Die Umsetzung der Vorgaben (Mai 2017)

Die Hochzeit von Wohnkoffer und Fahrgestell

Die Aufbauphase - eine Wohnkabine entsteht

Auf das Fahrgestell - in unserem Fall ein Unimog 1300L - kommt in aller Regel ein sog. Hilfsrahmen (siehe Bilder unten), der verhindert, dass die Schwankungen oder Neigungen des Koffers bei Bodenunebenheiten an die Kabine weitergegeben werden. LKWs bauen diese Hilfsrahmen in der Regel mittels einer 4-Punkte-Lagerung auf das Fahrgestell; im Fall des Unimog ist es eine Drei-Punkte-Pendellagerung, welche die extrem hohe Verwindungs-fähigkeit des Unimogfahrgestells durch entsprechende Pendelbewegungen auffängt und so nicht an die Kabine weitergibt, wodurch Risse o.ä. an der Kabine verhindert werden. An die seitlichen Träger bzw. Tragelemente des Hilfrahmens wird dann die Kabine mit Gummi-lagern aufgeschraubt, in unserem Fall auf 14 gummierten Lagerungspunkten. Dies sorgt für hohe Stabilität und gleichzeitig große Bewegungsfreiheit des Wohnkoffers.

Die Kabinen werden in der Regel aus Aluminium, GFK (GlasFaserverstärkter Kunststoff) oder Fahrzeugbau- bzw. Siebdruckplatten hergestellt, in denen unterschiedliche Dämm-stoffe zum Einsatz kommen (meist PU-Schäume) und die mittels Aluminiumprofilen (vor allem an den Kanten und Ecken) und Aluminiumrohrrahmen (meist im Boden) verstärkt werden. Wir haben uns nach reiflicher Überlegung, in der viele Kriterien durchdacht wurden (siehe hier), was das Material und die Größe der Wohnkabine betrifft, für einen sog. GFK-Aufbau entschieden (Hauptunterschiede zwischen GFK und Aluminium siehe hier), den wir bei der Firma Ormocar machen ließen. Wie auf den Bildern (siehe unten) zu sehen ist, handelt es sich um einen hinten leicht abgeschrägten Wohnkoffer (wegen des Böschungswinkels) mit einer Wandstärke von 54mm (Decke, Seitenwände) bzw. 65mm (Boden). Zwischen den beiden GFK-Laminaten (innen 2mm und außen 3mm), befindet sich 49mm sog. PIR-Schaum (Polyisocyanurate), eine Weiterentwicklung des PUR-Schaums und damit einer der besten Dämmstoffe. Im Unterschied zu PUR-Schaum ist PIR-Schaum durch seine ringförmigen Molekülstrukturen sehr druck- und formstabil und außerdem nicht brennbar.

In diese GFK-Wände werden Rahmen für Türen, Klappen und Fenster entsprechend den Kundenwünschen eingesetzt und die zugeschnittenen Ausschnitte ebenfalls mit Rahmen-verstärkungen versehen und als Türen oder Klappen mit Drei- oder Vier-Punkt-Stangen-schlössern eingebaut. Die Anzahl und Größe der Türen und vor allem der Klappen entscheidet weitgehend über den Preis des Wohnkoffers, da hier viel Handarbeit nötig ist.

Nachfolgend erste Bilder:

Die Ausbauphasen

Aus einem GFK-Koffer wird langsam eine Wohnung

Nach einer mehrwöchigen Ausbauphase beginnt unser Expeditionsmobil sowohl innen als auch außen wohnliche Formen anzunehmen (siehe hier). Was sich bei der Hinfahrt zum Ausbauer noch als grüner Kasten ohne jeden Wohnbezug gezeigt hatte, entpuppte sich bei der Rückfahrt am 5. Dezember 2015 schon äußerlich als frecher Hingucker, der noch bar jeder Ausrüstung und unten herum noch ganz nackt bereits am ersten Rastplatz einen älteren Herrn in freudige Begeisterung versetzte. 

Ein halbes Jahr und einige Arbeitsstunden später war dann auch die anfängliche Nacktheit der ersten Abholung einer weiteren Ausbauphase gewichen. Zwei ca. 200l-Radkastenboxen am Heck sowie der Fahrerhaus-Dachträger mit seinen Flutlicht-LED-Scheinwerfern machen den Mog noch expeditionstauglicher:

Viele Arbeitsstunden später sind weitere Details verbessert worden. Mittlerweile ist das gesamte Fahrzeug in grünem Tarnanstrich und der Dachträger ist mit einer 400l Dachträgerbox bestückt, die über den Nato-Dachausgang des Führerhauses bequem mit leichten aber durchaus sperrigen Utensiliten (Schlafsäcke, Zelt, Ersatzbettwäsche, Küchenrollen, Zelt-, Sturm- und Sichtschutzplanen, sperrige Kleidungsstücke usw.) be- und entladen werden kann. Jetzt fehlen noch das Ersatzrad hinten am Heck, die großen 365/80R20-Reifen und diverse Kleinigkeiten wie Aufschriften/Werbeträger etc. und das Äußere ist fertig.

Der Ausbau im Detail

Der Ausbau unseres Wohnkoffers dauerte ca. 4 Wochen und erfolgte in mehreren Schritten. Es begann mit dem Bau und Einbau der Möbel (Schränke, Betten, Sitze, Nasszelle usw.). Danach folgte der Einbau der unterschiedlichen technischen Gerätschaften (Kühlschrank, Herd mit Backofen, Toilette, Waschbecken, Spülbecken, Heizung, Solaranlage usw.) und die damit verbundene Elektroinstallation - bedingt durch den technischen Fortschritt vor allem in der Digitalisierung der Steuerungselemente für jeden Wohnmobilausbauer eine große Herausforderung. Dies sollte sich leider auch bei uns bewahrheiten - der Unter-schied zwischen der Theorie (unserer Planung) und der Praxis (die Umsetzung durch den Ausbauer) ist nicht zu unterschätzen. Vor allem im Rückblick zeigen sich hier Mängel, die nicht zuletzt darin begründet liegen, dass die ausgefeilte Expeditionselektrik eines LKW-Ausbaus mit seinem 24V-Bordsystem andere Anforderungen stellt als der schnell Ausbau eines Kastenwagens, der im 'normalen' Programm unserer Ausbauer steht.

Das beginnt bei der Wahl der richtigen Abdichtungs- sowie Isolations- und Klebemateria-lien, z.B. beim Einbau von Dachluken oder Fenster (siehe u.a. hier und weiter unten) und endet noch lange nicht beim Einbau von Ladebooster, Wechselrichter, Laderegler oder Ladegerät. Gerade hier zeigt sich, ob ein Ausbauer einerseits profunde Kenntnisse nicht nur im Möbelbau, sondern auch in der Elektrik und Elektronik mitbringt und andererseits, bis zu welchem Grad er willens ist, sich mittels Internet und Fortbildungsmaßnahmen schlau zu machen, um mit den fortschreitenden technischen und technologischen Entwicklungen standhalten zu können. Aber, und das sind unsere leidvollen Erfahrungen, betrifft nicht nur unsere Ausbauer, sondern leider auch nicht wenige der sog. 'Profi-Ausbauer', die sich nicht selten gegenseitig ihre Kenntnisse streitig machen, wobei der Kunde der weinende Dritte ist, weil aus dem ursprünglichen Sparpaket zunehmend ein finanzielles Fass ohne Boden wird.

Im Folgenden sollen die wichtigsten Schritte kurz geschildert und auf die Wahl der Gerätschaften in kurzen Beschreibungen und Kommentaren eingegangen werden:

 

Die Wahl der Fenster

Über die Art und Qualität der Fenster streiten sich die Geister.

1. Am günstigsten sind nach wie vor die Fensterlösungen der Firma Seitzvakuumisierte Doppel-Acrylglasscheiben mit Kombirollos (für Mückenschutz und Verdunkelung), die bereits einen relativ hohen thermisch-akustischen Isolationswert aufweisen. Die Kombination mit Mückenschutz und Verdunkelungsrollos hat sich auch bei anderen Fensterarten mittlerweile zum Standard gemausert. Alternativ zu dieser relativ günstigen Fenstervariante gibt es deutlich teurere Varianten.

2. Die erste Preisstufe nach oben sind die Fensterlösungen der Firma Vanglas. Diese Firma kauft die Seitzfenster (deren Kosten leider mitbezahlt werden müssen!) und tauscht das äußere Kunststoff-Fenster aus gegen eine Verbund-scheibe mit planem, UV-reflektierenden Echtglas, was sowohl die thermischen wie auch die akustischen Dämm-werte nochmals erhöht.

3. Die nächste, wenn auch geringfügige Qualitätsstufe nach oben sind die Fenster-lösungen der Firma Outbound, entwickelt von einem niederländischen Expeditions-ehepaar. Outbound-Fenster haben ein innovatives Drucksystem und eine Doppelver-glasung, wodurch sie sich besonders für große Höhen und extreme Witterungs-verhältnisse eignen.

