Strom im Expeditionsmobil
Wie hoch ist der Bedarf an Strom im Expeditionsmobil, eine Frage, die oft gestellt wird. Die zweite Frage kommt schnell hinterher: Habt ihr einen Stromgenerator dabei?
Bevor ich unsere Erfahrungen aus der Praxis schreibe, ein paar Zeilen zu unserem Stromkonsum und zum Aufbau unserer Energieversorgung.
Die Kombination wie wir sie verwenden, hat keinen Anspruch auf Vollkommenheit oder optimale Lösung. Es gibt Fahrzeuge mit anderen Konzepten und anderen Optionen, durchaus möglich, dass diese besser sind. Sehe die folgenden Zeilen als eine Möglichkeit von vielen.
Unseren Energiebedarf im Wohnaufbau decken wir wie folgt:
Zum Kochen und Backen verwenden wir Gas. Wir gehen so gut wie nie essen, kochen also täglich selbst, backen Kuchen, Pizza, Aufläufe und Brot. Nutzen den Herd so, wie man ihn in einem Haus nutzt. Wir haben 2 x11 kg Gas an Bord. 11 kg Gas reichen etwa 5 Monate. Das heißt, nach 5 Monaten habe ich 5 Monate Zeit, eine Füllmöglichkeit zu finden. Klappte in den vergangenen 18 Jahren immer.
Zum Heizen verwenden wir Diesel. Wir verwenden eine 5KW Dieselwarmwasserheizung von Eberspächer. Das warme Wasser läuft durch Rohre, die im Fußboden verlegt sind und/oder durch einen 20 Liter Boiler. Im Heizkreislauf sind etwa 18 Liter Wasser.
Unser Wohnaufbau ist 80 mm isoliert (Boden 100 mm).
Bei Temperaturen zwischen 5-10 Grad tagsüber und -2 bis 2 Grad nachts, reicht es aus, wenn die Heizung morgens etwa 30 Minuten auf Volllast läuft und am Abend nochmals für 20 Minuten.
Strom im Expeditionsmobil
Jetzt endlich zum Strombedarf.
Auf dem Dach haben wir vier Solarpanele mit insgesamt 480W Peak installiert. Diese liegen plan auf dem Dach und können nicht aufgerichtet werden.
Im Aufbau verwenden wir 24 Volt, um so ohne Technik auch mit Solarstrom die Starterbatterien laden zu können (war noch nie erforderlich) oder mit der Lichtmaschine die Bordbatterien (war auch noch nie erforderlich).
Der zweitgrößte Verbraucher ist eine 40 Liter Kompressor-Kühlbox. LED-Leuchten, Wasserpumpe etc. fallen nicht ins Gewicht. Der größte Verbraucher sind unsere beiden Laptops.
Die Laptops sind täglich 10-14 Stunden in Betrieb (an Standtagen). Sie laufen auf 220 Volt, das heißt, neben den Laptops ist auch ein Sinus-Wechselrichter täglich etwa 14 Stunden im Einsatz.
Die Batteriekapazität:
Vor 20 Jahren installierten wir zwei rüttelfeste Blei-Säure-Akkus mit einer Kapazität von je 180 AH. (Also 180 AH bei 24 Volt). Diese waren nach vier Jahren kaputt.
Wir installierten Blei-Gel-Akkus mit einer Kapazität von je 165 AH. Diese waren nach vier Jahren hinüber.
Wir installierten einfache Starterbatterien (90 AH), weil in Afrika keine anderen aufzutreiben waren. Diese waren nach 1,5 Jahren durch.
Derzeit habe ich 2 Optima Yellow Top mit 75 AH eingebaut, die seit drei Jahren ihren Dienst tun.
Meine derzeitige Batteriekapazität ist also sehr gering.
Strom im Expeditionsmobil
Im Winter in Marokko ausreichend, in Spanien zu wenig
Bei diesem Set-Up, also 480 Watt Solar und 75 AH (bei 24 Volt) brauchte ich (bei obigem Nutzerverhalten) noch nie einen Generator, Landanschluss oder während der Fahrt laden.
Regentage sind in den Sommermonaten auf der Nordhalbkugel kein großes Problem.
