dach kein Problem. Das einzige, was jetzt ist, ist das lautere Windgeräusch bei schnellerem Fahren. Aber beim Reisen geht es ja bekanntlich langsamer zu.

Im Notfall ist der Dachträger noch demontierbar

Die restlichen Verbindungen ließ ich übrigens geschraubt. Warum? So kann ich trotzdem noch im Notfall mit etwas Aufwand die Selbstgebaute Halterung wieder Abschrauben und samt den Solarmodul vom Dach entfernen. Hier habe ich aber noch ein paar Kniffe zusätzlich mit eingebaut, das niemand auf blöde Ideen kommt.

Bau der Dachhalterung für das Solarmodul und das Camper Dach.
Bau der Dachhalterung für das Solarmodul
Bau der Dachhalterung für das Solarmodul und das Camper Dach.
Befestigung der Halterung mit M6 Schrauben in den gesetzten M6 Gewinde und zusätzliches festkleben mit Sikaflex in Kompination mit einem Aktivator.
Bau der Dachhalterung für das Solarmodul und das Camper Dach.
Der zweite Fuß der Halterung wird auf den ersten gesetzt und mit M6 Schrauben und Muttern befestig

Was hat der TÜV zu dem selbst gebautem Dachträger gesagt?

Nichts! Alles was am Dach von mir angebaut war, wie die Markise oder die Dachhalterung mit dem Solarpanel, hat beim TÜV, selbst auf Nachfrage, nicht interessiert. Es geht als Ladung durch, da ja alles immer wieder im Notfall abschraubbar ist. ABER ACHTUNG! Du bist trotzdem für Deine Ladung verantwortlich. Fliegt was runter und es erwischt jemanden, ist das Dein Bier!

Das Solarpanel an die selbstgebaute Dachhalterung befestigen

Nun habe ich mit Aluminium Winkel* das Solarmodul auf dem Dachträger fixiert. Die Alu Winkel wurden mit Blindnieten auf den Alu-Vierkant-Rohren befestigt. Ich ordnete 4 Alu Winkel als Rechteck in der gleichen Größe wie das Solarmodul an, so das dieses einmal komplett mit den Winkeln umschlossen war. Jetzt lag es schon einmal sicher umschlossen auf dem Dach. Nun musste ich nur noch mit Blindnieten und einer Blindnietzange*, sowie Muttern und Schrauben das Solarpanel an die Aluminium Winkel befestigen.

Dachdurchführung am Camper für das Solarmodul-Kabel

Um das Solarmodul auf dem Dach mit der Bordbatterie verbinden zu können, muss das Kabel vom Dach in den Camper gelangen. Das klappt am besten mit einer Kabeldurchführung* die mit Sikaflex auf Deinem Wohnmobil-Dach aufgeklebt wird. Dafür bohrst Du ein größeres Loch dort im Dach, wo die Kabel vom Solarmodul in den Camper gelangen sollen. Anschließend das Loch noch abfeilen und mit Rostschutz behandelt. Danach kommt auf das gebohrte Loch die Kabeldurchführung.

WICHTIG! Der Rand des gebohrten Loches für die Kabel sollte abgepolstert werden. Meist ist dieses sehr scharfkantig, auch noch nach dem Abfeilen. So verhinderst Du hier Schäden am Kabel durch Reibung.

Das Solarmodul an die Bordbatterie anschließen

Das Solarmodul auf dem Dach muss vor dem Anschließen an die Versorgungsbatterie komplett abgedeckt werden, damit es durch Lichteinstrahlung keinen Strom erzeugen kann. Sonst kann es Probleme beim Anschließen geben, wie Kurzschlüsse oder andere Schäden am Material.

Siehe hierzu auch den einfachen Plan den ich gezeichnet habe, für ein besseres Nachvollziehen. Jedoch ohne jegliche Garantie auf absolute Richtigkeit.

Eine einfache Übersicht zur Elektroinstallation einer Solaranlage für den Camper.
Eine einfache Übersicht zur Orientierung und zum nachvollziehen.

Einfach dargestellt heißt es jetzt, Plus an Plus und Minus an Minus. Die Kabel, die vom Modul auf dem Dach nach Innen kommen, werden am Solarregler (PV) angeschlossen. Vom Solarregler (BATT) gehen die Kabel an die Versorgungsbatterie.

Wenn alles richtig angeschlossen ist, kann die Abdeckung vom Solarmodul wieder entfernt werden. Die Batterie sollte nun mit Hilfe des Ladereglers über das Solarmodul bei Bedarf geladen werden, wenn genügend Licht/Sonne vorhanden ist. Mit der Hilfe eines Strommessgerätes* kann ich die Versorgerbatterie überprüfen, ob diese durch das Solarmodul geladen wird. Auf Reisen habe ich das Strommessgerät immer dabei, um so bei Fehlern in der Elektronik auf Fehlersuche gehen zu können.