4. Eine ähnlich Qualitätsstufe wie die Outbound-Fenster aber noch universeller sind die neuen EW3-FensterMit ihnen verbindet sich ein geringes Gewicht, die Vielseitigkeit der Öffnungsarten, Komfort der Einhandbedienung, mit dem bündig eingelassenen Griff Evolution und die Unempfindlichkeit gegen Kratzer von ESG "Echt"-Glas. Es sind hoch-stabile und stufenlos verstellbare Fenster, die individuell lackiert werden können und eine Folierung des Glases zulassen. Ihr relativ geringes Gewicht macht sie vor allem für kleinere Expeditionsmobile interessant.

5. Dann gibt es noch den Schweizer Holzfensterhersteller Isolito. Auch er bietet doppelt verglaste Isolierfenster an, die in einen ansprechenden, allerdings auch schweren Holzrahmen verbaut werden. Außen haben die Fenster ein vorgespanntes ESG-Glas, dann folgt ein Abstandshalter aus Kunststoff und innen wiederum ein ESG- oder ein Verbundsicherheitsglas. Isolito bietet sogar diverse Beschichtungen an, von neutral über verspiegelt bis zu dunkel getönt. 

6. Der Spitzenreiter unter den Wohnmobilfenstern sind die Fensterlösungen der Firma KCT. Entwickelt wurden die ebenfalls außenwandbündigen Fenster für den Einsatz in Expeditions- und Fernreisemobilen, wo sie für relativ hohen Komfort und Schutz vor Kälte, Hitze oder Einbruch sorgen und wie normale Hausfenster mit einer Hand geöffnet werden können (wo also nicht wie bei den Seitzfenstern mehrere Kipphebel umgelegt werden müssen).

Auf den ersten Blick tendiert man dazu, sich für letztere Variante zu entscheiden. Aber nur, bis man einen genauen Preisvergleich anstellt. Denn hier zeigt sich eines sehr deutlich: Der Mehrwert an thermisch-akustischer Dämmung und Einbruchsicherheit rechtfertigt bestenfalls noch Vanglas- und Outbound-Fenster, aber keinesfalls die KCT-Luxuslösung. Freilich, wer nicht auf das Geld schauen muss, der mag sich KCT-Fenster einbauen (lassen). Mangels Kenntnis der EW3-Fenster kam für uns aus vielerlei Gründen nur die Vanglas-Variante in Frage. Bei ihr besticht zum einen die dunkle Außenrahmung der ebenfalls außenwand-bündigen und völlig kratzfesten Fenster, die gut zum Waldgrün unseres Wohnmobils passt und nicht noch extra lackiert werden muss wie im Fall der Outbound- oder KCT-Fenster. Zum anderen bietet Vanglas die Möglichkeit der Scheibentönung mittels ein-geschweißter Folien. Vor allem im Betten- oder im Sanitärbereich sind die Fenster so von außen überhaupt nicht durchsichtig, wohingegen die Innensicht nur ein wenig abgedunkelt ist. Gleichzeitig erhöhen die Tönungsfolien den Sonnenschutz bzw. den thermischen Schutz nochmals um einige Prozent. Schluss-endlich haben die inneren Seitz-Kombirollos nach wie vor die  praktischen Lüftungs-schlitze, die auch einen Luftaustausch mit geschlossenen Verdunkelungsrollos ermög-lichen. Freilich, die Doppelbezahlung - einerseits die kompletten Seitz-Fenster und ande-rerseits die Vanglas-Außenscheiben - dürfte den einen oder anderen Kostensparer auch von der Wahl dieser Fensterlösung abhalten. Hier ein Preisvergleich der genannten Fensterhersteller bei gleicher Fenstergröße (1000x600mm): 

 

Seitz-Kombifenster

447,-

 

Vanglas-Kombifenster

806,-

 

Outbound-Kombifenster

925,-

 

EW3-Kombifenster
ca. 940,-

Isolito-Holzrahmen-fenster

ca. 1355,-

 

KCT-Kombifenster

ca. 4000,-

 

   

Hinweis zum Ausbau:

Beim Einbau der Fenster oder Dachluken ist wie bei allen An- und Einbauten am GFK-Koffer zu unterscheiden zwischen Klebe- und Dichtmitteln. Kleben und Dichten bedeutet im Prinzip erst einmal nichts anderes, als zwei Oberflächen miteinander zu verbinden. Dabei spielen neben den Beschaffenheiten dieser Oberflächen auch ihre Formen eine nicht unwichtige Rolle.

Grundsätzlich gilt: Der Zweck bestimmt die Mittel. Bei den hier angeführten Klebe- und Dichtmitteln unterscheidet man auf der einen Seite solche, die in erster Linie zum Abdichten geeignet sind. Dazu gehören beispielsweise Dekaseal 8936 von Dekalin oder Terostat 2759 sowie 4006 von Teroson, die jeweils auf einer Butylmasse basieren. Aber Vorsicht: Nicht alle Dichtmittel sind Klebemittel ...! (Zur Wahl des richtigen Klebemittels siehe hier).

Die Dichtmittel stellen keine kraftschlüssige Verbindung her. Sie härten nicht aus und bleiben stattdessen elastisch. Dies hat Vor- aber auch Nachteile. Der Nachteil ist, dass mit Dichtmitteln verbundene Teile anderweitig (z.B. über eine Schraubverbindung) festgemacht werden müssen, sodass also unmittelbar am GFK-Koffer gebohrt werden muss, wodurch dieser bei Abnahme des Teils beschädigt ist und sich evtl. Undichtig-keitsprobleme einstellen. Der Vorteil ist, dass sich mechanisch verbundene und deshalb nicht geklebte, sondern nur abgedichtete Teile z.B. zum Austausch ohne größere Anstrengungen wieder getrennt werden können, da sich die Dichtmasse meist problemlos abziehen lässt. Zum Einsatz kommen sie aus diesem Grund am Wohnmobil etwa beim Einbau von Zubehörteilen, die zusätzlich über mechanische Verbindungen mit Schrauben oder Nieten verfügen. 

Auf der anderen Seite steht die Gruppe der Klebe- und Dichtmittel, die sowohl kleben als auch abdichten. Dazu gehören etwa Sikas Sikaflex 252i und 221i oder Dekalins Dekasyl MS-Kraftkleber. Während die beiden Sika-Produkte aus Polyurethan (PU) hergestellt werden, ist der MS-Kraftkleber aus modifizierten Silanen - daher auch der Name. Unterschiede ergeben sich dadurch weniger in der Haftkraft als vielmehr in der Art der Verarbeitung. Bevor man Produkte auf PU-Rohstoffbasis einsetzt, müssen die Klebeflächen - zumindest wenn erhöhte Haftkraft erforderlich ist - grundiert werden. Der Fachmann spricht in diesem Zusammenhang von Primern. Für Aluminium oder Glasfaser verstärkten Kunststoff sind andere Primer gebräuchlich als für normale Kunststoff-Oberflächen. Bei MS-basierten Klebe- und Dichtmitteln ist ein vorheriges Grundieren dagegen nicht notwendig.

 

Der Möbelbau

Nachfolgende Bilder geben einen ersten Eindruck von der Ausbauphase im Inneren des Wohnkoffers. Das Astholz sorgt für den gemütlichen Skihütten-Charakter. Die Vollholz-möbel sind alle geklebt und verschraubt. Die Oberfläche des Holzes ist geölt und gewachst. Der Boden ist ein druck- und stoßunempfindliches Holzimitat, das auch nass gewischt werden kann. Im Etagenbettenbereich ist eine wischbare Tapete mit Holzmuster verlegt, um so auch eine optische Raumtrennung zu schaffen. Decke und sonstige Wände sind mit einem gemaserten Sperrholz beklebt.

 

Stauräume - eine Frage der Unabhängigkeit

Relative hohe Priorität hatte bei unseren Ausbauplanungen das Schaffen möglichst vieler und großzügig dimensionierter Stauräume, um vor allem auch größeren Utensilien (Getränkekästen, Schlauchboot, Sonnenschirme, Campingausrüstung etc.) für ein mehr-wöchiges Stehen in freier Pampa transportieren zu können. Dies ist uns u.a. durch folgende Maßnahmen gelungen:

1. Doppeltes Heckgaragenteil: das kleinere unter den Etagenbetten (190cm x 80/60cm x 50cm) und das größere unter der Sitzgruppe (190cm x 140cm x 50cm). Die Trennung der gesamten Heckgarage hat weitere Vorteile, indem Kisten und Koffer sich leichter gelände-tauglich verstauen und in unterschiedliche Arten trennen lassen.