In den Wintermonaten sind wir nur im Süden autark. Die Sonnenverhältnisse reichen auch im Winter z.B. in Marokko aus, auch wenn wir dort zusätzlich morgens heizen.
Diesen Winter ist es jedoch anders. Corona bedingt überwintern wir in Spanien. Derzeit (November ) sind wir in der Nähe von Valladolid, etwa auf dem 41sten Breitengrad. Das heißt, die Sonne steht deutlich schräger als z.B. in Südmarokko und es gibt weniger Sonnentage. Es kommt also über die Solaranlage weniger Strom herein. (In Marokko erwärmen wir auch im November unser Duschwasser mit Solarstrom. Im Boiler ist eine 220Volt Heizpatrone verbaut)
Hier reicht die Solaranlage an leicht bedeckten Tagen aus. Regnet es jedoch den ganzen Tag oder ist es den kompletten Tag stark bewölkt, reichen die 480 Watt nicht aus und die Batteriespannung fällt. Ein bis zwei Tage bekommen wir überbrückt (2×75 AH) doch dann muss entweder die Arbeit an den Laptops reduziert oder geladen werden.
Generator für die Überwinterung in Spanien
Um unabhängig zu sein, haben wir diesmal einen Stromgenerator gekauft. Einen einfachen, preiswerten Generator ohne Ansprüche. Wenn er uns über den Winter bringt, hat er seinen Dienst getan. Er ist schwer und laut, aber das stört uns nicht.
Auf dem 41sten Breitengrad sind wir jetzt seit genau 30 Tagen, der Generator hat in diesen Tagen 7 Betriebsstunden erbracht. Um die Batterien wieder aufzuladen (von 70% auf 90%), läuft der Generator etwa 45 Min.
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Hallo Burkhard,
meine ersten beiden (190Ah) Solarbatts (Blei-Säure) hatten auch nur knapp über 4 Jahre gehalten. Und ich lebe nicht – wie Ihr – ständig im Fahrzeug.
Dann hab ich den Solarregler gewechselt von MPPT nach MPPT (also nur Hersteller, Modell, nicht aber die Technologie) und zusätzlich einen Windgenerator installiert für Küste, Gebirge kombiniert mit Schlechtwetter – die nächste baugleiche Batterie hat dann rd. 10 Jahre gehalten (Kapazität hat zwar etwas nachgelassen, war aber nicht so störend, daß ich mal motorisch nachladen mußte).
Und ja – zwischen 1997 und heute hat sich die Verteilung des Energieverbrauchs deutlich verändert:
Damals Kühlschrank – dann lange nix, dann der Rest.
Heute Kühlschrank – gefolgt von Rechner (ich nutze einen carPC https://privat.albicker.org/blog/2018-02-28-laptop-ersatz-car-pc.html mit WOMO-Fernseher als großes Display – gut für meine Augen) – dann lange nix und dann der Rest.
Und deshalb hab ich vor wenigen Jahren auch von 200 auf 400 Wp Solar aufgerüstet
https://privat.albicker.org/wohnmobile/elektrik.html
P.S.: kochen und heizen mit Gas (Gasheizung braucht weniger Strom – zumindest war das damals so)
Ich war erst überrascht über Eure nach heutigen Maßstäben eher spartanische Stromversorgung. Aber dann habt Ihr wohl nur wenige sparsame Verbraucher und Euer Leben ist auf sonnenreiche Regionen ausgerichtet.
Mit einem luxuriös ausgestatteten Wohnmobil dagegen geht im deutschen Winter ohne Steckdose in der Nähe nicht viel. Da hilft auch mehr Batteriekapazität nicht, denn die muss irgendwann wieder aufgeladen werden. Auch mehr PV hilft nur bedingt, denn ein Vielfaches von „nix an Solarertrag“ ist immer noch nix.
Einen lauten Generator kann man in Deutschland nicht überall einsetzen und eine leistungsfähige Brennstoffzelle kostet ein Vermögen. Hier hilft also nur viel Fahren, aber wohin und wozu? Corona ist überall und jetzt kommt auch noch Schnee dazu.
