März 31, 2021

Endlich die Sonne nutzen (Update 05.2022)

Das Projekt Solar war für mich mit Abstand das aufwendigste Thema bisher – nicht handwerklich, sondern die investierte Zeit der Recherche seit Dezember 2020. Das lag zum einem in der Tatsache, dass ich nicht viel Ahnung vom Thema hatte (außer grundsätzlich Strom) und zum anderen an der Beeinflussung bzw. den diffusen Meinungen von vermeintlichen Experten in den einschlägigen Foren verzweifelte. Je mehr ich mich in das Thema einarbeitete, desto schneller filterte ich die sicherlich gut gemeinten Aussagen der „Habe-immer-Strom“-Gruppe („Bei mir war Solar im Paket“ oder „Da gibt es ein günstiges 2×100 WP Set“) und der „Je-mehr-desto-besser“-Fraktion („Ich habe 650WP auf dem Dach und 2x200AH LifePo – bin voll zufrieden“) heraus. ABER: Die Bewertung der technischen Fakten wurde auch zunehmend schwieriger. Die wirklich guten Erläuterungen fand ich zum einen bei echten Guru’s wie Amumot und zum anderen durch schlichten Zufall z.B. das Victron MPPT ExcelSheet zur Berechnung der Anlage oder eine Berechnung der Solarerträge im Jahresschnitt über die Angabe der GPS-Daten (Werte eintragen und einfacher Klick auf die Karte).

Beispiel: Ort in der Normandie, 160WP Solar, 160AH Batterien (max. 60% Nutzung), 300WP(25Ah) Verbrauch pro Tag

Das vorstehende Beispiel zeigt ein kleines Problem – 25Ah sind im Sommer viel, im März/Oktober viel zu wenig, denn die Durchschnittstemperatur liegt bei 7% und es ist dunkler > Heizung an, Licht an etc.
Bemerkung: Auf der Webseite kann man auch wunderbar mit Batteriekapazitäten etc. „spielen“ – Wh = Batterie Ah * 12V.

Was ich schon geahnt hatte wurde somit durch die Berechnung der Solarerträge sichtbar – ich musste mich auch mit den Verbräuchen detaillierter beschäftigen. Dies ist zum Beispiel die stundenlang laufende Heizung, ein langer Fernsehabend mit SAT-Anlage im Winter oder, wie bei uns, On-Demand streaming, die Ladeaktivitäten USB und Licht. Heizung? Fernsehabend? Licht? – Ich war bei den persönlichen Reisepräferenzen angekommen. Fahre ich wirklich in den dunklen Jahreszeiten und stehe mehrere Tage auf SP ohne Landstrom oder bin ich im Sommer viel auf CP unterwegs und möchte nur nicht die typische 5€ Strompauschale pro Tag entrichten? Wann lade ich die E-Bikes? Fahre ich sehr häufig Stellplätze ohne E-Säule an? Alle diese Fragen muss man sich selbst beantworten – am Ende kommt doch nur ein Kompromiss heraus, der aber hoffentlich wirtschaftlich tragfähig ist.

Meine persönlichen Parameter

  1. Ich werde meine 2x80Ah Gelbatterien derzeit nicht durch LifePO4 ersetzen um mehr Kapazität zu haben. Hierzu würde ich einen zusätzlichen Ladebooster und/oder EBL benötigen der diese Batterien a) in akzeptabler Zeit (derzeit EBL 15Ah) und b) vor allem gem. der erforderlichen Ladekennlinie und Werte lädt.

  2. Wenn ich häufiger „auf Kante“ mit Solar und Batterie bin, ist ein detailliertes Wissen über den Verbrauch und die Restkapazitäten essentiell!

  3. Wenn schon, denn schon : Richtig laden – die Solarreglertypen PWM (preiswert) und MPPT (teurer) unterscheiden sich vor allem in der Effizienz. Einfach ausgedrückt : PWM funktioniert wie ein Schalter AN/AUS, MPPT passt sich der jeweiligen Situation flexibel an. Auf dieser Seite wird das vollumfänglich erläutert.

  4. Da ich (sehr) wenig Platz auf dem Dach habe, kann ich meine notwendigen WP-Werte nur über die sorgsame Auswahl der Plattengrößen erzielen und möglichst kein Mix, gleicher Hersteller/Serie = identische technische Parameter.

  5. Da meine Anlage nicht wirklich erweiterbar ist (wegen Platz) muss die bestmögliche Effizienz über die Berücksichtigung technischer Parameter (z.B. VImp, Effizienzgrad etc.) der Solarplatten in Verbindung mit dem Laderegler und Installation (nicht kleben wegen Ineffizienz bei hohen Temperaturen, parallele Anordnung wegen Verschattungsszenarien) erzielt werden.

  6. Uuups, die Dichtigkeitsgarantie nicht vergessen.

Mein Kompromiss – meine Solaranlage

Ich habe als bekennender Amateur versucht, die für mich bestmögliche und wirtschaftlich vertretbarste Lösung zu finden. Mir ist bewusst, dass sie wahrscheinlich nicht perfekt ist, aber für meine Reisegewohnheiten (Ganzjahresfahrer, zumeist März bis Oktober ohne Landstrom) und natürlich einen Jahreswechsel in Süditalien absolut ausreichend ist. UND, wenn die „anderen“ Reisen anstehen oder die Sonne mal länger nicht scheint, muss ich mir nun mal eine Steckdose suchen.