2. Die freie Verfügung dieser Flächen unter Punkt 1 ist uns dadurch gelungen, dass alle häufig hier eingebauten Utensilien (Frisch- und Abwassertank, Gastank, Heizung und Boiler) an das Fahrgestell ausgelagert werden konnten. Eventuell gelingt uns in der Zukunft sogar die Auslagerung der Bordbatterien, sodass sich alle größeren und schwereren Brocken direkt am Fahrgestell befinden und weder Platz im Koffer benötigen noch gewichtsmäßig relativ hoch im Heck zu Buche schlagen.

 

Wasser- und Elektroinstallation - eine Frage der Unabhängigkeit

Grundsätzliches

Über die notwendige Menge des Wasservorrats bei einem Wohn-, geschweige denn Expeditionsmobil, lässt sich trefflich streiten. Im Grunde wird die Aufnahmekapazität nicht vom jeweiligen Wasserbedarf, sondern von der Größe des Reisemobils bestimmt. Egal ob es sich um die großen Weißcamper-Mobile oder um große LKW-Mobile handelt, bei ihnen spielen Raum und Zuladungskapazität kaum eine große Rolle, weswegen hier Frischwasser-vorräte von 1000l und mehr durchaus möglich sind. Ob diese Menge wirklich immer gebraucht wird, geschweige denn, ob es Sinn macht, derartige Gewichte durch die Land-schaft zu schleppen, ist dann eine andere Frage. Das gleiche gilt im Prinzip für Ab- oder Grauwassertanks mit über 100l Speicherkapazität. Wer sein Grauwasser entweder an geeigneten Entsorgungsstellen oder an geeigneten Versickerungsmöglichkeiten entsorgt, dem reichen im Prinzip 50l völlig. Wer sein Grauwasser dann wie wir zur Toilettenspülung verwendet, dem reicht im Prinzip die Größe eines Grauwassertanks, um einmal ungeniert duschen zu können. Zurück zum Frischwasser.

Sicherlich wird die Frisch- und vor allem die Trinkwassermenge auch durch das Reise- bzw. Fahrverhalten der Reisenden bestimmt. Wer lange Zeit durch wüsten- oder steppen-ähnliches Gelände unterwegs ist oder wer lange autark stehen möchte, der wird einen höheren Wasserbedarf haben als derjenige, der z.B. für einige Wochen in Skandinavien ständig unterwegs ist, wo Trinkwasserbetankung an allen Ecken und Enden möglich ist. Gleichwohl bestimmen die Stauraum- und Gewichtskapazitäten eines Reisemobils in erster Linie, wie viel Frisch- und Trinkwasser gebunkert werden kann. Dabei ist die Unter-scheidung zwischen Frisch- bzw. Brauchwasser und Trinkwasser durchaus sinnvoll und u.U. sogar notwendig. Waschen kann man sich zur Not auch mit völlig verkeimtem oder gar schmutzigen Wasser - hinterher kann man die Hände ja zur Not auch mal mit Hygienetüchern o.ä. desinfizieren. Trinken aber sollte man nur wirklich keimfreies Wasser, das entweder keimfrei gemacht werden muss oder, wie z.B. in skandinavischen Ländern aus vertrauenswürdigen Quellen stammt.

 

Unsere Alternativen

Im Gegensatz zu den relativ großen und geländeuntauglichen Weißcamper-Mobilen sind die Vorratskapazitäten eines eher kleineren Expeditionsmobils von Natur aus ziemlich begrenzt. Wer kann oder will schon mit zentnerschweren Wassertanks in schwerem Gelände unterwegs sein. An Bord unseres Expeditionsmobils befinden sich trotzdem ausreichend Wasservorräte, um für einige Wochen autark zu sein. Diese unterteilen sich in (a) Trinkwasservorräte (ca. 80-100l, welche praktischerweise in herausnehmbaren Kanis-tern gelagert werden), (b) Brauchwasservorräte (im Bremachfall ca. 200l in zwei großen Innentanks, im Unimogfall ein isolierter 110l-Fahrgestelltank), an denen die Wasser-installation über eine 24V-Flojet 12,5l/min Druckpumpe anschlossen ist, und (c) einen ebenfalls mittig im Fahrgestell montierten knapp 40l großen sog. Grau- oder Abwassertank, an den die Toilettenspülung über eine 24V Jabsco Bilge Schmutzwasserpumpe ange-schlossen ist und der zusätzlich über einen nach außen gelegten und verschließbaren Schlauch bei passenden Gelegenheiten entleert werden kann. Bei einem (aus bisherigen Erfahrungen) geschätzten täglichen Durchschnittsverbrauch von ca. 5-10l Brauch- und 5l Trinkwasser (inkl. das wöchentliche Duschwasser sowie das Wasser für Kaffee oder Suppen) reichen diese Wasservorräte ohne äußere Wasserquellen für max. 2-3 Wochen.

Bei natürlichen äußeren Wasserquellen (Seen, Bäche, Flüsse etc.) muss das Wasser ebenso wie bei unbekannten künstlichen (Dorfbrunnen, Tankstellen, etc.) häufig aufbereitet werden. Da wir mobile Entkeimungsgerätschaften (für innerhalb wie außerhalb des Reisemobils) sowohl gegen bakterielle/virale als auch gegen chemische Verschmutzung und zusätzliche antibakterielle Mittel für Kanister wie für große Tanks an Bord haben und somit sowohl von fließenden Gewässern als auch von Dorfbrunnen oder an Tankstellen nicht nur Brauch- sondern meist auch Trinkwasser nachfüllen können, sind wir bezügl. unserer Wasserversorgung im Großen und Ganzen - d.h. hinsichtlich der meisten zivilisato-rischen Standards - autark.

Dazu ist freilich eine kurze Erklärung notwendig: Wir sind es zuhause mittlerweile gewohnt, mit Ressourcen sehr großzügig umzugehen. Das betrifft sowohl den Wärme- als auch den Wasserverbrauch. Raumtemperaturen von 23°C und mehr sind nicht selten und geduscht wird in vielen Haushalten täglich. Will man im Wohnmobil autark sein, geht das natürlich nicht. Geheizt wird bei uns nur, wenn die Raumtemperatur deutlich unter die 20°C-Marke fällt, was bei unserer Isolierung nahezu nie der Fall ist. Wasser kann z.B. dadurch gespart werden, dass man beim Händewaschen das Wasser nur zum Ablichen benutzt und nicht noch während des Einseifens laufen lässt. Ebenso ist es im Urlaub nicht notwendig, sich ständig zu waschen, es sei denn, man schwitzt viel oder geht häufig im Salzwasser baden. Einmal die Woche Duschen und Haarewaschen reicht für die Ganzkörperwäsche völlig aus und im Fall von nicht tatsächlich sichtbar dreckigen Händen reicht es, diese vor dem Essen mit Desinfektionstüchern zu reinigen, wobei manche Ärzte sogar dafür plädieren, dem Immunsystem auch mal ein bisschen Arbeit zukommen zu lassen. Wer hier mit Bedacht (kommt von Denken) zu Werke geht, kann den obig erwähnten Brauchwasserverbrauch meist problemlos erreichen. Auch die Nutzung des Grauwassers für die Toilettenspülung spart ebenfalls eine ganze Menge Wasser.

 

In Fragen der Stromversorgung

Für die abseits aller Zivilisation notwendige Stromversorgung dienen zwei feste Solar-module (zusammen 300Wp) auf dem Dach. Zusätzlich haben wir mobile Solarmodule (100-200Wp), die über eine Solarleitung in die Sonne gelegt werden können, während das Fahrzeug im kühlen Schatten steht. Zusammen mit zwei speicher- und zyklenstarken, langlebigen 180Ah AGM-Bordbatterien (ursprünglich eine 280Ah AGM-Batterie in der 12V-Bremachversion), die über einen Stromwandler mit der Starterbatterie verbunden sind und so sowohl über die Solarmodule als auch über die Lichtmaschine oder auch externen 230V-Strom aufgeladen werden können (siehe Schaubild unten, noch in der Bremach-version), sollte die Anlage auch im Herbst ausreichend Strom liefern (zur Realität siehe weiter unten). Aber selbst wenn dies einmal nicht der Fall sein sollte - beispielsweise bei wochenlang bedecktem Himmel, der kaum Solarstrom ermöglicht -, kann immer noch mittels Ladebooster und starker Lichtmaschine die Batterie durch Anlassen des Motors schon im Leerlauf relativ schnell wieder aufgeladen werden.