Landstrom ist im hiesigen Winter also des Campers bester Freund 😉
Hallo Max,
ein zweiter Ladewandler könnte ggf. eine sinnvolle Ergänzung sein. Hab‘ ich neulich mal mit Ulrich Dolde diskutiert, der das an seinem Sternchen so realisiert hat (www.wohnmobil-selbstausbau.com). Aber natürlich müssen die verbauten Batterien dann so dimensioniert sein, dass sie das hohe Stromangebot auch aufnehmen können. Ulrich hat im Sternchen die Königsklasse installiert, MLIs (Li-Ion) von Mastervolt. Er hat auch sehr gute Erfahrungen mit den aufstellbaren Solarpanels gemacht, was wohl wirklich was bringt. Wir selber haben 800 Ah bei 12 V (AGM mit Gelzusatz, Hoppecke Power.Com SB 800, 6 Blöcke a 2 V 800 Ah in Reihe geschaltet). Nachteil: Hohes Gewicht. Vorteil: Mehr Batteriekapazität, mehr Autarkie. Auch bei uns werden die Notebooks viel in Betrieb sein. Außerdem zeitweise nicht nur der Kühlschrank, sondern auch noch eine zusätzliche Kühlbox. Dazu noch hier ein Lüfterchen und da ein paar Lämpchen und man staunt, wie sich die Amperes summieren. Wir betreiben möglichst viele Geräte an Bord direkt an 12 V, so dass der Wechselrichter nicht zu oft benötigt wird. Kochen läuft bei uns komplett über Gas (Innen- und Außenkochstelle).
Geladen wird über Votronic Ladewandler, Solar (480 W), Landstrom (plus zweites, autarkes Ladegerät mit Breitbandeingang 90 – 260 V für weltweiten Einsatz) und notfalls den Generator (Dometic 2,5 kW Diesel, fest installiert mit Fernstarteinrichtung). Die Solarzellen stammen noch vom Vorbesitzer. Es gibt natürlich neue, begehbare, leistungsstarke blablabla auf dem Markt, aber der Umbau war uns zu aufwändig. Auch die Geschichte mit den aufstellbaren Panels ist mit Vorsicht zu genießen. Da muss man sehr mit plötzlichen Windstößen aufpassen, damit sich die Dinger nicht verabschieden. Ist eine gewaltige Segelfläche. Und auch Windgeneratoren haben eine Belastungsgrenze.
Viele Grüße,
Jürgen
Interessant, Eure Erfahrungen; wenn auch nicht völlig überraschend. – Grundsätzlich leuchtet mir Euer Konzept und die Entscheidung, nur das mit Strom zu betreiben, was halt nicht (oder kaum) anders geht, völlig ein. – Es gibt Leute, die in ihrem Fernreisemobil ALLES elektrisch machen, sogar kochen und grillen – und so den Strom kWh-weise verballern; daher schleppen sie schier tonnenweise Batterien und sonstige Strombereitstellungs-Hardware mit, das Mobil wird zum fahrbaren Trafohäuschen. (Technisch eine interessante Herausforderung, eigentlich aber IMHO völliger Unfug, allein schon wegen des Gewichts, das in einem Fahrzeug nun mal hinderlich ist. Überall. Und immer.).
Die Sache mit dem Landstrom ist ja schon nett und lustig und verlockend komfortabel; aber sie widerspricht halt völlig dem Grundgedanken der Autarkie, die ich für essenziell halte: Wenn man irgendwo frei steht, gibt’s da halt keine Steckdose …
Hallo und herzlichen Dank für diesen Artikel.
Grob gesagt sind wir ähnlich unterwegs (630 Ah bei 12 V) und haben betr. Verbrauch ähnliche Erfahrungen gemacht (einfach noch nicht so lange). Wenn ich 220V brauche (insb für Laptops) lasse ich den Wechselrichter nicht laufen, der Lüfter ist mir zu laut. Ich lasse den Wechselrichter laufe und lade den Laptop wenn er abgestellt ist und wir draussen sind.
Da ich aber kein Technik-Hirsch bin, möchte ich gerne meine Fragen stellen:
– Warum habt Ihr einen Geni gekauft, bzw. warum nicht einfach den Motor zB 45 Min laufen und die Aufbaubatterien über den Ladewandler laden lassen?
