Überlegungen zur „elektrischen“ Autarkie

(Teaser-Bild: © votronic.de) Wir haben unser Reise-/Wohnmobil (WoMo) gezielt ohne zusätzliche Bordbatterie bestellt, da diese mit zusätzlichen 85Ah AGM-Akkumulator mir deutlich zu klein für eine mehrtägige Autarkie war und meinereiner, das beruflich eben mit diesem Themen auch verbandelt, was (für sich) „Optimaleres“ selbst realisieren möchte.

Ausbauen und „wegwerfen“ wollte ich ebenso nichts, da bin ich doch zu geizig (eher sparsam). So fehlt neben dem Akkumulator auch die Verkabelung, aber wir sind ja vom „Fach“.

Doch zuerst einmal, welche Möglichkeiten zur Aufladung des Energiespeichers gibt es:

• Direktladung der Bordbatterie über den Fahrzeuggenerator (Lichtmaschine)
• Ladung mittels Ladegerät über „Landstrom“ 230VAC
• Solarmodule
• Brennstoffzelle
• Mobiler Verbrennermotor betriebener Stromgenerator

Direktladung über Fahrzeuggenerator (Lichtmaschine)

Macht immer dann Sinn, wenn die Aufenthalte kurz sind und regelmässig gefahren wird (> 2h). Bedingt natürlich eine ausreichend leistungsfähige Lichtmaschine (>90A) und vor allem gleiche Batteriesysteme für Starter- und Aufbauakku.

Bei modernen Fahrzeuge (> Euro 3, definitiv ab Euro 5) ist aber zu prüfen, ob die Fahrzeugelektronik nicht zur Verbrauchsminimierung die Lichtmaschinenspannung aktiv (herunter-) regelt, denn dann wird meist die Aufbaubatterie nicht mehr ausreichend nachgeladen aufgrund frühzeitig abgesenkter Spannung (es soll ja nur die zum Motorstart verbrauchte Energie in die Starterbatterie nachgeladen werden, die Aufbaubatterie kennt die Motorelektronik nicht…)

B2B – Ladegerät, © www.votronic.de

Lösung ist hier den Einsatz eines „Batterie-Boosters“ (typ. denglischer Begriff, eigentlich begrifflich total falsch), korrekt eines Batterie-zu-Batterie-Ladegerätes (B2B). Denn hier wird dann die Lichtmaschinenspannung ggf. hochgesetzt, so das die Bordbatterie auch vollgeladen wird/werden kann.

Vorteil hier auch, die Entkopplung der Systeme Lichtmaschine/Starterbatterie zu Bordnetzbatterie, die bei einer „altmodischen“ Kopplung mittels Relais (D+ gesteuert) eben nicht gegeben ist.

Eine solche Trennung ist immer dann notwendig, wenn sich die Akku-Techniken zwischen Starterakku und Aufbauakku sich derart unterscheiden, das die Ladeparameter unterschiedlich sind.

Die Auswahl eines solchen B2B-Ladegerätes sollte/muß sich an der Leistungsfähigkeit der Lichtmaschine orientieren, 50-60 Ampere sollte man im Fahrbetrieb für Motor-/Licht/Motorelektronik und zum Laden der Starterbatterie reservieren, alles darüber kann dann für das B2B-Ladegerät verwendet werden.

Anmerkung: In unserem Fall hat unser WoMo eine verstärkte Lichtmaschine mit 180A, was uns hier angenehmerweise ziemlich Freiheiten gibt.

Ladung mittels Ladegerät über Landstrom 230VAC

Ladegerät, © votronic.de

Dies kommt eigentlich nur dann als generelle oder einzigste Lösung in Frage, wenn die Bordbatterie(n) so groß ist/sind, das die gespeicherte Energie auch soviele Tage reicht, wie man autark sein möchte.

Wenn man außer ein bisserl Licht keine/kaum Energie verbraucht, sind hier die Anfporderungen natürlich recht moderat.