Für Wärme sorgt nun eine Eberspächer 4,3Kw-WW-Heizung mit Motorwärmeanbindung, welche in der Wohnkabine über einen 4KW-Wärmewandler (Helios 4000) auch in der kalten Jahreszeit ausreichend Wärme produziert und gleichzeitig in einem im Fahrgestell montierten 15l-Boiler für warmes Wasser sorgt. Während das Heizen von Luft und Wasser über den Dieseltreibstoff (bzw. die Motorabwärme) erfolgt, benutzen wir zum Kochen oder Backen Gas, wozu ein (nachträglich) am Fahrgestell montierter 40l-Gastank dient mit Außenanschluss für den Gasgrill und absperrbaren Innenanschluss für zusätzliche interne Gasheizgeräte etc. (z.B. falls die Dieselheizung einmal nicht funktionieren sollte). Zusätzliche haben wir einen kleinen, faltbaren Holzofen mit Kochaufsatz, um entweder im Freien oder auch im Innenraum mit Strandholz, Tannenzapfen, Alstholz o.ä. heizen und kochen zu können.

Da sowohl Wasser als auch Autogas und Holz nahezu überall zu haben sind, bedeutet dies: Sowohl die Gas-, Wasser- und Diesel- als auch die Stromvorratshaltung, aber auch die Nahrungsmittelvorräte gewährleisten ein mehrwöchiges Stehen abseits aller zivilisato-rischen Notwendigkeiten. Dabei ist die Elektroinstallation vielleicht die größte Heraus-forderung für Wohnmobilausbauer. Sie beginnt bei der Wahl der zu verwendenden Kabel und endet noch lange nicht bei der Wahl der zu verwendenden Gerätschaften.

 

Grundverständnis der Stromversorgung

Grundsätzlich ist bei der Stromversorgung folgende Fragestellung zu beachten: Wieviel Strom brauche ich (z.B. auf Tages- oder Wochenbasis) und wieviel Strom kann ich in dieser Zeit woher bekommen? Meinen Tagesverbrauch errechne ich durch die Aufadierung meiner Verbraucher, indem ich deren Leistung (in Watt) zusammenzähle und mit der Zeit multipliziere, die sie tatsächlich arbeiten, also Strom entnehmen (in Amperestunden oder Ah). Dabei spielt allerdings auch die Bordspannung (in Volt) eine ganz entscheidende Rolle, da diese über die Höhe meiner Batteriekapazität entscheidet. Die gängigste Formel für die so berechnete Akku-Kapazität - also die geladene bzw. ladbare Strommenge in meiner Bordbatterie - ist die:


(Watt : Volt = Ampere x Stunden x *Sicherheitsfaktor) = erforderliche Gesamt-kapazität (in Batterieform gelagerte Strommenge in Amperestunden = Ah). Der *Sicherheitsfaktor ist bei Blei-Säure ca. 1,6 und bei AGM & GEL ca. 1,4.

 

Rechenbeispiel: 100 Watt : 12 Volt = 8,33 Ampere x 6 Stunden = 50 Amperestunden x 1,4* = 70 Amperestunden
Die Gesamtkapazität sollte bei mind. 90Ah (= inklusive 30% Restpuffer) sein. Die restliche Kapazität, die der Versorgungsbatterie erhalten bleibt, sorgt dafür, dass der Tiefentladungsbereich auf jeden Fall vermieden wird. Die häufigsten Ausfällen werden durch Tiefentladungen hervorgerufen, sowohl bei Blei Säure Batterien wie auch bei AGM (Vliestechnologie) oder Gelbatterien.

 

Aufgrund dieser Formel werden gleich mehrere Zusammenhänge deutlich: Zum einen entscheidet die in meinem Fahrzeug verwendete Spannung (in Volt) darüber, wie hoch die Batteriekapazität sein muss, um meinen Stromverbrauch zu befriedigen. Ein 24V-System (meist in LKWs) braucht somit die halbe Batteriekapazität wie ein 12V-System, um den gleichen Stromverbrauch zu befriedigen. Oder umgekehrt: Ich brauche für einen bestimmten Stromverbrauch die doppelte Batteriekapazität in einer 12V-Anlage wie in einer 24V-Anlage. Diese Verdoppelung kann ich entweder dadurch erreichen, dass ich eine Batterie mit der doppelten Kapazität (Speicher- und Stromabgabeleistung) nehme oder zwei Batterien der halben Kapazität. Also z.B. eine Versorgungsbatterie von 200Ah/100h oder zwei von 100Ah/100h. Bei allen zyklenfesten Batterien (also allen Bord- oder Versorgungsbatterien in Wohnmobilen) ist zusätzlich zur Batteriekapazität die Entladezeit (h) aufgedruckt. Dies bedeutet, dass die Höhe der Kapazitätsangabe (in Amperestunden = Ah) - als Aussagewert darüber, wieviel Strom eine Batterie speichern und wieder abgeben kann - immer nur bei gleicher Entladezeit (h) vergleichbar ist. Wo diese Angabe der Entladezeit als Vergleichswert auf einer Batterie fehlt, ist kein Vergleich mit anderen Batterien möglich. In diesem Zusammenhang gilt ganz nebenbei, dass die Wahl einer doppelt so starken Batterie besser ist als zwei Batterien der halben Stärke, weil im letzteren Fall die schwächere oder höher entladene Batterie automatisch die stärkere mit herabzieht. Ganz zu schweigen vom höheren Gewicht zweier Batterien der halben Kapazität.

Zum anderen sollte die geplante Batteriekapazität immer deutlich über dem errechneten Durchschnittsverbrauch meiner Stromverbraucher liegen. Und dies nicht nur aus Sicherheitsgründen, um evtl. einmal nicht ausreichend Energie zur Verfügung zu haben, sondern vor allem aus Gründen der Schonung bzw. der Erhöhung der Lebensdauer meiner Batterie. Je tiefer diese nämlich mit schöner Regelmäßigkeit entladen wird, umso kürzer ist - bei gleichen Ladezyklen - ihre Lebensdauer. Diese Entladung hat wie gezeigt einer-seits mit dem Zusammenhang zwischen Batteriekapazität und Verbrauch, andererseits aber auch mit der Ladekapazität meiner Ladegeräte (Lichtmaschine, Ladegerät, Ladebooster, Einspeisungskapazität meiner Solaranlage etc.) zu tun.

 

Die Frage der Bordbatterien (Akkus)

Über die Art der Versorgerbatterien gibt es z.T. heftige Streitigkeiten. Die einen schwören auf Gel-Batterien, die anderen auf die neueste Klasse der Deep-Cycle-AGM-Batterien, andere sind überzeugt von der neuen Generation der SMF-Solarbatterien auf Basis der Silber/Calcium-Technologie, wieder andere sind teilweise fundamentalistische Verfechter der neuen Highend-Lithium-Ionen-Batterien, die ihrerseits wiederum in Bälde abgelöst werden dürften von der weiter fortgeschrittenen Technologie der sog. Li-Fe-Akkus, also Lithium-Eisen-Akkus, die eine maximale Leistungsdichte und damit noch höhere  Lade-zyklen und stärkere Ladeströme aufweisen als die Lithium-Ionen-Akkus. Mittlerweile wurde Letztere bereits wieder abgelöst von den LiFeYPO4-Akkus, also Batterien auf der Basis von Lithium-Yttrium, bei denen sich im Gegensatz zu den Li-Ionen-Zellen bei Überladung kein metallisches Lithium absondert und auch kein Sauerstoff freigesetzt wird. Zudem haben sie einen Arbeitsbereich von -45° bis + 85° Celsius, weshalb auf eine Tempe-raturüberwachung/-steuerung verzichtet werden kann.

Aufgrund der uns 2015 zur Verfügung stehenden Literatur und den Erfahrungen einiger Wohnmobilisten (u.a. auch Batterieverkäufern) haben wir damals wieder Abstand von der neuen Lithium-Technologie genommen. Sie war, zumindest damals, für nicht extrem technisch begabte Menschen einfach noch zu unreif und vor allem unverhältnismäßig teuer. Außerdem waren die damaligen LiFePO4-Akkus feuergefährlich und hatten eine hoch komplexe Laderegelung, weshalb sie bei einigen Wohnmobilherstellern auch wieder vom Markt genommen wurde. Der größte Nachteil bis heute liegt aber in ihrem immer noch äußerst ungünstigen Preis-Leistungs-Verhältnis. Wer nicht am Gewicht und am Platz sparen muss und keine allzu großen Ströme in seinem Bordnetz aufweist, für den ist die Lithiumtechnologie noch viel zu unrentabel.

Da die Lithium-Ionen-Batterien im Grund auch keine Batterien, sondern Batteriesysteme sind, müssten in einer 24V-Reihenschaltung 8 (anstatt 4) Batteriezellen mit einer Arbeits-spannung von 2,8-3,8 Volt zusammengeschaltet werden. Wo dies funktioniert, haben sie erhebliche Vorteile (hohe Ladungs- und Entladungsfähigkeit, große Speicherkapazität, geringes Gewicht, eignen sich als Bord- wie als Starterbatterie, was - und darauf liegt der Schwerpunkt unseres Interesses - die Starterbatterien überflüssig macht und so weiter Gewicht und Kosten spart usw.), aber eben auch Nachteile (erfordern hohe technische Kenntnisse - siehe hier - und nicht zuletzt der unverhältnismäßig hohe Preis, der sich auch durch ihre relativ hohe Langlebigkeit nicht vollständig relativiert). Außerdem scheinen sie technologisch, wie schon erwähnt, noch lange nicht das Ende der Fahnenstange zu sein, wie die völlig neue Batterietechnologie sogenannter Nano-Akkus beweist. Mittelfristig können wir uns allerdings vorstellen, mit zwei kleinen LifeYPo4-Akkus bzw. deren Nach-folgemodellen sowohl das Fahrzeug als auch den Wohnkoffer betreiben zu können. Damit würden wir mehr als 100kg Gewicht einsparen und hätten darüberhinaus alle Batterien in der geschützten Kabine.