– Jemand hat mir mal gesagt, dies wäre schädlich, dh. den Motor einfach im Standgas laufen zu lassen … stimmt das? Natürlich mache ich das nicht nur für 5 Min, sondern 45-60 Min. (ich brauche dafür 1 – 1.5 Liter … zumindest gemäss Bordcomputer)
– Wie verhält es sich mit dem Wechselrichter, wenn man den während der Fahrt laufen lässt um zB Laptop und ander 220V-Verbraucher zu laden? Ich habe das anfangs gemacht, ohne Probleme, bin aber unsicher, ob die Rüttelei dem Wechselrichter schadet. Logisch mache ich das nicht auf Pisten, aber auf Asphalt?
– Gibt es eine Pi-mal-Handgelenk-Regel für die Lebensdauer von Aufbaubatterien? Wie erkennt man, dass die Lebensdauer der Batterie zur Neige geht? Ich achte jeweils am Morgen auf den Abfall der Spannung durch die Nacht und wie schnell die Batterie wieder ‚oben‘ ist … bis jetzt ist das IMHO zufriedenstellend. Ich habe Exide ES2400 Gel.
Ganz herzlichen Dank!
Herzliche Grüsse (immer noch aus Malaysia …)
„Jemand hat mir mal gesagt, dies wäre schädlich, dh. den Motor einfach im Standgas laufen zu lassen … stimmt das?“
Kaltstart des Motors
Grundsätzlich gilt:
Beim Kaltstart des Motors und während der Warmlaufphase hat jeder Verbrennungsmotor den größten Verschleiß. Das Kraftstoffgemisch wird in der Warmlaufphase nicht vollständig verbrannt. Das nicht verbrannte Gemisch schlägt sich an den Zylinderwänden nieder und wäscht den Oelfilm vermehrt ab und/oder wird unverbrannt in die Umwelt geblasen. Kondenswasser ist ein zusätzliches Manko-dieses verdunstet aber nach Warmlauf wieder…der Kraftstoff/besonders Diesel im Oel nicht. Alle Teile des Motors haben ein grösseres „Spiel“im kalten Zustand-da Metall sich bei Wärme ausdehnt. So gelangt mehr Treibstoff in das Motoroel. Kolbenfresser und Lagerschäden werden gefördert. Oelwechselintervalle zu verkürzen, kann hier Abhilfe schaffen.Ein grosser Dieselmotor braucht im Stand sehr lange, bis er auf Betriebstemperatur ist, am effektivsten geht dieses im mittleren Drehzahlbereich. Wenn man schon Strom braucht, aber über Tage „stehen“ möchte, sollte man diesen anderweitig generieren, als über den Drehstr9mgenerator des Motors. Für den Notfall ist es ja kein Problem, regelmäßig so seine Akkus zu laden schon…muss jeder für sich entscheiden! Hinter dem Wort „Betriebstemperatur“ verbirgt sich mehr als Buchstaben
Herzliche weihnachtswunderlichen Grüße nach Spanien und in die Welt von Petrec, der zwischen 1985 und 1989 diversen Motorschäden von Kurzstreckenfahrzeugen wieder instand gesetzt hat.
Vielen Dank für die Erklärungen – ich lerne gerne dazu!
Dass ich Strom beim „stehen“ über den Motor generiert habe, ist in letzten 9 Monaten vielleicht 2 oder 3x vorgekommen … sonst fahren wir oder Strom gibt es vom Dach
Dann ist ja alles paletti…umgekehrt wäre es nicht so gut?!
Hinzu kommen natürlich Verkokung von Ventilen und die Viskosität des Motoröels……
Schöne Zeit
Strom im Fahrzeug, oder das frühe Batterie sterben.
Ich möchte zum komplexen Thema der Energieträger/Quellen und Dimensionierung im Fahrzeug für möglichst große Autarkie etwas beitragen. Mein Konzept zu meinem Fernreise/Expeditionsfahrzeug – ein MAN 14.280 mit einem 6,3m Wohnkoffer für 2 Reisende. Bj. 2003
Kochen und Backen mit Gas, gespeist von einer LPG Gastankflasche mit 11kg – die ich in den meisten – von uns (rund 110) bereisten Ländern, füllen konnte (kann auf unserer HP http://www.tanit-mobil.de nachgesehen werden).
