Autark vom Landstrom seinist mit der richtigen Ausstattung kein Problem. promobil erklärt, was Sie über Batterien, Booster, Wechselrichter, Solaranlagen und andere Energiequellen wissen müssen.
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Was kann man tun, um ein Reisemobil stromautark zu machen? promobil checkt das Landstromlos-Sorglos-Paket von Teleco.
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Die zwei Solarpanele auf dem Dach liefern jeweils 100 Watt Leistung.
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Der Öltank für den Gasgenerator ist im Doppelboden gut erreichbar. Verbrauch: rund 1 L/115 h.
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Wechselrichter, Batterieladegerät und die beiden LiFePO4-Batterien finden im Doppelboden ihren Platz.
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Die Bedienteile des Inverters und Generators neben dem Beifahrersitz.
Mit Wechselrichter, Lithiumbatterien, Solarpanelen und Generator kann auch die Klimaanlage autark betrieben werden.
Der Gasgenerator, der 25 A Dauerstrom liefert, hängt unter dem Fahrzeugboden. Gasverbrauch: 290 g/h.
Autark vom Landstrom sein ist mit der richtigen Ausstattung kein Problem. promobil erklärt, was Sie über Batterien, Booster, Wechselrichter, Solaranlagen und andere Energiequellen wissen müssen.
Ein stiller Wanderparkplatz in den Alpen mit schönstem Blick aufs Etschtal, ein absoluter Traum-Spot an einer Bucht auf Sardinien, ein einfacher Parkplatz auf halbem Weg zum Ziel und es dämmert schon. Die Verlockung ist groß, hier einfach über Nacht zu bleiben, und ein Verbotsschild steht auch nirgends. Aber hält die Bordbatterie durch, wenn wir noch zwei Stunden fernsehen und die Heizung über Nacht in Stand-by laufen lassen? Licht brauchen wir ja auch. Und reicht es dann morgens noch für zwei, drei Tassen Kaffee?
Viele Campende stehen auch mal ohne Landstromanschluss abseits von Camping- oder Stellplatz. Nicht wenige finden gerade das freie Übernachten besonders reizvoll oder sind auch mal in Gegenden unterwegs, wo die Campinginfrastruktur lückenhaft ist. Verständlicherweise möchte man sich dabei mit Blick auf die Bordtechnik sicher fühlen. Was die Stromversorgung angeht, lässt sich Abhilfe schaffen. Je nach Aufwand und Investitionsbereitschaft erreicht man mehr oder weniger Unabhängigkeit. promobil zeigt, wie, und führt Schritt für Schritt durch die Kapitel Stromspeicher, Ladegeräte und Booster, Wechselrichter sowie Stromquellen wie Solaranlage, Generator oder Brennstoffzelle.
Die richtige Batterie
Jede Planung in Richtung mehr Autarkie fängt mit dem Stromspeicher an. Als wichtigster Energiespender und Baustein der Bordtechnik hält der Akku nicht nur das ganze System – Beleuchtung, Wasserpumpe, Heizungsgebläse, Kocherzündung, Fernseher, Ladung für Smartphones usw. – am Laufen, sondern puffert auch dann, wenn bei anderen installierten Stromquellen Flaute herrscht.
Die meisten Reisemobile sind werksseitig mit einer Bleibatterie mit rund 90 Amperestunden ausgestattet. Damit sind Eigner bei zurückhaltendem Verbrauch üblicherweise einen bis drei Tage unabhängig vom 230-Volt-Landstrom. Wenn das Fahrzeug mit einem Kompressorkühlschrank und einer Dieselheizung ausgestattet ist, die beide den Stromverbrauch verglichen mit gasbetriebenen Geräten merklich steigern, sollten Sie den Stromvorrat sicherheitshalber ohnehin aufstocken.
Im Prinzip gilt dabei: Je größer der Vorrat, desto mehr Unabhängigkeit. Plump nach dem Motto “Je größer, je besser” sollte man jedoch nicht agieren. Das ist nicht nur eine Frage von Kosten, Gewicht und Platz, sondern meist auch gar nicht nötig. Viele Hersteller offerieren bereits ab Werk einen zweiten Bordakku. Von diesem Angebot Gebrauch zu machen, ist in der Regel der günstigste Weg.
