Um mit dem Bus richtig autark sein zu können, führt kein Weg an einer Solarzelle vorbei. Lies hier, was ich verbaut habe und worauf du achten solltest.
Voraussetzung Zweitbatterie
Um überhaupt eine Solarzelle sinnvoll betreiben zu können, solltest du eine Zweitbatterie verbaut haben. In manchen Bussen ist bereits ein Platz für so eine vorgesehen, etwa unter dem Fahrersitz. Hier gibt es die Möglichkeit, sie mit einem Trennrelais an den Stromkreislauf des Wagens anzubinden, sodass sie bei der Fahrt mit geladen wird. Dies ist sehr sinnvoll, aber hierfür nicht unbedingt nötig.
In meinem Bus habe ich eine Zweitbatterie mit 100Ah unter dem Fahrersitz verbaut.
Die Kapazität der Batterie sollte sich nach der von dir gewünschten Leistung richten. Diese ergibt sich aus deinen Verbrauchern und wie lange du diese im Zweifelsfall ohne Unterbrechung und Ladung der Batterie betreiben möchtest. Hierfür gibt es Rechner im Internet, die dir die Hochrechnung vereinfachen.
Manchmal macht die Größe des Einbauorts die Entscheidung auch einfacher, unter meinen Fahrersitz passt einfach nichts Größeres und ich habe ihn schon 1-2 cm erhöht.
Überprüfe auf jeden Fall genau die maximalen Maße des Einbauorts!
Da wir aber eine Solarzelle nicht direkt an die Batterie anschließen können wollen, brauchen wir einen Solarladeregler:
Der Solarladeregler
Ein Solarladeregler stellt sicher, dass die Spannung der Solarzelle die Batterie läd, bis diese voll ist. Das könntest du auch erreichen, wenn du die Solarzelle direkt mit der Batterie verbindest, aber dann würde die Batterie überladen und zerstört werden, wenn du die Verbindung nicht trennst sobald die Batterie voll ist. Außerdem sichert ein Laderegler die Batterie vor zu starker Entladung durch die Verbraucher, indem er sie abschaltet, wenn die Spannung der Batterie zu niedrig ist.
Bei Solarladereglern gibt es grundsätzlich zwei verschiedene Systeme:
MPPT steht für Maximum Power Point Tracking und bezeichnet ein Verfahren, bei dem der Solarzelle die optimale Last entnommen wird. Diese ist nicht immer gleich, sondern ist abhängig von der Sonneneinstrahlung und der Temperatur. Wikipedia liefert hier eine genauere Erklärung. Diese Regler liefern das effizienteste Ergebnis ab, kosten dafür aber auch mehr.
PWM ist ein weiteres Prinzip für Laderegler und steht für Pulsweitenmodulation. Diese Regler bringen lediglich die Spannung der Solarzelle auf die Spannung der Batterie und trennen die Verbindung, wenn die maximale Spannung der Batterie erreicht ist. Die Technik ist simpler, der Wirkungsgrad geringer (ca. 10-20% je nach Umständen), aber dafür sind Regler dieser Art günstiger.
Wer richtig interessiert ist, kann sich dieses Whitepaper (PDF) über die Unterschiede der beiden Verfahren durchlesen.
Ich habe mich für den SmartSolar MPPT Laderegler 75/15 von Victron Energy entschieden. Dieser kommt im Internet mit guten Bewertungen weg und hat solche Spielereien wie Bluetooth, sodass per App Einstellungen vorgenommen und Statistiken eingesehen werden können.
Einen ausführlichen Erfahrungsbericht dieses Ladereglers gibt es in einem separaten Beitrag.
Diesen habe ich dann in der Nähe der Bordelektronik montiert und mit der Zweitbatterie und meinem Bedienpanel verbunden.
Jetzt muss nur noch die Solarzelle montiert werden und dann ist die Solaranlage auch schon einsatzbereit!
Die Solarzelle
Je nachdem, wie viele Verbraucher du kontinuierlich betreiben möchtest, solltest du auch deine Zellen dimensionieren. Ich lade mein Handy, Kamera, Notebook, betreibe einen LED-Streifen, plane eine Kühlbox ein und habe mich für ein 100W-Panel entschieden. Mehr wollte ich nicht auf dem Dach haben und kleiner sollte es auch nicht sein 😉
Die Solarzelle habe ich mit Edelstahlprofilen auf der Platte meines Dachträgers befestigt.
Dieses Panel läuft mit 36V, es gibt aber auch Panele mit 12V oder 24V. Hier ist entscheidend, dass der gewählte Laderegler die Spannung unterstützt. Unterscheiden tun sich die verschiedenen Panels dann ebenfalls in der Stromstärke.
P = U * I
P ist die Leistung in Watt, U die Spannung in Volt und I die Stromstärke in Ampere. Teilen wir bei dem Panel die 100W durch die Spannung von 36V erhalten wir die maximale Stromstärke, nämlich ca. 2,8A. Diese ist entscheidend für den Querschnitt des Kabels, mit dem wir die Zelle an den Regler anschließen.
Eine Faustregel ist, dass ein Quadratmillimeter Kabelquerschnitt 10A verkraftet. Hätte das Panel nun 12V lägen wir schon über 8A und sollten auch ein dementsprechendes Kabel verwenden. Das 36V Panel kann ich allerdings problemlos mit einem dünnen 0,75m² Kabel anschließen, was mir wichtig war, denn ich habe es durch die Türdichtung verlegt.
Die Solarzelle ist standardmäßig mit MC4-Steckern vorkonfektioniert. Diese erwarten einen Kabelquerschnitt von über 4mm², was zu viel für meine Zwecke ist. Das wird benötigt, wenn einige dieser Module zusammengeschaltet werden.
Also habe ich sie durch kleinere, wasserdichte Schraubverbindungen ersetzt.
Damit wird die Solarzelle mit dem Solarladeregler am entsprechenden Eingang (PV) verbunden und voilà ist das Setup fertig.
Funktion und Ertrag überprüfen
Der Laderegler sollte nun anzeigen, dass die Solarzelle Energie liefert und Aufschluss über den Ladezustand der Batterie geben.
Im meinem Fall kann ich das alles bequem über die VictronConnect App prüfen, mit der ich auch sämtliche Einstellungen vornehmen kann. Sie zeigt die aktuelle Leistung der Solarzelle, den Verbrauch, die Batteriespannung, Statistiken und Einiges mehr an.
Herzlichen Glückwunsch, deine Solaranlage ist nun komplett 🙂