Heizung und Warmwasser mit einer Wasserdieselheizung von Webasto (Marke ist eigentlich egal).
165 l Kompressorkühlschrank.
Nun zum eigentlichen Thema Strom:
4×190 Wp=760 Wp Solar auf 48V geschaltet mit MPPT Laderegler auf 24V Batteriesystem. Ein Ladeverteiler der Solaranlge versorgt auch die Starterbatterie mit Ladestrom. Beim Landstromanschluß habe ich zwei Möglichkeiten.
Möglickeit 1: 1x Multispannungs-Lader 90 bis 265VAC mit 35A/24V mit 2 Ladeausgängen=Wohn- u. Starterbatterie. Die stabile 230V Bordversogung übernimmt der 4kW Wechselrichter aus den Batterien.
Möglichkeit 2: Der Wechselrichter hat auch eine Ladefunktion – regelbar bis 100A und die Außen-Netzspannung (mit evtl. Schwankungen) wird durchgeschleift zu den Verbrauchern.
Zu dem Kernstück, die Batterien:
Ein verbauter Batteriemonitor gibt Auskunft über den verbrauchten Strom.
Die damals von mir montierten 4x220Ah Gel Batterien sind seit 18 Jahren immer noch in Gebrauch! Sie arbeiten immer noch Einwand frei!
Wie kann das sein?
Richtige Dimensionierung im Verhältnis zum Durchschnittlichen Tagesverbrauch. Reine Rechenaufgabe: Liste einzelner Verbraucher mit Verbrauchswerten x Betriebsstunden in 24h + Systemverluste (etwa 10 bis 20%) + Reserve (Tages-/Saisonaleschwankungen = Durchschnittlicher Tagesverbrauch.
Der passende Batterietyp? Nass-, AGM/Fliess- oder Gelbatterie? Lithiumbatterie ist wieder ein eigenes Thema für sich.
Die richtige „Pflege“ (je nach Batterie-Typ), der Bleibatherien.
Die vereinfachte Rechnung sieht nun bei mir so aus (alles gerechnet auf der Systemspannung von 24V): Wir verbrauchen im Tagesdurchschnitt ca. 80Ah/Tag, davon fallen etwa 50% auf die Nacht = 40Ah in 12H.
Auf der Ladungsseite sollte ich die 80Ah durch Solar, Lichtmaschine etc. Irgendwie hereinbekommen. Gespeichert werden muß dann nur der Nachtverbrauch von 40Ah. Also eine Batterie von nominal 80Ah würde dafür ausreichen. Ich habe aber dann keine Reserven bei schlecht Wetter oder ungünstigen Ladebedingungen. Was sich aber noch sehr ungünstig auf die Batterielebensdauer auswirkt, ist die sehr hohe Traktion – voll ausgeschöpfter Entlade/Ladezyklus. Dies belastet die Batterie erheblich stärker als viele kleine Zyklen! = Viele kleine Zyklen ergeben die erste Grundvoraussetzung für ein längeres Batterielebens. Bei mir im Wohnaufbau habe ich ja eine Nennkapazität von 440Ah bei 24V. Wenn ich nun eine durchschnittlichen Verbrauch von 40Ah in der Nacht habe, verbrauche ich gerade mal 20% der zur Verfügung stehenden Energie. Das entspricht einer niedrigen Zyklen-Beanspruchung der Batterie.
Je kleiner die Zyklenbröße, desto größer ist die Gesamtenergiemenge die eine Batterie im laufe ihrer Betriebszeit abgeben kann (geringer Verschleiß).
Jeder Batterietyp hat so sein für und wieder.
Nassbatterien sind günstig zu bekommen. Lassen sich meistens schnell und mit einfachen Ladesystemen laden. Sind nicht auslaufsicher und entwickeln beim Laden korrosive- entzündliche Gase. Meistens nicht so viele Zyklen möglich. Es muß auf eine regelmäßige Gasung (Blasenbildung im Elektrolyt) und Elektrolytfüllstand geachtet werden. Die aufsteigenden Blasen durchmischen eine evtl. Elektolytschichtung in der Batterie, damit eine gleichmäßige Reaktion an den Platten entsteht. Die schwere Säure setzt sich gerne im Elektolyt im unteren Bereich ab.