Wer nachträglich aufrüstet, muss darauf achten, dass beide Akkus vom selben Typ (Blei-Gel, Blei AGM, LiFePo4) sind, dieselbe Kapazität haben und möglichst auch das gleiche Alter. Denn das Ladegerät behandelt beide Akkus gleich, orientiert sich aber am schwächeren; es drosselt also die Ladung, wenn einer der beiden voll ist, sodass die stärkere Batterie weniger abbekommt und infolgedessen schneller altert, was besonders Blei-Akkus betrifft. Lithium-Batterien sind da eher unempfindlich.
Wann zur neuen Bordbatterie greifen?
Ist das Fahrzeug also bereits mehrere Jahre alt, sollte man den alten Akku komplett durch zwei oder besser einen neuen mit mehr Kapazität ersetzen. Meist passen in die Sitzkonsole des Basisfahrzeugs, wo die Batterie oft untergebracht ist, auch zwei oder eben eine größere.
Hier kommen schnell Lithium-Eisen-Phosphat-Akkus ins Spiel. Sie sind verglichen mit Bleibatterien deutlich leichter, halten länger (2.000–5.000 komplette Lade- und Entladezyklen statt nur 400–600) und lassen sich schnell vollladen. Zudem erlauben sie abhängig von der Gesamtkapazität hohe Entladeströme von 150 bis 250 A, und ihre Kapazität lässt sich annähernd komplett nutzen; bei Blei-Akkus sind es dagegen technisch bedingt nur knapp 60 Prozent. Wer also einen 90-Ah-AGM-Akku durch einen LiFePO4-Akku gleicher Kapazität ersetzt, hat bereits fast doppelt soviel Energie zur Verfügung.
Neuere Lithium-Akkus bringen im Gehäuse der Größe einer 95-Ah-AGM-Batterie (L5) bis zu 150 Ah und mehr unter, wie die Super B Epsilon und die neue Tempra von Dometic-Büttner. Einige Hersteller wie Liontron oder Emergo Plus haben Formate speziell für den Sitzkonsoleneinbau entwickelt, die bis zu 300 Ah Kapazität haben. Zwar fallen die Preise für Lithium-Akkus im Zuge des wachsenden Angebots. Teurer als Blei-Akkus sind sie jedoch immer noch. Während eine gängige Varta LA 95 AGM rund 170 Euro kostet, sind für die Liontron 100 Ah LiFePO4 zwischen 920 und 980 Euro fällig.
Wer genau wissen will, wie es um seine Stromvorräte steht, hat zwei Möglichkeiten. Entweder er rüstet einen Batteriecomputer samt Messshunt und Anzeigedisplay (ab 80 Euro) nach. Oder er schaut in der zur Batterie gehörenden Bluetooth-App nach, die es für die meisten etwas teureren Modell gibt.
Ladegerät und Booster
Mitunter reicht schon ein größerer Akku, um künftig auf Reisen mehr Freiheit zu genießen. Allemal sinnvoll ist jedoch, sich auch über die Ladeinfrastruktur Gedanken zu machen. Nicht immer ist das serienmäßig eingebaute Ladegerät leistungsfähig genug. Unproblematisch ist die Nachrüstung meist bei Blei-Akkus. Die Faustformel für den Ladestrom lautet: rund ein Zehntel der Akkukapazität. So reicht der gängige Schaudt- Elektroblock mit 18 Ampere also auch für zwei 90-Ah-AGM-Akkus. Soll die Kapazität deutlich höher ausfallen, ergibt ein stärkeres Ladegerät Sinn.
Das ist auch beim Umstieg auf LiFePO4-Akkus der Fall, wenn man deren Schnellladefähigkeit nutzen will. Zudem benötigen Lithium-Akkus üblicherweise eine andere Ladekennlinie als Bleiakkus. Plug and Play funktioniert zwar meistens; mitunter wird die LiFePO4 jedoch nie korrekt geladen und nimmt dadurch Schaden, dass sie mit einer zu hohen Ladespannung beaufschlagt wird. Bei der neuen Tempra von Dometic-Büttner soll dies ein integrierter Ladewandler verhindern, sodass die Ladeinfrastruktur nicht angepasst werden muss. In jedem Fall: Ladegerät überprüfen und gegebenenfalls austauschen.