Dazu kommen weitere Vorteile, die, so Andre Bonsch, nicht unterschätzt werden möch-ten: Lithiumbatterien benötigen weniger Solarpower! Klingt im ersten Moment etwas komisch, ist aber bewiesen. Wer mit Lithium Batterien unterwegs ist, braucht weniger Solarpower auf dem Dach um die gleiche Autarkie wie mit Bleibatterien zu erreichen. Dieser Fakt wird besonders im Winter interessant. Der Grund: Bleibatterien brauchen eine lange Absorptions-Ladezeit, also über 14V Ladespannung, um wirklich voll zu werden. Darum sollte man seine Solaranlage so auslegen, das an einem sonnigen Tag die Batterie voll wird. Im Idealfall sagt man, um Mittag sollte die Ladespannung 14V überschreiten, dann bleibt genug Zeit um die Ladephase abzuschließen. Lipos haben eine sehr kurze Absorptionsladezeit. Es reicht aus, wenn diese frühstens am Spätnachmittag erreicht wird. So kann man seine Solaranlage gut um 25% kleiner planen gegenüber Bleibatterien. Die Solaranlage muss nämlich lediglich den Tagesverbrauch nachladen können. So kann sie von morgens bis Abends mit voller Leistung effektiv arbeiten. Dies lässt auf ein völlig neues Energiemanagement schließen (unsere bisherigen Erfahrungen siehe weiter unten), was uns für 2017 aufhorchen lässt.

Was die Batterien speichern, wird in aller Regel von einer der drei im Folgenden genannten Stromquellen geliefert. Die Möglichkeit von kraftstoffbetriebenen Stromgeneratoren lasse ich hier außen vor, da dies in den meisten Fällen - Ausnahmen wären hier vor allem die Wintercamper - auch die Lichtmaschine des Fahrzeugs übernehmen kann. Da ist zum einen die externe 220V-Stromquelle an Camping- oder Wohnmobil-Stellplätzen oder auf Fähr-schiffen, mit der über das bordeigene Ladegerät die Batterien aufgeladen werden. Diese Variante kommt für Expeditionsmobilisten eher selten in Frage. Zum anderen die Licht-maschine des Fahrzeugs, die auf jeden Fall während der Fahrt nicht nur die Fahrzeug-battieren, sondern - meist über einen Ladebooster - auch die Bord- bzw. Versorgungs-batterien ständig auflädt. Dies ist für viele Expeditionsmobilisten die Hauptstromquelle, sind sie doch meistens auf der Fahrt. Schließlich und in Fällen längeren Stillstandes außer-halb aller zivilisatorischen Errungenschaften wird Strom auch über die Solaranlage produziert.

Dies hat allerdings einen Haken, sie liefert nur soviel Strom, wie sie über die Sonnen-einstrahlung in ihren Zellen aufnehmen und umwandeln kann. Im Fall schlechten Wetters oder für Schattenparker wie uns, kann das den Stromverbrauch alleine nicht decken. Um dieses Problem zu lösen, haben wir einen mobilen Solarkoffer mit einem oder zwei 100Wp Solarmodule, die wir zusätzlich zu unseren festmontierten Solarmodulen auf dem Dach über ein Solarkabel in die Sonne legen und so die volle Stromausbeute genießen können, ohne den Schatten verlassen zu müssen. Dies macht insbesondere dann Sinn, wenn man, wie wir, hin und wieder eine oder gar mehrere Wochen an einem Platz campiert und die Gegend bewandert oder für einige Zeit an einem schönen Strand die Einsamkeit genießt. Vom Wasser- und Nahrungsmittelvorrat her können wir viele Wochen autark stehen und so viel muss letztlich auch die Stromversorgung hergeben - im Notfall eben durch Anlassen des Motors, um über den Ladebooster in kürzester Zeit die Akkus wieder aufzuladen. Theoretisch - z.B. im Ruhestand - können wir auch länger an einem schönen Fleckchen Einsamkeit stehen, da wir allfällige Einkäufe u.U. auch mit dem Motorrad erledigen können. Auch von daher ist eine möglichst dauerhafte Stromver-sorgung für uns wichtig.

 

12V- oder 24V-Bordspannung?

Die Voltzahl der Solarbatterie sollte sich an der Spannung der verbauten Wechselrichter orientieren. Üblich sind 12V-Systeme, aber auch 24V-Batterien gelangen zunehmend in den Handel. Eine höhere Spannung bei gleicher Leistung hat einen geringeren Strom zu Folge, wodurch die Batterie geschont wird und länger hält. Dabei ist grundsätzlich empfehlens-wert, einen Laderegler einzubauen, der die Batterie immer optimal auflädt und vor Überladung schützt. Ein 24V-System sollte immer dort zum Einsatz kommen, wo eine hohe Leistung gefordert wird. Um die gleiche Leistung zu erzeugen, müsste eine teure 12V-Solar-batterie gekauft werden.

Die Systemspannung der Photovoltaikanlage ist also abhängig von ihrer Größe und den angeschlossenen Verbrauchern. Oftmals sind an die Anlage nur kleine 12V-Verbraucher angeschlossen, deshalb sollte man zur Sicherheit dabeibleiben. Um damit 230V-Geräte zu betreiben, muss ein Wechselrichter eingebaut werden, weil eine Batterie Gleichstrom speichert, aus der Steckdose aber Wechselstrom kommt bzw. Haushaltsgeräte nur mit Wechselstrom betrieben werden können. Die Leistung wird mit der Formel Strom (in Ampere) x Spannung (in Volt) berechnet. Deshalb ist es unerheblich, ob man eine 12V-Batterie mit 10A betreibt oder eine 24V-Batterie mit 5A. Insgesamt würde in beiden Fällen eine Leistung von 120W erzeugt werden.

Beim leistungsfähigeren 24V-System müssen zwei Batterien in Reihe geschaltet werden, um die Spannung zu verdoppeln. Geräte, die eine höhere Spannung benötigen, sind in der Regel langlebiger und günstiger in der Anschaffung. Außerdem gibt es aufgrund der höheren Spannung einen niedrigeren Entnahmestrom, sodass die Entladeverluste redu-ziert werden. An das 24V-Bordsystem muss auch die Photovoltaikanlage entsprechend angepasst, also mind. zwei Solarmodule in Reihe geschaltet werden. Alle Bordgerät-schaften, die auf der 12V-Schiene betrieben werden, müssen dann entsprechend mit einem Stromwandler (24V-12V-Konverter) betrieben werden. Bei uns ist das die Innen-raumbeleuchtung, die Toilettenspülung und der automat. Zünder für den Gasherd. Der Versorgungssicherheit halber sollten an Bord zu den normalen 230V-Netzsteckdosen für Haushaltsgeräte sowohl 12V- als auch 24V-Steckdosen verbaut werden. Somit müssen zwei voneinander getrennte Spannungs-system an Bord installiert werden mit ihren jeweiligen Sicherungen und Hauptschaltern.

 

Der Ladebooster 

Über die Lichtmaschine (Lima) werden die Starter- oder Fahrzeugbatterien mit elektrischer Ladung versorgt. Hierbei handelt es sich in aller Regel um sog. Blei-Säure-Batterien, welche kurzzeitige hohe Ströme zur Verfügung stellen müssen, dafür aber keine hohe Ladezyklen haben, wie dies bei Versorgungs- oder Bordbatterien notwendig ist. Außerdem weisen sie andere Ladekennlinien auf, was dazu führt, dass der Ladestrom der Licht-maschiche weder sauber noch vollständig an die Bordbatterien weitergegeben wird. Hier kommt der Ladebooster ins Spiel. Er sitzt als Verbraucher zwischen Starter- und Bord-batterien und veranlasst die Lima, den für die Bordbatterien notwendigen Strom nach-zuliefern. Im Gegensatz zum einfachen Trennrelais wird die Ladespannung auf den Wert angehoben, der für den jeweiligen Batterietyp für eine Vollladung notwendig ist und von den Batterieherstellern gefordert wird. Nur so kann der volle Ladestrom fließen und in kurzer Zeit schon ansehnliche Strommengen in die Batterien einladen. Gleichzeitig werden lange Ladezeiten und Verluste oder Spannungsschwankungen aus der Lichtmaschine sauber ausgeregelt, was auch bei kurzen Fahrstrecken schon für eine optimale Ladung sorgt. Dabei sorgt die intelligente Mikroprozessor- und Ladesteuerung  mit sog. "IU1oU2"-Ladekennlinien und dynamischen Ladezeitberechnungen automatisch für die schnelle und schonende Vollladung sowie anschließende Ladevollerhaltung der angeschlossenen Batterien aus jedem beliebigen Ladezustand heraus und ermöglicht dabei immer auch die gleichzeitige Mitversorgung von Verbrauchern parallel zur Versorgungsbatterie.