Hier muss/sollte dann aber auch innerhalb einer Nacht die gesamte Energie nachgeladen werden können, was meist größere Ladegeräte bedingt; die sind allerdings dann manchmal zu groß für die am SP/CP verfügbaren „Ampere“ (niedrige Absicherung der 230V-Anschlüsse mit 3 oder 6A). Alternative, kleineres Ladegerät und damit verbunden, länger stehen …..

Also m.E. nicht sinnvoll als einzigste Ladequelle für einen flexiblen autarken Betrieb; kombiniert mit einen B2B-Lader aber durchaus praktikabel.

Solarmodule

Warum nicht die Natur anzapfen?

Solarmodul, © kyocerasolar.com

Mit einer solaren Ladestromversorgung von >200Wp (Bauleistung der Solarmodule) lässt sich in Verbindung mit ausreichend großer Bordbatterie meines Erachtens am günstigsten eine Autarkie herstellen. Im Sommer und der Übergangszeit problemlos (in der Übergangszeit kommt es auf die Auslegung Solarregler / Modulgröße / Modulanordnung an, dazu später mehr).

Auch während der Fahrt und auch bei schlechtem Wetter (wenn richtig ausgelegt) mindestens noch als Verlängerung der Autarkiezeit nutzbar.

Einzige Einschränkung: In der Winterzeit (Schnee) gar nicht, ansonsten aufgrund der kurzen Tage (Stunden mit ausreichend Licht) nur sehr eingeschränkt.

Meines Erachtens sollte man aber auch hier nicht nur die Aufbauakku laden, sondern mittels geeigneter Ladetechnik auch den Starterakku zumindest Ladeerhalten, dann sind auch lange Standzeiten sicher abgedeckt.

Brennstoffzelle

Wer es sich leisten mag …..

Brennstoffzelle, © truma.de

Ich finde die aktuell verfügbaren System einfach zu teurer, erfordern nach nur etwa ca. 3000h eine Überholung (nicht billig) und vor allem …. der Energieträger ist im allgemeinen Methanol (hier meist ein Methanol-Wassergemisch), aber auch Flüssigas/LPG basierende System sind erhältlich.

Der Energieträger – Methanol – ist mitzuführen und kann im allgemeinen unterwegs nicht einfach beschafft werden (gibt es halt an der Tanke üblicherweise nicht zu kaufen).

Mit gängigen Systemen ist, zumindest nach meinem aktuellen Kenntnisstand, auch nur die Ladung eines Batteriesystems möglich (also keine Pufferung des Starterakku).

Fällt aus Kostengründen und auch bei vielen Mobilisten wohl wegen der begrenzten Zuladekapazitäten der mitzubringenden „Flüssigenergie“ wohl weg.

Einzig die Variante mit Flüssiggas/LPG erscheint mir sinnvoll, da dieser Energieträger hat im allgemeinen schon mitgeführt wird.

Mobile Verbrennermotoren betriebene Stromgeneratoren

Diesel – Generator, © dometic.de

Erhältlich sind diese System auf Basis von Benzinmotoren, Gasmotoren und auf Dieselmotoren, letztere zwei Varianten eigentlich nur für Festeinbau am Fahrzeug.

Meines Erachtens ein NO-GO (für mich definitiv), da mit Lärm verbunden (außer für reine Freisteher – auf dem SP/CP wollte ich den Nachbarn nicht stören – und will auch nicht vom Danebensteher durch seinen Generator gestört werden). Sinnvoll vielleicht beim Überwintern im Süden oder bei Sonder – WoMos (Veranstaltungsfahrzeuge usw.).

Auch hier gilt meist, der Treibstoff ist zusätzlich zu transportieren, aber zumindest einfach erhältlich. Wenn schon ein solches System, dann fest eingebaut und über die Fahrzeugtanks, egal ob Gas oder Diesel, versorgt.

Mein Fazit

Ich glaube man kann es oben schon herauslesen, die für mich favorisierte Lösung ist eine Kombination aus Landstrom-Ladegerät (als letzte Reserve), B2B-Lader (da man als Reisemobilist ja nicht ewig steht) und solarer Stromversorgung (als Grundversorgung); das Ganze kombiniert mit einer an den Verbrauch orientierten Größe des Energiespeichersystems (Aufbauakkumulator).