Zweckdienlich kann bei neueren Mobilen zudem ein sogenannter Booster sein. Besonders bei Basisfahrzeugen mit neuester Abgasnorm Euro 6 D-Final lädt die Lichtmaschine einen Bordakku nicht wirklich voll. Ein DC-DC-Wandler zieht Strom aus der priorisiert geladenen Starter- in die Bordbatterie, hält so die Spannung im Starterakku niedrig und animiert dadurch die Lichtmaschine, weiterzuarbeiten. Um die Ladung der Bordbatterie indes wirklich signifikant zu erhöhen, darf die Boosterleistung nicht zu niedrig gewählt werden. 30 Ampere Ladestrom sollten es mindestens sein. Mehr ist mehr. Dann sorgt schon eine kurze Fahrt von einem Spot zum nächsten für einen relevanten Kapazitätszugewinn und damit für mehr Unabhängigkeit.
Wechselrichter
Geknüpft an die Frage der Autarkie ist auch die der Nutzbarkeit der gespeicherten Energie. Wer zwar theoretisch wochenlang ohne Landstrom auskommt, aber nicht den dringend benötigten Morgen-Espresso aus der Lieblingskapselmaschine kriegt, hat wenig gewonnen. Den autarken Betrieb von 230-Volt-Geräten erlauben Wechselrichter, die nicht nur zum Haarefönen und E-Bike-Laden praktisch sind. Bei der Wahl des richtigen Inverters kommt es in erster Linie auf die Leistungsaufnahme der zu betreibenden Geräte an, die man auf dem Typenschild findet.
Eine Bedarfsanalyse schafft Klarheit. Eine Kapselmaschine und ein Föhn nehmen etwa je 1.500 Watt auf. So viel sollte ein Inverter also mindestens leisten. Wer zudem empfindliche elektronische Geräte wie Notebooks betreiben möchte, sollte nicht vor den Mehrkosten für einen hochwertigen Sinus-Wechselrichter zurückschrecken. Entsprechende Spannungswandler kosten zwischen 350 und 1.200 Euro.
Dabei darf man den Stromverbrauch während des Wechselrichtereinsatzes nicht unterschätzen. Soll heißen: Die Kapazität der Bordbatterie muss dazu in einem passenden Verhältnis stehen. Die fünfstündige Nutzung eines Notebook-Ladegeräts mit 90 Watt zieht etwa 45 Amperestunden. Die vereinfachte Rechnung dazu: 90 W entsprechen rund 9 A, mal 5 h ist gleich 45 Ah.
Energiequellen
Was unmittelbar zur Frage führt, wie der Verbrauch wieder ausgeglichen werden kann. Eine Solaranlage ist die gängigste und (auch was Folge- und Betriebskosten anbelangt) günstigste Methode. Allerdings erkauft man den preislichen Vorteil mit einer völligen Wetterabhängigkeit. Der Ertrag schwankt von Tag zu Tag und je nach Jahreszeit. Wer auch im Winter unterwegs ist, muss die Leistung der Solarmodule entsprechend größer kalkulieren.
Doch auch schon ein mittleres PV-Modul kann einen relevanten Beitrag leisten. Mit neueren Technologien gelingt dies sogar bei mäßigen Lichtverhältnissen. Gute Solarmodule in der gängigen Leistungsklasse um 120 Wp kosten ab knapp 300 Euro.
Neben häufig eingesetzten Rahmenmodulen, die fest auf dem Reisemobildach installiert werden, und flexiblen Modulen, die vollflächig verklebt werden und sich wegen des niedrigen Aufbaus vor allem für kompakte Campingbusse anbieten, sind auch faltbare, mobile Module oder Solartaschen eine Alternative. Sie lassen sich z.B. in die Sonne stellen, währenddas Reisemobil im Schatten parkt. Die Nutzung ist oft unkompliziert, die Einspeisung erfolgt bei einigen Geräte über eine 12-V-Steckdose. Solartaschen gibt es mit beachtlichen Leistungen, allerdings ist ein tragbares 400-Wp-Modul naturgemäß ziemlich unhandlich.