 

Die Ladestromverwaltung

Während im unteren Schaubild noch mehrere Einzelgeräte den notwendigen Ladestrom der Bord- wie auch der Fahrzeugbatterien übernehmen, haben wir uns für eine intelligente Kombilösung entschieden. Diese hat den Vorteil eines automatischen Umschaltsystems, welches ganz von selber erkennt, wann von wo welche Stromflüsse zugeschaltet bzw. betrieben und wie diese für den jeweiligen Ladestand der Batterien am besten genutzt werden. Es handelt sich um ein 24V Inselanlagen Elektrizitätsverwaltungssystem beste-hend aus einem 2400 Watt Wechselrichter, einem Netzladegerät und einem integrierten MPPT-Solarladeregler bis 600 Watt, welche zusammen als automatisches Umschaltsystem für die Stromversorgung dienen. Die Kühlung des Gerätes erfolgt über interne Lüfter. Über eine beiliegende Software kann die Anlage überwacht und parametriert werden. Auf diese Weise ist der IS 3024 sehr flexibel einsetzbar und übernimmt alle erforderlichen Regel-prozesse. Durch die aufeinander abgestimmten Kennlinien- und Ladeparameter erreicht das Kombigerät einen hohen Wirkungsgrad bei gleichzeitig einfacher Bedienung.

Durch die aufeinander abgestimmten Steuerungs- und Ladekomponenten wird eine reine Sinusspannung für höchste Ansprüche geliefert, während sich gleichzeitig alle für den Betrieb notwendigen Parametereinstellungen schnell in wenigen Schritten vornehmen lassen. Auf diese Weise werden aus einer 12V/24V Gleichspannung saubere 230 Volt 50Hz Sinus Wechselstrom wie aus der Steckdose erzeugt. Durch die sinusförmige Ausgangs-spannung können alle Geräte, auch empfindliche elektronische Verbraucher wie z.B. Notebooks in Verbindung mit WiFi-Antennen mit einem bordeigenen WLAN-Router, an diesem Inverter betrieben werden. Der Wirkungsgrad der Spannungswandlung ist im Vergleich zu preiswerteren, modifizierten Sinus-Wechselrichtern bedeutend höher. Die angegebene Spitzenleistung ermöglicht den Betrieb von induktiven Lasten, wie Motoren, Pumpen oder Kühlschränken. Sie können kurzfristig das Doppelte des Nennstroms liefern. 12V/24V Sinus Wechselrichter dieser Art werden überall dort eingesetzt, wo netzun-abhängig über 12/24V Volt Solarstrom- oder Windenergie-Systeme bzw. Akkus auch empfindliche Geräte mit Schaltnetzteilen, Monitore, manche Notebook- oder Tablet-Modelle und vor allem SAT- und TV-Anlagen sowie Handy- und Laptop-Ladegeräte. Viele dieser empfindlichen Gerätschaften reagieren bei einem sog. 'sinusähnlichen' Wechsel-richter mit Totalausfall.

Damit übernimmt der 3024-Sinusinverter das Elektrizitätsmanagement der einzelnen Stromabnehmer und -lieferanten. Und er tut dies als Einzelgerät vollständig automatisch und in Abhängigkeit von den individuellen Stromquellen und Verbrauchergerätschaften. So ist auch bei Standzeiten eine saubere und die Akkus erhaltende Ladefunktion gewähr-leistet, die noch dazu individuell programmiert und so auf die persönlichen Stromver-braucher oder -lieferanten angepasst werden kann, was vor allem bei den Solarzellen und ihrer ständig variierenden Stromausbeute wichtig ist.

 

Der Wechselrichter 

Jeder, der technische Geräte mit Hausstrom-Spannungen (230V) verwenden möchte, ist auf die Hilfe eines Wechselrichters angewiesen. Oder, wie es bei Büttner so treffend heißt: "Die schönsten Plätze dieser Welt haben keine Steckdose. Was also während Standzeiten ohne Landanschluss nicht mit der 12 Volt-Gleichspannung aus der Bordbatterie versorgt werden kann, wird nicht funktionieren. Aber: Kein Problem ohne passende Lösung. Wechselrichter oder Inverter, wie sie oft genannt werden, machen aus normalem Batteriestrom hoch-wertigen Strom wie aus der Steckdose. Auf der einen Seite geht Strom aus der Batterie rein und auf der anderen Seite kommt 230 Volt Wechselstrom aus der Steckdose." Dabei ist, wie oben erwähnt, entscheidend, ob es sich um einen echten Sinus-Wechselrichter handelt oder um einen sinusähnlichen. Nur mit Ersterem lassen sich viele moderne technische Gerätschaften ohne Probleme oder gar Totalausfall betreiben. Natürlich gibt es mittler-weile viele Gerätschaften, die mit 12V Gleichstrom betrieben werden können, aber wer sich deren Preise betrachtet, wird schnell zu einem Wechselrichter greifen, um damit die wesentlich günstigeren und auch stromsparenderen und langlebigeren Hausstromgeräte zu betreiben. Ob es der Toaster ist, mit dem sich am Morgen am Tisch frisches Brot toasten lässt, oder der Wasserkocher, mit dem sich ebenfalls am Tisch immer frischer Kaffee/Tee aufgießen lässt, oder einfach die Möglichkeit, mal schnell das Rasiergerät oder den Haar-föhn anstecken zu können - jeder hat da so seine individuellen Vorlieben. Doch dazu braucht man Strom und die kommt entweder in Form eines externen Stromanschlusses z.B. an Campingplätzen oder eben Solarstrom über die Solaranlage.

 

Die Solaranlage

Grundsätzlich besteht eine Solaranlage aus mehreren Teilen, die auf dem Wohnmobil installiert werden müssen. Die Anlage verfügt in der Regel über ein oder mehrere Solarmodule, einen Laderegler und Montagezubehör, wie Stecker, Spoiler, Solarkabel und Dachdurchführung. Zusätzlich wird mind. eine Bordbatterie (siehe oben) benötigt. Es gibt drei verschiedenen Arten von Solarmodulen: monokristalline, polykristalline und dünn-schichtige Solarmodule. Für den Wohnmobilbereich kommen aber nur monokristalline und polykristalline Solarmodulen in Betracht, weil Dünnschichtmodule nur geringe Leistungs-effizienz, aber dafür eine hohe Nennspannung und ein hohes Eigengewicht haben. Die Solarmodule sollten geringe Maße haben, damit Sie sicher und platzsparend installiert werden können. Das sehr gute Büttner-Elektronik-Handbuch schreibt zur Frage, was bzw. wieviel Solarmodule leisten:

"Aus Erfahrung lässt sich sagen, dass man bei einem 60 Watt-Modul (Wp) von einer mittleren Tagesleistung zwischen Frühjahr und Herbst bei gutem Wetter von etwa 16 Ah (90 W ca. 23 Ah / 120 W ca. 33 Ah) ausgehen kann. CIS und 72-zellige Module bringen in den ertragsschwächeren Monaten bis zu 25 Prozent an Mehrleistung. Im Sommer kann der Maximalwert, abhängig von der Sonnenscheindauer, auf 20 bis 25 Ah ansteigen. Die Leistung lässt sich durch Parallelschalten mehrerer Module steigern. Die meisten Solarmodule sind für 12 Volt-Anlagen konzipiert. Bei 24 Volt-Anlagen werden einfach zwei Module in Reihe geschaltet."

Wieviel also lässt sich als sog. Ertrags-Richtwerte erreichen? Die sehr gute Öko-Energieseite meint dazu: "Täglich erzeugt (wandelt) ein optimal ausgerichtetes unverschat-tetes Markenmodul in Mittel-Europa ungefähr zwischen dem 0,2 fachen (trüber, kurzer Wintertag) und dem 7-fachen (klarer, langer Sommertag) seiner angegebenen Nenn-Leistung (d.h. ein 100 W-Modul bringt zwischen 20 Wh und 700 Wh Tagesertrag) in Strom. Im Süden Europas sind diese Werte meist etwas besser und im Norden schlechter. Während an klaren, sonnigen Sommertagen zwischen Nord und Süd nur wenig Unterschied besteht, sind die Gegensätze im Winter um so krasser. Dies liegt daran, dass im Norden die Sommertage viel länger und die Wintertage erheblich kürzer sind und die Sonne dann dort kaum über den Horizont kommt."

