Wir wollen möglichst autark auf unserer Reise sein, daher haben wir und für eine Solaranlage mit ordentlich Leistung auf dem Dach entschieden.
Häufig heißt ordentlich Leistung aber auch viel Gewicht ( unser 230V-Wechselrichter mit 3500W Leistung wiegt ja satte 20 kg) – und da wir ein bisschen auf das Gesamtgewicht achten müssen haben wir lange nach einer Lösung gesucht, die nicht aus flexiblen, klebbaren Solarmodulen besteht..
Hier kommt unsere Lösung: GreenAkku LightAir Solarmodule
Das sind ultraleichte PTFE-beschichtete Solarmodule mit einem Rahmen, genau was wir gesucht haben.
Ich (Stefan) habe in meiner Vergangenheit zwar eine Lehre als Elektriker gemacht, aber Solaranlagen sind mir da nicht untergekommen, also haben wir uns diesmal für eine Paketlösung entschieden und haben direkt Kontakt mit GreenAkku aufgenommen.
Der Austausch mit GreenAkku war wirklich hervorragend. Dem Kundenservice haben wir mitgeteilt, was wir uns in etwa an Leistung vorstellen und welche Batteriekapazität verbaut ist. Prompt haben wir auch ein Komplettangebot mit allen Bauteil passend aufeinander abgestimmt erhalten.
Der Versand ging ultra schnell.
Bestandteile unserer Solaranlage:
4x GreenAkku Light Air Modul á 80 Wp
2x MC4-Y-Stecker
2x MC4-Stecker/Buchse Set
1x Solarkabelsatz rot/schwarz Panels-Solarladeregler 4 qmm (je 8,00m)
1x Dachdurchführung, weiß – 2 Eingänge
SmartSolar MPPT 100/20-48V Solarladeregler
1x DEKAsyl MS-5 Kraftkleber, weiß
1x Kabelsatz rot/schwarz Solarladeregler-Batterie 6 qmm (je 2,00m)
Wichtig ist, dass ihr die Kabelquerschnitte für eure Solaranlage ausreichend dimensioniert. Wenn ihr nicht wisst, wie das geht, dann lasst euch dabei professionell helfen. Denn nichts ist schlimmer, als ein abgebrannter Camper aufgrund falscher Elektroinstallation.
Technische Grundlagen:
Die Verkabelung der Solarmodule
Als nächstes kommt einer der wichtigsten und vielleicht auch „schwierigsten“ Aufgaben bei der Installation: Das Verkabeln der Solarmodule. Dazu zeigen wir euch erstmal die Schaltskizze:
Um zu verstehen, warum wir unsere Module so verkabelt haben, wie Ihr auf der Skizze sehen könnt, muss ich etwas ausholen und mit ein paar Fachbegriffen um mich schmeißen. Trotzdem versuche ich natürlich alles verständlich zu erklären.
Also fangen wir mal an. Solarpanels gibt es in verschiedenen Ausführungen. Starr, flexibel, mono- und polykristallin.
Alles hat Vor- und Nachteile.
Dazu mal eine kleine Tabelle zu diesen einzelnen Punkten:
Unsere Module sind so ein bisschen die „Eierlegendewollmilchsau“. Denn eigentlich sind es flexible PTFE Module, die aber in einem Rahmen montiert sind und so sehr gut an unserem Dachträger montiert werden können und dabei ein nur geringes Eigengewicht von 3,2 kg je Panel haben. Gleichzeitig können sie gut hinterlüftet werden, was den Solarertrag fördert.
Leistungen von Solarpanels werden in Wp (Watt Peak) angegeben. Das sind aber nur Werte, die unter Laborbedingungen erreicht werden. In der Wirklichkeit ist die Leistung geringer und immer abhängig vom Einfallswinkel der Sonne, Teilabschattungen der Panels, Temperatur uvm.
Unsere Module liegen flach auf dem Dach, von daher verlieren wir schon Leistung, weil der Sonneneinfallswinkel nicht immer optimal ist. Andererseits ist das die technisch einfachste Variante die Module zu montieren. von daher darf man sich nicht wundern, wenn man eine anläge mit 320Wp verbaut hat, am Ende diese Werte aber nie erreichen wird. Das sollte man bei der Auslegung seiner Solaranlage immer im Kopf behalten und mit einberechnen.
Reihen- und Parallelschaltung von Panels
Jetzt kommen wir zu den Begrifflichkeiten der Reihen- und Parallelschaltung.
Beides hat Vor- und auch wieder Nachteile. Zunächst einmal das Prinzip am Beispiel von Batterien:
Bei der Reihenschaltung werden die einzelnen Panels vom Prinzip her hintereinander gereiht. Das Bedeutet für den Strom, dass er gleich bleibt, die Spannungen addieren sich aber. Der Vorteil dieser Schaltung ist, dass kleinere Kabelquerschnitte verwendet werden können, außerdem ist der Solarertrag bei diffusen Lichtverhältnissen aufgrund der höheren Spannung besser.
Nachteil der Reihenschaltung ist aber, dass bei der Verschattung eines Panels die Leistung der anderen Panels mit reduziert wird.
