Grundlagen

Zuerst ein paar Grundlagen über Masseinheiten, damit alles etwas verständlicher wird. Ampere gibt an, wie viel Strom durch eine elektrische Leitung fliesst – analog der Durchflussmenge in einer Wasserleitung. Errechnet wird die elektrische Stromstärke aus der Spannung des Netzes (Volt) und der Leistung der Geräte (Watt).

Ein Gerät, dass 100 Watt Leistung im 12 Volt Bordsystem zieht, verbraucht 100 W / 12 V = 8,33 A. Lässt man dieses Gerät eine Stunde laufen, verbraucht man insgesamt 8,33Ah (Amperstunden), läuft es nur eine Viertelstunde verbraucht es 8,33Ah / 4 = 2,01 Ah. Die Batteriekapazität wird in diesen Ah angegeben, bei einer 95Ah Batterie kann dieses Gerät also 11 Stunden (95Ah / 8,33 Ah) betrieben werden, bevor die Batterie ganz leer ist.

Die Solarpanels auf dem Dach wandeln Licht in Strom um und senden diesen Strom über Leitungen zum Laderegler (oder Solarregler). Der Laderegler wandelt den ankommenden Strom in 12 Volt um und berechnet, wie er die Batterie am besten voll bekommt. Der Laderegler sendet nun den umgewandelten Strom zur Batterie, wo sich diese langsam füllt. Je mehr Licht oder je grösser die Solarpanels sind, desto mehr Strom kommt schlussendlich bei der Batterie an und desto schneller ist sie gefüllt.

Planung

Das wichtigste und schwierigste zugleich, ist die Berechnung des eigenen Stromverbrauchs. Dazu gibt es zwei Möglichkeiten:

1. Man berechnet den theoretischen Stromverbrauch pro Tag
2. Man misst den tatsächlichen Stromverbrauch

Anhand der Liste kann der Stromverbrauch berechnet werden. Wie viele Kaffees lasse ich aus der Kaffeemaschine, wie viele Stunden TV pro Tag, wieviel Radio, Licht, Internet, Laptop aufladen etc.? Wenn ich die Liste so durchgehe und die Ampere der Geräte mit den Stunden multizipliere und dann addiere, komme ich auf ca. 32 Ah Verbrauch pro Tag.
Die zweite Möglichkeit, den tatsächlichen Verbrauch genau zu messen, geht nur mit einem Batteriecomputer. Dieser zeigt unseren täglichen Verbrauch an, ca. 30 bis 60 Ah, je nachdem, wieviel Internet wir brauchen und was ich alles aufladen will (Drohne, Laptop etc).

Ich brauche so also ca. 40 Ah pro Tag. Die Formel für Mitteleuropäische Verhältnisse ist in ungefähr:

Ah x 12 / 5 = benötigte Solarwatt

(hierzulande nimmt am als Faustregel, dass fünf Stunden pro Tag die Wattenergie des Solarpanels „geerntet“ werden kann).

Es würde mir also ein 100Watt Panel reichen, wenn ich jeden Tag die Batterien wieder voll haben will. Nur, es gibt auch Regentage, die mal überbrückt werden müssen. Will ich mal zwei Tage überbrücken, brauche ich das Doppelte, also 200Watt Solarpanel insgesamt.

Da 2x 140 Watt nicht viel teurer und schwerer sind wie 2x 100 Watt und ich auf dem Dach Platz habe, nehme ich grad die grösseren…

Damit habe ich für mich geklärt, dass ich zwei 140 Watt Panels montiere. Ich hätte Platz für ein drittes und auch noch für ein 80Watt, aber die brauche ich definitiv nicht, sonst ist die Solaranlage für mich deutlich überdimensioniert.

Material

Solarmodule: Grundsätzlich gibt es zwei Möglichkeiten, konventionelle und Semiflexible. Konventionelle sind günstiger, aber schwerer. Die dünnen flexiblen sind leicht, etwas teurer, nur wenige Millimeter dick und sie werden auf das Dach direkt aufgeklebt. Das ist ein Nachteil, wenn die Module irgendwann ersetzt werden sollten.

Es gibt Panels aus monokristallinem oder polykristallinem (amorphen) Silizium. Der Wirkungsgrad der monokristallinen Panels liegt bei rund 20%, da gibt es nichts besseres (dafür teurer). Bei polykristallinem (amorphen) Silizium liegt der Wirkungsgrad bei rund 16%. Beide Materialien haben eine sehr lange Lebensdauer. 

Laderegler: ich empfehle ein MPPT-Laderegler, die haben eine bessere Leistung bei nicht voller Sonneneinstrahlung, sind aber auch etwas teurer wie die normalen. Es gibt verschiedene Grössen von Laderegler, die meist in A angeschrieben sind. Wattanzahl der Panels geteilt durch 12 gibt in ungefähr die Grösse des Ladereglers an. Da aber die Beschreibung des Herstellers beachten, dort wird eine maximale Wattanzahl empfohlen. Auch beachten, falls man die gesamte Anlage mit mehr Solarpower ausbauen will, dass der Laderegler diese auch verkraften kann.

Kabel: Als Kabel empfehle ich Solarkabel, die eine Dimension von 6mm² haben.

Unsere Materialliste

Platzierung

In erster Linie kommt es ja darauf an, wo man auf dem Dach Platz für die Module hat. Gibt es schon Dachdurchführungen, die man für die Kabel benützen könnte? Der Laderegler muss entweder möglichst nahe an der Batterie oder am EBL sein, je nachdem, wo man anschliessen möchte. Hat das EBL eine Solar-Input-Möglichkeit oder einen Eingang für ein Zusatzladegerät, ist dies für Anfänger sicher die einfachere Möglichkeit, ansonsten muss man direkt an der Aufbaubatterie die Kabel an die Poole schliessen. Bei grösseren Anlagen (über 200 Watt) bitte die Absicherung des EBL beachten, beim EBL99 von Schaudt ist z.B. der Solareingang nur mit 15A abgesichert, der Eingang des Zusatzladegerätes immerhin mit 20A. Für die Kabelverlegung vom Dachdurchgang zum Laderegler muss man den Weg im Auge behalten, denn die Kabel sind nicht grad dünn und damit auch etwas starr.

Meistens steht man mit der Aufbautüre Richtung süden, von daher wäre es nicht die schlechteste Idee, die Module auf der Seite der Aufbautür zu verbauen, da kriegen sie übers Jahr gesehen am wenigsten Schatten ab...

Damit hat man in ungefähr auch den Standort der Solarmodule. Je kürzer die Wege, desto besser (aber nicht entscheidend). Hat man nun immer noch die Wahl der Möglichkeit, würde ich die Module am Dach vorne montieren. Normalerweise ist jeweils die Hinterachse schon genug mit Gewicht belastet, die Vorderachse kann da schon noch etwas vertragen…

Wie verklebe ich die Panels?