  1. Solarpanele von Enjoysolar Schindel 4 Stück je 80WP
    Hierüber musste ich mein Dachflächenproblem kompensieren, jedes Panel hat die Maße 117x35cm.

  2. Solarregler Victron Smartsolar MPPT 75/15 (05.2022 Ersetzt durch 100/20)
    Für diesen Regler habe ich mich aufgrund der Eingangsspannung (max. 75V) und der maximalen Ladung von 15AH (für meine Gelbatterien das Optimum) entschieden – war außerdem auch noch eine günstige Lösung (EBAY). Weiterhin hat dieser Regler keine mechanische Komponente (z.B. Lüfter). Man kann auch gleich einen stärkeren nehmen wenn der Ladestrom (A) sich runterregeln lässt. Hierbei muss, wie gesagt, der vorhandene Batterietyp unbedingt berücksichtigt werden. Und ich liebe „smart“ am Smartphone – aber auch eine coole, beleuchtete Anzeigenkombination wie im Flieger hat was – vor allem aber Verkabelung.

  3. Installation
    In der ersten Stufe sind jetzt zwei Panele parallel angeschlossen, bei der zweiten Stufe (Herbst 2021) werden zwei weitere Panele angeschlossen. Hier habe ich die Vorschläge von Amumot u.w. berücksichtigt und die bestmögliche Kompensation einer Teilverschattung durch parallelen Anschluss erzielt. Leider musste bei Panel Nummer vier ein neuer Laderegler her, oder ich denke über eine parallele/serielle Anordnung mit allen Nachteilen bei Teilverschattung nach. Update: Über Ebay einen Victron SmartSolar MPPT 100/20 gekauft und den alten verkauft. Differenz 30€ – das geht. Alle parallel geschaltet.

  4. Verkabelung
    Um die Dichtigkeitsgarantie nicht zu verlieren, hat mir mein Eura Fachpartner nach der jährlichen Dichtigkeitsüberprüfung das „Loch“ gebohrt und den Kabel-Dachdurchlass fachmännisch verklebt. Das war übrigens mit ca. 100€ die teuerste Einzelleistung der gesamten Installation. Was der Fachhändler natürlich nicht gerne macht ist die Installation einer kompletten Anlage die woanders gekauft wurde – er muss im Zweifelsfalle die Garantieansprüche erfüllen oder zumindest klären. Ich habe gleich Kabel mit 6mm2 vom 4-Fach-Verteiler bis zum Laderegler gezogen – falls meine Dachfläche wie von Zauberhand wächst oder in Zukunft neue Solartechnologien zur Verfügung stellen.

  5. Befestigung
    Standardarbeiten (Reinigen, Primer, Kleber). Als Haltespoiler habe ich mich für die Aluspoiler mit 65 cm Länge entschieden – halbiert ergeben die fast genau die Breite einer Solarpanele.

  6. Sonstiges
    Die Verbräuche messe ich zusätzlich mit einem installierten Victron Smartshunt 500.

  7. Kosten
    03.2021 Stufe 1 : 420€ (2 Panele, Kabel inkl. Y-Verteiler 4-fach, alle Kleber, Aluspoiler, Regler, Dachdurchführung durch Eura Fachbetrieb)
    05.2022 Stufe 2 : zusätzlich 200€ (2 Panele, Aluspoiler, Kabel zum Verteiler)

  8. Zeitlicher Aufwand
    Die Recherche war ein echter Zeitfresser, aber es war für mich ein tolles Thema. Die Installationszeit (ohne Dachdurchführung) betrug ca. 3 Stunden, eine weitere kam durch den SmartShunt hinzu. Weitere 2 Stunden für Stufe 2 – wieder ALU-Spoiler teilen, Dach reinigen, kleben und Kabel verlegen.

Lessons learned

  • Batteriekapazität ist immer gut, aber nicht alles – sie hilft zur Überbrückung von Tagen mit schlechten Erträgen.

  • Zusätzliche Solarplatten erweitern die Kapazitäten in den Randmonaten zwar sehr gut, von November bis Februar geht in nordischen Gefilden trotzdem nicht viel – wie gesagt, habe ja auch keinen Platz mehr ;-(

  • Schaut euch die Verbräuche genauer an – Ambiente im HS ist cool, aber 2,1Ah (nur hinten) sind auch viel.

  • Die Komponenten müssen von Anfang an aufeinander abgestimmt sein (z.B. Laderegler und Batterie). D.h. für mich, dass ein evtl. späterer Umstieg auf LifePO4 in Bezug auf Solar zwar einen neuen Laderegler erfordert (kann, nicht muss!) – aber diese Komponente ist auch die am einfachsten zu wechselnde in Bezug auf Zeit und Kosten. Immerhin kann der alte Regler gut verkauft werden.
  • Mein Testszenario bei Bild Stufe II : Wechselrichter an, 1200W Fön dran, volle Sonne Mitte Mai in Mittelhessen.