Bei der Parallelschaltung der Panels, werden die einzelnen Panels vom Prinzip her nebeneinander angeschlossen. Hier addieren sich die Ströme und die Spannung bleibt gleich. Vorteil ist, dass bei einer Teilverschattung eines Panels die Leistung der anderen Panels nicht beeinträchtigt wird. Auch wenn man einen Laderegler mit einer geringen Eingangsspannung verwendet ist diese Schaltung sinnvoll.
Der Nachteil ist der höhere Verdrahtungsaufwand (es werden Y-Stecker benötigt) und die möglicherweise erforderlichen größeren Kabelquerschnitte.
Erklärung für unsere Konfiguration
Wir haben insgesamt 4 Panels auf dem Dach montiert. Unser MPPT-Solarladeregler ist für eine Eingangsspannung von 100V ausgelegt.
Da einzelnen Panels eine Leerlaufspannung von 25,35V laut Hersteller haben könnten wir maximal 3 Panels in Reihe schalten (3×25,35V = 76,05 V / 4x 25,35V = 101,4 V). Aufgrund der Anordnung auf dem Dach haben wir uns dann dazu entschieden, jeweils 2 Module (mit gleicher Ausrichtung) in Reihe zu schalten und dann beide Stränge parallel an den Laderegler anzuschließen. Bei uns sind Panel I und II in Reihe und Panel II und IV in Reihe geschaltet (siehe Skizze oben). So haben wir für uns das beste aus beiden Welten.
Der Einbau:
Fangen wir auf dem Dach an. Als erstes haben wir alle 4 Module an unserem Dachträger angeschraubt.
Zuerst haben wir in den Alurahmen aller Module jeweils 4 Löcher gebohrt, um die Module zwischen den Streben unseres Dachträger montieren zu können.
Für die Montage haben wir Nutensteine mit einem M6-Gewinde in die Nut eingeführt und die Module mit Schrauben, einem Tropfen Schraubensicherung(blau) und Sperrkantscheiben montiert.
Das ist wichtig, denn das verhindert ein Lösen der Schrauben durch Vibration während der Fahrt.
Sperrkantscheiben sind die einzigen nach DIN noch zugelassenen Sicherungselemente. Also hier nicht sparen!
Im schlimmsten Fall fliegen euch sonst die Panels auf der Autobahn hinterher.
Verkabelung der Solarpanels
Nachdem die Module also feste montiert sind, müssen sie miteinander Verkabelt werden. Das geschieht über die MC4-Stecker. Dafür einfach die Kabel entsprechend absetzen und die Kabelschuhe auf die adern pressen und anschließend in die MC4-Gehäuse stecken. Der Rest der Verkabelung ist eigentlich „malen nach Zahlen“. Einfach dem Plan folgen.
Am Ende müsst ihr je eine Plusleitung und je eine Minusleitung von den Panels übrig haben, die durch die Dachdurchführung zum Laderegler geführt werden. solltet ihr hier mehr Enden haben, ist die Wahrscheinlichkeit groß, dass ihr irgendwo etwas falsch verkabelt habt.
Verkabelung zum Laderegler und zur Batterie
Wir haben beim Innenausbau 2 Leerrohre in einen der Oberschränke gezogen, die zur Batterie unter der Sitzecke führen. Zum Zeitpunkt des Innenausbaus wussten wir nämlich noch nicht ob und wie wir eine Solaranlage auf dem Dach realisieren. Diese nutzen wir jetzt, um die Kabel vom Dach zur Batterie zu führen.
Dafür muss mal wieder ein kleines Loch ins Dach gesägt werden. Das ist ja für uns inzwischen schon fast Routine :D. Die Kanten werden wie immer mit Rostschutz versiegelt. In diesem Fall ist es außerdem sinnvoll die Kabel vor den scharfen Kanten zu schützen. Wir haben einfach ein Stück des Leerorhres über die Kabel gezogen.
Die Dachdruchführung wird mit DEKAsyl auf dem Dach festgeklebt und wir versiegeln anschließend die Kanten noch mit unserem 3M-Band, dass wir auch schon für den MaxxFan genutzt haben. Dann wird es mit Sicherheit wasserdicht.
Den Solarladeregler montieren wir an einer gut zugänglichen Stelle unter der Sitzbank in der nähe der Batterie. Je kürzer alle Kabel sind, desto besser.
Der Anschluss erfolgt nach Bedienungsanleitung und ist schnell gemacht. Die Klemmen „LOAD“ lassen wir frei. Dort könnten Geräte wie z.B. der Kühlschrank direkt angeschlossen werden und so direkt von den Solarmodulen versorgt werden, ohne den „Umweg“ über die Batterie zu nehmen.
Denkt hier an die Sicherung in der Plusleitung die zur Batterie führt! Die ist auch in der Bedienungsanleitung gefordert.
Wir haben außerdem einen Batteriecomputer angeschlossen, von daher gehen wir mit der Minusleitung nicht direkt auf die Batterie, sondern auf den Eingang des Messshunt.
Die restliche Einrichtung des Laderegler erfolgt anschließend über die App von Victron.
Und schon produzieren wir mit unserer Solaranlage kostenlos unseren eigenen Strom und können einige Tage frei in der Wildnis stehen, ohne uns Sorgen über unsere Stromversorgung machen zu müssen.