Eine wichtige Komponente in der Photovoltaik-Anlage eines Reisemobils ist der Solarregler. Es gibt eine große Vielfalt zu teils sehr günstigen Preisen. Achten Sie jedoch auf gute Qualität. Wichtig ist ebenso eine zur Bordbatterie passend einstellbare Ladekennlinie. Standardmäßig laden einige Regler LiFePO4-Akkus sicherheitshalber nur bis +5°C; diese Untergrenze sollte man, sofern möglich, entsprechend den Vorgaben des Batterieherstellers nach unten anpassen.
Entscheidend ist die Reglerleistung. Die Angaben richten sich teils nach der Modulleistung (Wp), teils nach Leerlaufspannung bzw. Ladestrom. Je höher die Spannung der Module, desto teurer ist der Regler. Mehrere Panele werden mitunter in Reihe geschaltet, wobei sich ihre Spannung addiert. So soll die Ladespannung früher (also auch bei diffusem Licht) über die der Batterie springen. Allerdings übersteigt sie dabei leicht die erlaubten 48 Volt. Die Parallelschaltung ist in der Beziehung unkomplizierter und erlaubt Ihnen unter Umständen, einen günstigeren Solarregler zu kaufen. Teurere MPP-Regler sollen mit der Maximum-Power-Point-Methode Sonnenenergie effizienter nutzen und mehr Ladeleistung generieren als die günstigeren Pulsweiten-Regler.
Einige Solarregler haben nützliche Zusatzfunktionen, wie einen AES-Ausgang, der Kühlschränke mit automatischer Energiewahl bei großem Ertragsüberschuss auf den 12-Volt-Betrieb umstellt. Andere Regler dokumentieren den PV-Ertrag über eine Bluetooth-App (Victron Smart-Reihe). Darüber hinaus sind interessante Kombigeräte erhältlich.
Methanol als Energiequelle nutzt die Brennstoffzelle Efoy. Das kleinere Modell Efoy 80 BT (ab rund 3.000 Euro) produziert rund 80 Ah, das größere zirka 150 Ah am Tag. Vorteil der Brennstoffzelle ist der annähernd geräuschlose Betrieb.
Welcher dieser Stromerzeuger zum Einsatz kommen soll, hängt von der benötigten Energie ab. Allerdings brauchen alle Platz und belegen mitunter Stauraum, der anderweitig gebraucht wird. Üblicherweise werden sie daher vor allem in größeren Reisemobilen eingebaut.
Beispielrechnung Akku-Kapazität
Wer wissen möchte, wie viel Batteriekapazität er benötigt, um eine bestimmte Zeit autark stehen zu können, sollte eine realistische Kalkulation seines typischen Verbrauchs aufstellen. Dazu braucht man die Leistungsangaben der einzelnen Verbraucher. Sie finden sich in den technischen Daten der Bedienungsanleitung des entsprechenden Geräts oder auf dem Typenschild, sofern dieses im eingebauten Zustand ablesbar ist. Stromstärke mal Spannung (ca. 12 V) ergibt die Leistung. Auch ein geringer Ruhestrom bei abgeschalteten Verbrauchern, sofern ermittelbar oder auf einem hochwertigen Kontrollbord angezeigt, sollte am Ende addiert werden.
Hat man diese Werte beisammen, folgt die Abschätzung der typischen Betriebszeiten der einzelnen Verbraucher. Am besten macht man sich einmal die Mühe und protokolliert an einem typischen Urlaubstag, wie lange welche Verbraucher jeweils eingeschaltet sind. Allzu penibel braucht man dabei übrigens nicht vorzugehen, da die Verbrauchseigenschaften von Tag zu Tag variieren und manche Verbraucher sich auch selbst regulieren, das heißt: nicht über die gesamte Einschaltdauer den maximalen Stromverbrauch haben. Beispielsweise die Truma-Combi-Heizung, die zwar Gas verbrennt, aber für Steuerung und Gebläsemotor Strom benötigt. Nach dem Erreichen der Zieltemperatur werden Brenner und Gebläse heruntergeregelt und erst nach einiger Zeit wieder angeworfen. Der durchschnittliche Energiebedarf über Stunden hinweg ist also niedriger als die Nennleistung.