Dazu kommt ein weiterer wichtiger Faktor, der berücksichtigt werden möchte: Wer gerne im Schatten steht, braucht unbedingt (und zusätzlich zu seiner auf dem Dach installierten Solaranlage) sog. flexible Solarmodule, die in die Sonne gelegt und über eine mind. 10m lange Solarleitung mit dem Wohnmobil verbunden werden. Auch hier sollte an der Ladeleistung nicht gespart werden. Wieviel Module welcher Leistungsstärke braucht man also?

 

Wieviel Solarstrom brauche ich?

Diese Frage hat Millionen von Wohnmobilisten auf der ganzen Welt schon beschäftigt und sie ist in der Tat nicht leicht zu beantworten. Wer sich detailliert damit auseinandersetzen möchte, der sei auf den Link dieser Kapitelüberschrift verwiesen. Wer sich Pi mal Daumen auf die Schnelle informieren möchte, den lassen wir gerne an unserer Erfahrung teilhaben. Grundsätzlich ist die Frage nach der Leistung der Solaranlage in direkter Abhängigkeit zu sehen (a) vom individuellen Stromverbrauch und (b) vom ebenso individuellen Fahrver-halten. Je höher der Faktor Stromverbrauch und je niedriger die tägliche/wöchentliche Fahrleistung, desto größer ist der Leistungsbedarf für eine Solaranlage. Wer viel Strom braucht, aber auch beinahe täglich fährt, der braucht wiederum nur eine kleine Solar-anlage, weil seine Bordbatterien während der Fahrt wieder über die Lichtmaschine aufgeladen werden. Wer umgekehrt kaum Strombedarf hat und gleichzeitig viel steht, braucht ebenfalls nur eine kleine Solaranlage, wobei der 'kleine' Stromverbrauch dabei aber nicht über 3-5 A pro Tag liegen sollte. Ebenso grundsätzlich gilt: Je höher der Strom-verbrauch und die damit verbundene Leistungsfähigkeit der Solaranlage, umso größer muss auch der Batteriespeicher sein, denn die leistungsstärkste Solaranlage hilft nichts, wenn die Batterien den von ihr gelieferten Strom nicht mehr aufnehmen und für späteren Verbrauch speichern können. So macht z.B. eine 500Wp-Solaranlage im Verbund mit einer 100Ah-Bordbatterie keinen Sinn. Als Faustregel vor allem für Wohnmobilisten, die über Wochen autark stehen wollen, gilt: Leistung der Solaranlage in Wp = halbe Ladungs-kapazität der Bordbatterie in Ah. Wenn meine Solaranlage also auf 300Wp ausgelegt ist, sollte die Kapazität der Bordbatterie bei ca. 500-600Ah liegen, um die Leistung der Solaranlage (zumindest im Sommer) richtig ausnutzen zu können.

Nun zu unseren Erfahrungen: Wie oben schon erwähnt, haben wir auf dem Dach zwei Solarmodule zu je 150Wp Leistung. Beide sind wegen unseres 24V-Bordsystems in Reihe geschaltet, d.h. sie liefern zwar max. 300 Watt Strom, der dann über die 24V-Schiene max. 12,5 Ampere erzeugt, die an die Verbraucher weitergeleitet werden. Dies könnte unter guten Umständen einen Tagesertrag von bis zu 150Ah ergeben, was freilich nur ein theoretischer Wert ist, da Stromverluste zum einen über den Solarregler und durch den Transport zu den jeweiligen Verbrauchern entstehen und zum anderen, weil diese Maximalwerte praktisch nicht einmal für eine kurze Zeit erreicht werden, geschweige denn über einen ganzen Tag. Realistische Tageswerte selbst bei bester Sonnenausnutzung (im Süden Europas im Juni) lägen im Bereich von max. 100Ah.

Nachfolgend nun einige Verbrauchswerte, die aus unserem Sommerurlaub stam-men: Zuerst zu den Örtlichkeiten unserer Messung: Nordeuropa zwischen dem 63° und 65° Breitengrad. Zeit: 10.-15. August. Gemessen wurde stündlich zwischen 8 Uhr morgens und 20 Uhr abends und dabei kristallisierten sich bei gemischtem Sommerwetter (10°-20°C Schattentemperatur und leichter bis mittlerer Bewölkung) folgende Werte heraus: Bei einer Ladespannung zwischen 25V und 38V schwankte die Ladeleistung (je nach Tageszeit, Sonnenstand und Bewölkung) zwischen 100W und 280W, was einer Ladekapazität von 3 - 8 Ampere entspricht. Dies ergab einen durchschnittlichen Tagesertrag von etwa 30 bis 40Ah, was u.a. daran liegen dürfte, dass einerseits die Luftverschmutzung im hohen Norden extrem gering ist und andererseits die Sonnenscheindauer verbunden mit den relativ niedrigen Tagestemperaturen (wodurch sich, bedingt durch das geringe Aufheizen der Solarmodule) einen relativ hohen Ertrag zeitigte. Es wird sich zeigen, wie die Stromaus-beute im Oktober/November in südlicheren Gefilden sein wird. Mehr dazu später.

Unser Stromverbrauch rekrutierte sich aus einem 40W-Kompressorkühlschrank, dem täglichen Wasserkochen für den Frühstückskaffee samt dem dazugehörigen Toasten. Der 500W Wasserkocher lief dabei ca. 5-10Min./Tag und der 1200W-Toaster (bestückt mit 6 Toasts) ca. 3Min./Tag, was im Falle der beiden Haushaltsgeräte bei 24V-Bordspannung einem Verbrauch von ca. 5 Ampere/Tag entspricht. Der Kühlschrank verbrauchte bei 10°-20° Wohnraumtemperatur in 24 Std. ca. 30-35Ah, womit wir bei einem Tagesbedarf von ca. 40Ah wären (selten gebrauchte Kleinverbraucher wie Notebook, Radio, LED-Lampen, Wasserpumpe sind da mit drin).

1. Korrektur: Wir hatten vergessen, den Wechselrichter nach Gebrauch abzuschalten, was eine ständige Stromentnahme von 0,57Ah, pro Tag also ca. 13-14Ah zur Folge hatte. Rechnet man diesen Stromverbrauch heraus, so lag der damalige Tagesbedarf bei ca. 25-30Ah, was bedeutet, dass wir mit unseren 300Wp Solarstrom nicht nur bei gutem bis gemischtem Sommerwetter mit theoretisch ca. 15 Std. Sonne (mittleres Skandinavien) im Grunde genommen autark waren, sondern auch bei größerer Bewölkung im Sommer autark bleiben würden. Wie sieht es nun im Herbst aus?

Anfang Oktober beispielsweise ist die Stromausbeute bei vollem Sonnenschein am Mittag auf süddeutschem Breitengrad (47° 46' 23.84'' N) 140W bei 35V Modulspannung, d.h. also, die Solarmodule schaufeln max. 4 Ah Strom rein. Das reicht bei max. 8 Std. Herbstsonne und einem davon geschätzt abgeleiteten Tagesschnitt von 15-20 Ampere bestenfalls noch, um damit unseren Kompressorkühlschrank betreiben zu können. Andere Gerätschaften würden den Strom aus den Batterien entnehmen, was bei einer täglichen Entnahme von ca. 10 Ampere bedeutet, dass die Batterien in nicht einmal drei Wochen bis zu ihrer max. Entladungsgrenze (50 Prozent) gehen müssten. Dies ist jedoch nur ein theoretischer Wert, da manche Gerätschaften mit einem sog. Unterspannungsschutz versehen sind, durch den die Batterieentladung max. 20 Prozent von ihrer Gesamtladung erreichen kann - dann schalten diese Geräte selbsttätig ab. Hier zeigt sich, dass häufe Freisteher/Wildcamper außerhalb der Sommermonate eine zusätzliche Stromversorgung brauchen, sei es eine Erweiterung der Solaranlage und/oder größere Batteriekapazitäten oder einen externen Generator (die Stromausbeute Anfang November, beispielsweise, lag trotz voller Sonnen-einstrahlung und 41V-Modulspannung bei lediglich 20-30Wh. Damit lassen sich max. 5-8Ah Strom in die Batterien laden. Das ist viel zu wenig, um längere Standzeiten zu ermöglichen, weshalb nach alternativen Lösungen gesucht werden muss. Die damit verbundene Frage-stellung soll im folgenden näher erörtert werden.

Nun zu unseren Erfahrungen hinsichtlich der Stromausbeute in südlichen Gefilden (GPS-Koordinaten: 37.25 Breite/21.67 Länge) im Frühjahr (Mitte April). Bei täglich ca. 10 Std. Sonne und leicht bewölktem Himmel lag die Energieausbeute (ohne Fleximodul!) im Schnitt bei 30Ah. Dabei lagen die Spitzenwerte bei ca. 200Wh, was einem Zugangsstrom von 8Ah entspricht. Dies ist für uns erstaunlich, da es fast dem gleichen Tagesertrag entspricht, denn wir im August in Skandinavien hatten. Offensichtlich spielt der Breitengrad eine nicht unerhebliche Rolle.