AGM-Batterien sind beim Ladesystem etwas anspruchsvoller. Lassen sich immer noch recht schnell laden. Auslaufsicher. Die meisten lassen sich durch einen kl. Schlauch grzielt entlüften. Höhere Zyklen Zahl gegenüber Nassbatterie möglich.
Gel-Batterien sind ähnlich anspruchsvoll wie die AGM`s, brauchen aber eine angepasste Ladelinie für den Batt.-Typ. Bein laden wie entladen sind sie wesentlich langsamer. Auslaufsicher. Brauchen nicht speziell entlüftet werden, wenn sie im Innenräumen montiert werden.
Mit diesen unterschiedlichen Eigenschaften kann das Batteriesystem an die gewünschten Preferenzen (mögliche(r) Montageort, Größe, Gewicht) anpassen werden.
Wie pflege ich die Batterie?
Je tiefer die Batterie entladen ist, desto schneller muß sie wieder mit entsprechender Ladekenlinie komplett geladen werden. Nur eine Teilladung sollte vermieden werden, weil dann die Oxyde – die sich beim entladen gebildet haben, nicht wieder komplett abgebaut werden können. Wenn nun wider entladen wird, wird die Oxydschicht wieder dicker und verfestigt sich und nimmt der Batterie die Reaktionsfähigkeit Strom zu produzieren.
Je öfter und stärker eine Batterie entladen wird muß sie nicht nur „Vollgeladen“ werden, sondern „Durchgeladen“ werden! Volladen heisst, wenn 50Ah entnommen wurden – muß wieder 50Ah mit kleinem Ladeverlust wieder eingeladen werden. Durchladen heisst, daß nach erreichen der Vollladung die maximale Ladespannung (je nach Batterietyp begrenzt), für eine Mindestzeit weiter gehalten wird. Nur dann können sich verbleibende Oxydablagerungen (Sulfatierung) weitestgehend wieder zurückbilden. Die Nassbatterien brauchen dafür die kürzeste Zeit – ca. 2 bis 6h sind bei größeren Systemen in betracht zu ziehen. Bei den AGM können es schon mal bis zu 16h sein. Bei meinen Gel-Batterien habe ich schon bis zu 24h die maximale Ladespannung bei geringer Amper-Ladeleistungangelegt gehabt. Bei einer geringer Belastung (kleine Zyklen) der Batterien, reicht es wenn die Durchladung ca. alle 2 bis 3 Wochen durchgeführt wird.
Eine Beurteilung des Ladezustands an Hand der Batt.-Spannung ist nicht Zielführen, da die Batterien heutzutage wesentlich Spannungsstabieler gebaut werden können wie früher.
Ein Batteriemonitor mit passenden Meßschunt ist Stand der Technik. Aber auch er braucht die Möglichkeit sich nach einer durchgeführten Durchladung, sich neu zu Kalibrieren. Sein Algorithmus addiert und subtrahiert ja nur die elektrischen Ströme, kann aber dabei nicht die Effizienz des Ladestroms in der Batterie messen, was dann mit der Zeit zu Abweichungen zum Realzustand führt.
Ich hoffe, daß diese Information zu längeren und zuverlässigeren Betrieb ihrer Batterien helfen kann. Was euch auch zu zufriedeneren Nutzern machen kann :-)) Es bedankt sich auch die Umwelt und Euer Geldbeutel.
Gruß
Vielen Dank auch für diese Erklärungen … muss es zT noch in eine für mich verständliche Laiensprache verarbeiten 🙂
Freue mich aber v.a. zu lesen, dass viele kleine Zyklen die erste Grundvoraussetzung für ein längeres Batterieleben sind 🙂 … da sollten wir dabei sein: bei Total etwa 1100 Betriebstagen liegen die Tage, wo der BattStand (Gel) unter 85% fiel bei klar <10%; um die Tage zu zählen, an denen wir das Verfügbare fast ausnutzen mussten, brauche ich nicht alle Finger einer Hand