Außerdem müssen noch zwei weitere Annahmen getroffen werden: Erstens, für welche Jahreszeit soll die Kalkulation aufgestellt werden (im Winter wird mehr Strom verbraucht als im Sommer)? Für unsere Rechnung gehen wir von der Dreijahreszeitennutzung aus – den Winter klammern wir mal aus. Wir wollen eine Autarkiezeit von drei Tagen (ohne Fahrt) erreichen.
Auf drei Tage gerechnet also ein Bedarf von 3 x 1.400 Wh = 4.200 Wh, bezogen auf die Bordspannung von 12 V sind das also 350 Ah. Um auf die benötigte Batteriekapazität zu kommen, muss jedoch noch berücksichtigt werden, dass die angegebene Kapazität einer Batterie nicht der wirklich nutzbaren Kapazität entspricht. Vielmehr sind es bei einer Blei-AGM-Batterie typischerweise ca. 60%, bei einer Lithiumeisenphosphat-Batterie (LFP) mehr als 90%. Ergebnis: Um bei dem angesetzten Stromverbrauch mit vollen Batterien drei Tage autark stehen zu können, sind Blei-AGM-Batterien mit mindestens 350 Ah : 0,6 = ca. 583 Ah Kapazität nötig, bei LFP-Batterien sind es mindestens 350 Ah : 0,9 = ca. 389 Ah.
Beispielrechnung Solar-Leistung
Um die passende Größe einer Solaranlage zu berechnen, legen wir den oben kalkulierten Strombedarf von 1.400 Wh pro Tag zu Grunde. Um diesen zu decken, muss man zunächst wissen, mit welcher Sonnenscheindauer zu rechnen ist. Während man im Sommer mit vier Stunden Sonnenschein am Tag kalkuliert, sind es in der Übergangszeit nur ein bis zwei Stunden. Soll der Stromertrag auch im Frühjahr und Herbst ausreichen, muss der Ansatz also entsprechend zurückhaltend gewählt werden, denn die Tage sind kürzer, die Sonne steht flacher und es ist häufiger bewölkt. Allerdings können moderne Solar-Module die Sonnenenergie auch bei diffusem Licht und suboptimalen Lichtbedingungen mittlerweile effizienter nutzen.
Eine eher konservative Beispielrechnung: Geht man von einem Solarpanel mit 100 Wp aus, bedeutet das bei zwei Stunden Sonnenschein: 1.400 Wh : 2 h = 700 W, für die 700 W : 100 Wp = 7 Panele nötig wären. Bei doppelt so langer Sonnenscheindauer reicht die halbe Leistung (350 W).
Fazit: Wenn damit täglich die verbrauchte Strommenge durch die PV-Anlage wieder nachgeliefert wird, könnte im Gegenzug die Batteriekapazität auf den Tagesbedarf reduziert werden. Da es aber auch mal Schlechtwetterperioden gibt, bei denen über einige Tage hinweg wenig Solarertrag erzeugt wird, und auf der anderen Seite die wenigsten auf dem Reisemobildach Platz für sieben Solarpanele haben, wird es sinnvollerweise am Ende auf eine Mischkalkulation aus Solarertrag und Speicherkapazität hinauslaufen.
Zusammenfassung
Man wird den meisten Reisemobilisten, die großen Wert auf Unabhängigkeit legen, wahrscheinlich einen bewussten Umgang mit ihren Energiereserven unterstellen dürfen. Eine Schonung der eigenen und der globalen Ressourcen ist allemal sinnvoll, bedingt aber mitunter auch ein angepasstes Konsumverhalten. Der unabhängige Betrieb z.B. einer Kompressorklimaanlage dürfte ohne Generator oder Ähnliches die Akkus schnell überfordern. Natürlich ist es technisch möglich, die Bordtechnik soweit aufzurüsten. Aber nötig …?
Und trotz allem Invest in die stromtechnische Ausrüstung gilt: Die Kassettentoilette ist meist früher voll als die Bordbatterie leer. Natürlich gibt es für diesen Zweck Trockentrenntoiletten. Aber das ist eine andere Geschichte.
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