 

Stromalternativen

Wer nicht aufs Geld schauen muss, für den stellt sich die Frage so scheinbar nicht. Er kauft sich weitere Solarmodule und größere Batterien und kann, so die gängige Meinung, bei nahezu jedem Wetter getrost in der Pampa stehen. Aber ganz so einfach ist die Rechnung, wie wir erfahren mussten, nicht. Wer beispielsweise im Sommer ausschließlich im Voll-schatten stehen möchte (wie wir) oder im Spätherbst eine Regenwoche überdauern möchte, ohne weiterfahren zu müssen, der sieht sich alleine mit einer Vergrößerung der Solarkapazität u.U. im Regen. Selbst beste Solarmodule liefern im Kernschatten großer Bäume oder bei dichter Bewölkung nur noch klitzekleine Erträge. Wo ein 100Wp-Modul bei Sonne 700-800Wh/Sommertag zu liefern imstande ist, kann dieser Wert ganz schnell auf unter 10Wh/Herbsttag zurückgehen. Selbst bei 10 Solarmodulen zu 100Wp - wer dazu genug Dachplatz hat ... -  wären das kaum 100Wh/Tag, also weniger als 10Ah Nachlade-kapazität. Bei einem Tagesverbrauch im Herbst von 40-50Ah (und das ist selbst für ein relativ kleines Wohnmobil noch sehr knapp bemessen mit nur gelegentlichem Heizen, wenig Beleuchtung und nur sporadisches abendliches Fernsehen) gingen so mind. 40Ah gespeicherten Batteriestroms täglich flöten. Um so eine Woche frei stehen zu können, müsste die Batteriekapazität mind. 600Ah betragen - und wer hat das schon. Von Wintercamping o.ä. ganz zu schweigen.

Dazu kommt in unserem Fall die durchaus nicht immer zu lösende Problematik, dass wir im Campingfall schon an warmen Tagen (über 25°C Lufttemperatur) nur im Schatten stehen, was die fest installierte Solaranlage quasi außer Gefecht setzt. Behelfsweise lässt sich dieses Problem durch eine mobile Solaranlage lösen, bei der (in unserem Fall) ein klappbares 100Wp-Solarmodul über ein ca. 10m-Solarkabel in die Sonne gelegt wird (siehe Foto), während das Fahrzeug selber im Schatten verbleiben kann. Dadurch, dass dieses Modul ständig am Einfallswinkel der Sonne ausgerichtet werden kann, erzielt es eine vergleichsweise höhere Stromausbeute als sein fest installiertes Dachpendant. Anderer-seits hat es aber nur ein Drittel der Leistungsfähigkeit der Dachmodule. Alle Faktoren zusammengenommen bringt es etwa die Hälfte der Leistung der Dachanlage. Auf obiges Skandinavienbeispiel übertragen bedeutet dies, dass wir (je nach Tageszeit, Sonnenstand und Bewölkung) mit einer Ladeleistung zwischen 50W und 100W rechnen können, was einem Ladestrom von 2 - 4 Ampere entspricht. Dies ergäbe einen durchschnittlichen Tagesertrag von etwa 15 - 20 Ah, wodurch sich, gemessen an obigen Verbrauchern, eine Minusladung von ca. 10Ah/Tag ergäbe. Dies würde eine Standzeit von ca. zwei Wochen erlauben.

Anders sieht es aus, wenn die Speicherleistung der Batterien erhöht würde. Zwei 100Ah LiFiYPO4-Akkus, beispielsweise, liefern im Prinzip mehr Strom als zwei 180Ah AGM-Akkus, weil LiFiYPO4-Akkus zu mind. 90 Prozent entleert und wesentlich schneller wieder aufgeladen werden können. Die 200Ah würden ca. 2000Wh bei 80-prozentiger Entladung liefern und die Lebensdauer geht dabei weit über die gängigen AGM- oder Gel-Batterien hinaus, da Teilladungen, wie sie vor allem bei Photovoltaikanlagen üblich sind, die Lebens-dauer nicht beeinträchtigen (siehe unter Punkt Batterien oben).

Während wir im AGM-Fall nur ca. 180 Ah zur Verfügung haben, hätten wir im LiFeYPO4-Fall mit deutlichen kleineren und somit auch leichteren Akkus mindestens genauso viel Reserve. Bei obiger Minusladung mit dem flexiblen Solarmodul könnten wir also mind. eine Woche ohne große Probleme im Schatten stehen. Kombinierte man nun beide Seiten - entweder zwei 100Ah LiFeYPO4-Akkus mit 4x150Wp Solarmodulen oder zwei 200Ah LiFiYPO4-Akkus und zwei 150Wp Solarmodulen -, so erhöhte sich diese Standzeit in den beiden genannten Extremfällen auf bis zu vier Wochen, ohne einen externen Generator o.ä. in Anspruch nehmen zu müssen.

Ausblicke im PV-Bereich

Im Moment, jedoch, können wir mit unseren bisher beschriebenen Einschränkungen leben. Bei einer langen Frühjahrs- oder Herbstreise mit entsprechend längeren Standzeiten müssen wir uns freilich noch nach weiteren Alternativen umsehen. Eine davon, angekündigt für den Sommer 2017, klingt sehr vielversprechend, schlägt sie doch zwei Fliegen mit einer Klappe. Es handelt sich um die neue Entwicklung, in der statt bisher vier nun fünf Leiterbahnen (Busbars) zur deutlich höheren Stromausbeute in das Modul integriert werden (sog. 5BB-Module). Diese Technik, dann als (semi-)flexible 24V-Solar-module auf dem Dach verbaut, bietet einerseits den Vorteil einer um bis zu 80 Prozent hohen Gewichtsreduktion (was vor allem für Geländemobile äußerst wichtig ist) bei andererseits einer hohen Energieeffizienz von über 23 Prozent. Das erlaubte uns bei etwa gleichem Gewicht eine vierfache Stromausbeute bzw. eine doppelte Stromausbeute bei halbem Gewicht (im Vergleich mit unseren derzeitgen 4-Bus Festmodulen).

 

Neue Solarmodule: Höhere Effizienz dank 5 Busbars

Solarmodule mit 5 Leiterbahnen steigern die Effizienz des Moduls durch Verringerung des Serienwiderstands. Sie machen die PV-Erzeugung zudem noch zuverlässiger. Wird eine Leiterbahn unterbrochen, sichern die anderen den Stromfluss. Statt bisher 3 Busbars zur Leistungsabnahme kommen heute in der Regel 4 Busbars auf den Solarzellen zum Einsatz. Dies bedeutet eine Optimierung des Leistungsflusses durch einen geringeren elektrischen Widerstand, eine noch höhere Belastbarkeit der Solarmodule und eine Reduzierung des Zellen-Serienwiderstands. Ganz neu sind nun Module mit 5-Busbar-Technologie. Durch die zusätzlichen Kontakte an der Vorderseite der Zellen verfügen die Module über noch mehr Leistung als 4-Busbar-Modelle und haben eine nochmals verbesserte Zuverlässigkeit.

 

Auch die Umstellung von 12V- auf 24V-Module macht dabei für uns Sinn. Im Gegensatz zu den 36-zelligen 12V-Solarmodulen arbeiten 72-zellige Module mit 24V. Die 24V-Schiene hat mehrere Vorteile für uns. Zum einen passt sie direkt zu unserem 24V-Bordsystem, ohne dass die Module seriell geschaltet werden müssen, was im Fall von Teilverschattung zum kompletten Leistungsverlust führen würde (umgekehrt lassen sich die 72-zelligen Solar-module mithilfe eines MPPT-Solarladereglers problemlos auf 12V herabsetzen). Zum anderen sind sie gerade für MPPT-Laderegler gut geeignet, da diese mit der höheren Spannung besser arbeiten können. Die 72-zelligen Module können übrigens auch mit PWM Solarladereglern für 24 Volt Batterien verwendet werden, ohne dass die Photovoltaik Module seriell verbunden werden. Die Solarpanele mit 72 Zellen haben eine doppelt so hohe Spannung und nur halb so viel Strom wie die Solarpanele mit 36 Zellen. Durch die höhere Spannung der Photovoltaik Module verringert sich prozentual der Spannungsver-lust an den im Solarmodul verbauten Dioden und im Kabel.

 

 

 

Fortsetzung folgt 

Schaubild für die Stromversorgung eines Expeditionsmobils

Willkürlich gewähltes Motiv (das sich an unsere ursprüngliche Bremachversion anlehnt)
Willkürlich gewähltes Motiv (das sich an unsere ursprüngliche Bremachversion anlehnt)