41 Stromerzeugung und -speicherung

Zunächst einmal habe ich den täglichen Strombedarf überschlägig rechnerisch ermittelt.

  • Beleuchtung                       80 Wh
  • Kühlschrank                      400 Wh
  • Heizung                                80 Wh
  • Wasserpumpe                     15 Wh

Das sind in Summe 575 Wh, ich gehe in der weiteren Berechnung von 600 Wh Tagesbedarf aus.

Gut wäre, wenn das Wohnmobil bei schlechtem Wetter zwei Tage autark stehen könnte. Die Aufbaubatterie sollte also 1.200 Wh speichern und abgeben können.


Der notwendige Strom wird auf drei Arten erzeugt:

  1. Von der Lichtmaschine
  2. Von Solarpaneelen
  3. Aus dem 230 V-Netz

Dexter Stromlaufplan E2.12 Erzeugung

1. Von der Lichtmaschine
Zum Einsatz kommt ein Ladebooster Votronik VCC 1212-45 Li. Dieser wird nicht direkt mit der Lichtmaschine, sondern mit der Fahrzeugbatterie verbunden. Das hat den Vorteil, dass die Lichtmaschine nicht die Leistung reduziert, wenn zwar die Fahrzeugbatterie schon voll ist, aber die Aufbaubatterie eben noch nicht voll geladen ist.
Der Ladebooster erkennt ob der Motor läuft und lädt die Ausbaubatterie dann mit bis zum 45A. Nachdem ein LiFePo4-Akku zum Einsatz kommt, ist der hohe Ladestrom kein Problem. Eine zu 80% entladene Aufbaubatterie ist nach 2 Stunden Fahrtzeit wieder aufgeladen.


2. Von Solarpaneelen
Es ist vorgesehen, drei ultraleichte Dünnschicht-Module mit jeweils 135 W auf das Dach zu kleben. Der von der Paneelen eingefangene Strom wird von einem Votronic MPP 430 Duo Solarregler in die Aufbaubatterie eingespeist.

Die Dimensionierung der Solaranlage ist mit den meisten Ungewissheiten verbunden, da schlicht niemand weiß, wann die Sonne wie stark scheint. Durchschnittswerte helfen im Fall der Fälle auch nicht, weil es ja auch ganz praktisch Tage gibt, an denen es regnet. Auch an diesen Tagen muss genug Strom erzeugt werden.
Theoretisch würde bereits ein 135 Wh-Modul den Tagesbedarf von 600 Wh innerhalb von fünf Stunden erzeugen. Wenn die Sonne voll auf das Dach scheinen würde, wäre nach einem Tag die vorher geleerte Batterie wieder aufgeladen. Nachdem ich aber an diesem „Ladetag“ ja auch Strom brauche, geht es nicht ganz so schnell. Denn nur was ich nicht gleich wieder verbrauche, bleibt ja zu Nachladen übrig.

  • Ladebedarf bei leerer Batterie 1.200 Wh
  • theoretische Tagesleistung Solarpaneel 1.200 Wh
  • Tagesverbrauch 600 Wh
  • verfügbare Restleistung zum Laden 600 Wh

Nach diesem Modell wäre also meine entladene Aufbaubatterie nach zwei Tagen Schlechtwetter leer und nach zwei weiteren Sonnentagen wieder voll. Klingt nett, ich glaube aber nicht daran. Denn Solarzellen verlieren bei Teilabschattung brutal an Leistungsfähigkeit, an Sonnentagen steht das Wohnmobil  aber ja besonders gerne im Schatten. Die Leistung nimmt auch stark ab, wenn die Sonne nicht scheint.
Zudem ist die Leistungsfähigkeit der Dünnschichtmodule dadurch eingeschränkt, dass ich sie auf das Fahrzeugdach klebe. Durch die fehlende Hinterlüftung kann die Wärme nicht so gut abgeleitet werden, was zu Leistungsreduzierung führt. Allerdings ist das an Tagen mit geringer Sonneneinstrahlung nicht ganz so relevant.

Ich werde am Anfang zwei Solarpaneele verwenden, damit habe ich 4x so viel Power auf dem Dach wie theoretisch notwendig. Wenn das nicht reicht, ist der Platz für ein drittes Modul bereits vorgesehen. Als Backup schaffe ich noch die Möglichkeit, ein tragbares Solarmodul anzustecken.