Den Energiebedarf für den Camper berechnen

Um den Energiebedarf zu berechnen, was Dein Camper an Strom benötigt, kannst Du die Angaben Deiner Verbraucher in Amperestunden (Ah) oder Watt (W) zusammen fassen. Damit bekommst Du eine bessere Übersicht und kannst die benötigte Kapazität der Bordbatterie oder die benötigte Stärke des Solarpanels bestimmen.

Als Beispiel: Die Kühlbox verbraucht laut Hersteller als höchste Spannung 45W. Das heißt 45W pro Stunde werden maximal benötigt. Nun rechnen wir 45W : 12V und bekommen 3,75A raus. Das heißt, die Kühlbox benötigt 3,75A pro Stunde! (wenn sie ununterbrochen läuft)

Auf dem gleichen Weg kannst Du Deine anderen Stromverbraucher ausrechnen. Somit hast Du eine ungefähre Ahnung, wie viel Ah am Tag benötigt wird. Mit dieser Information kannst Du ungefähr einschätzen, was für eine Größe die Versorgungsbatterie haben sollte. Ebenso kannst Du bestimmen, welche Leistung die Solaranlage bringen soll, um länger autark sein zu können.

Ein Beispiel:

  • Kühlbox = 3,75Ah mal 10 Betriebsstunden pro Tag (Läuft ja nicht ununterbrochen) ergibt 37,5Ah pro Tag an Energie.
  • LED Licht = 0,83Ah mal 2 Betriebsstunden pro Tag ergibt 1,66Ah
  • Laptop = 5Ah mal 3 Betriebsstunden pro Tag ergibt 15Ah

37,5Ah + 1,66Ah + 15Ah = 54,16Ah

Du hast also in diesem Beispiel einen Energiebedarf von 54,16Ah pro Tag

110Ah an Kapazität in einer Bordbatterie sind nicht gleich 110Ah zur freien Verfügung

Eine 110Ah Batterie kann nicht als 110Ah Batterie angesehen werden, da nie die volle Kapazität zur Verfügung steht. Die Umgebungstemperatur spielt eine Rolle bei der zur Verfügung stehenden Energie in der Batterie. Das gleich gilt für die Bauart der Batterie. Rechne also lieber nur mit circa 60% der tatsächlichen Leistung. Das heißt, bei 110Ah sind es wohl eher realistische 66Ah die Dir zur Verfügung stehen. Die Bordbatterie sollte niemals voll leer gesaugt werden!

Eine Übersicht für den Ladezustand Deiner Bordbatterie

Batterie
Ladezustand
AGM Batterie
Ruhespannung
Gelbatterie
Ruhespannung
Nassbatterie
Ruhespannung
100%12,75 V12,80 V12,70 V
75%12,55 V12,60 V12,50 V
50%12,40 V12,40 V12,30 V
25%12,20 V12,25 V12,00 V
0%12,00V12,00 V11,90 V

Berechnung des Solarstroms/Ertrag

Ein 100W Solarpanel erzeugt bei optimaler Bedingung 100W pro Stunde

100Wh: 12V = 8,33Ah.

8,33Ah kannst du mit einem 100W Panel unter optimalen Bedingungen pro Stunde erzeugen.

100W Solarleistung  sind nicht gleich 100W Solarleistung

Aber: Bedenke jedoch, dass der optimale Fall fast nie vorhanden ist. Das heißt, bei bewölktem Himmel oder im Herbst, Winter und Frühling sind diese Bedingungen nicht gegeben, weil die Sonne da nicht stark genug ist. Auch im Sommer, wenn Du im hohen Norden Skandinaviens unterwegs bist, stimmen die 100W bei einem 100W Solarpanel nicht mehr. Hier steht die Sonne viel tiefer und bringt somit nicht die optimale Leistung. Genauso wie am Morgen und am Abend eines Tages, egal welche Jahreszeit.

Die optimale Bedingung für die 100W sind also nicht wirklich oft. Auch der Winkel selber vom Modul zur Sonne kann entscheidend sein. Die meisten Module liegen aber flach auf dem Dach eines Campers. Somit sind diese nicht optimal ausgerichtet, um die optimale Leistung zu erbringen.

Also lieber erst einmal etwas pessimistischer den Solar-Ertrag berechnen, damit es am Ende keine große Enttäuschung gibt in der Praxis auf Tour.

Bleibe an Deinem Projekt dran! Immer nach vorne schauen, auch wenn die Sicht mal schlecht ist, es gibt immer einen Weg, den Du gehen kannst!

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