3. Aus dem 230 V-Netz
Über eine CEE-Anschlußbuchse kann das Wohnmobil auf dem Campingplatz mit dem dortigen Stromnetz verbunden werden. Das Ladegerät Votronic Pb 1230 Li lädt die Aufbaubatterie mit bis zu 30A.
Die Aufbaubatterie wäre also nach drei bis vier Stunden wieder voll geladen, je nachdem wie viele Verbraucher während der Ladezeit Strom ziehen.


Auswahl Aufbaubatterie
Mein Bedarf an den Stromspeicher ist also die Speicherung von 1.200 Wh bei 12V.
Aufgrund der vielen Vorteile, die die neuen LiFePo4-Batterien haben (vor allem Gewicht, Ladeströme und Zyklenfestigkeit), habe ich mich für diesen Typ entschieden.
LiFePo4-Batterien darf man bis zu 80% entladen, woraus sich folgende Dimensionierung ergibt:

1.200 Wh / 12 V / 80% = 125 Ah

Auf dem Markt sind 120 Ah-Batterien verfügbar, so eine soll es nun also werden. Um später einmal größeren Speicherbedarf abdecken zu können, werden sowohl die Verkabelung, wie auch der Einbauplatz für eine zweite Aufbaubatterie gleich mit vorgesehen.


Ladebooster angeschlossen
23.04.2017

Nachdem der Ladebooster in der Elektroverteilung schon längst angeschlossen war, ist es nun  Zeit geworden auch das andere Ende der Kabel auflegen.

Myk_RX1_01733

Der Batteriekasten liegt unter dem Kabinenboden auf der Fahrerseite des Sprinters.
Die verwendete Kabeldimension ist 10 mm2. Für die Plusleitung gibt es einen vorbereiteten Anschlußblock, auf dem die Leitungen via Midi-Sicherungen einfach aufgelegt werden können. Das geht gut, der zur Verfügung stehende Platz ist jedoch klein.

Die Masseleitung ist einfach an der Klemmschraube des Minuspols befestigt.


Erstes Solarmodul montiert
10.03.2018

Die Solarmodule werden auf das Dach geklebt. Da ich fürchte, dass ein defektes, mit Sikaflex aufgeklebtes, Modul nicht mehr zu entfernen ist, ohne das Dach zu zerstören, klebe ich die Module mit VHB-Tape.

Zunächst habe ich das Modul von hinten mit Tape beklebt. Da das Modul vollflächig geklebt werden soll, habe ich da wo kein Tape ist, selbstklebenden Moosgummi aufgeklebt. Damit dieser auf dem Dach hält, ist er mit doppelseitigem Klebeband belegt.

Durch das Dach habe ich ein Loch gebohrt und dieses mir einer Borddurchführung versehen. Auf dem Photo noch in Originallänge (wurde später gekürzt). Über die Durchführung ist eine Wasserdichte Abdeckung montiert worden.

Das vorbereitete Modul habe ich zunächst auf dem Dach elektrisch angeschlossen. Dann die Klebefläche auf dem Dach mit Isopropanol gereinigt und das ganze Teil in einem Stück aufgeklebt.

Nun werde ich erstmal testen, wie das funktioniert bevor ich die anderen beiden Solarpaneele ebenfalls aufklebe.


Nachdem die Erfahrungen mit dem ersten Solarmodul durchwegs positiv waren, habe ich noch zwei weitere Module montiert.

MYK_RX1_01111 (1)
Damit stehen nun 400 W Solarleistung zur Verfügung.


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2 Gedanken zu “41 Stromerzeugung und -speicherung

  1. Hi Myk,

    habe ich das richtig verstanden du ersetzt die Sprinter-Blei-Zweit-Batterie durch eine LiFePo4-Batterie? Spielen die Starter Batterie und die LiFePo4-Batterie problemlos zusammen was die Ladung per Lichtmaschine und den Ladungsausgleich angeht?

    Ich habe mir einen alten Krankenwagen (WV Crafter mit WAS Aufbau) gekauft und will auch das Blei ersetzen durch LiFePo4.

    Danke für ein Feedback,
    Thomas

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    • Hallo Thomas,

      Nee, das hast Du falsch verstanden. Die Fahrzeugbatterie ist unverändert und die Aufbaubatterie wird über einen Ladebooster versorgt. Eine direkte Verbindung von Bleibatterie und LiFePo4 wird wohl nicht funktionieren.

      Viele Grüße,
      Myk

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