Stromversorgung im Wohnmobil

Dieses Thema gestaltet sich schwierig wenn man sich bis ins Detail damit auseinandersetzt. Nur wenigen Menschen erschließt sich das Verständnis über den fließenden Strom (Ampere), die anstehende Spannung (Volt) oder die benötigte Leistung (Watt) da man all diese Dinge nicht sehen kann. Wie aber werde ich in der Lage sein mein System zur Stromversorgung richtig auszuwählen? Man kann sich das komplette Wissen durch eine Vielzahl von Informationsquellen mühsam aneignen oder sich anhand von einfachen Ratschlägen, wie hier im folgenden beschrieben, das wichtigste erfahren um die Entscheidung über die generelle Auswahl der Komponenten treffen zu können. Die Details zur Montage, die Leitungsquerschnitte und Sicherungen, die Anschlüsse und die hundertprozentige Funktion sollte man dem Reisemobilhersteller oder dem Ausbauer überlassen. Die wichtigste Auswahl der Komponenten der Stromversorgung sind die Stromspeicherung, die Stromerzeugung und die Ladetechnik.

Die Speicherung der elektrischen Energie im Wohnmobil geschieht in den wiederaufladbaren Akkus oder auch Batterien genannt. So wie der Starter des Motors einen elektrischen Energiespeicher für den Startvorgang benötigt so ist ein separater Satz Batterien für die Wohnkabine notwendig. Geladen werden die Batterien vom Generator des Motors während der Fahrt, von der Photovoltaik Anlage (Solarmodule) auf dem Dach oder über das 110/230 Volt Stromnetz wenn man am Campingplatz steht. Als Backup kann noch ein Benzin getriebener Generator zum Aufladen und der gesamten Versorgung verwendet werden.

Nun stellen sich beim Thema Batterien die Fragen nach dem Typ, der Kapazität und der Lebensdauer. Dies sind die wichtigsten Parameter die man für sein Wohnmobil definieren muß. Dies ist individuell abhängig vom Nutzungsverhalten.

Wird man die meiste Zeit auf dem Campinplatz verbringen so ist man immer gut mit dem 220 Volt Netz versorgt. In diesem Fall ist eine Photovoltaik Anlage eher nicht notwendig und die Aufladung während der Fahrt und auf dem Campingplatz reicht aus. Die notwendige Batteriekapazität kann berechnet werden über die Summe der Leistungsaufnahme aller Verbraucher in Einbezug der Zeit in der man ohne Laden auskommen muß. Beim überwiegend Campingplatzbesucher reichen hier meist 1-3 Tage Autarkheit aus. Dies setzt voraus das man mit voll geladener Bordbatterie am Autark-Stellplatz ankommt. Wer sich mit dem Thema beschäftigt der weiß das die meisten standard Wohnmobile in der 3,5t Klasse kein ausreichend starkes Ladegerät haben und laden die Batterie über den Generator (Lichtmaschine) während der Fahrt nur bis zu maximal 80% auf. Wird diese schwache Ladetechnik verwendet dann muß man die fehlenden 20% bei der Batteriekapazität einkalkulieren, also hinzufügen. Wird ein Ladesystem mit Lade-Booster verwendet, kann man immer von einer 100% Ladung ausgehen und die 20% Batteriekapazität muß nicht ausgeglichen werden. Wird eine Photovoltaik Anlage verwendet so wird die durchschnittliche Ladekapazität bei der Definition der Batteriekapazität berücksichtigt. Die Ladeleistung der Sonnenenergie ist natürlich abhängig von der Jahreszeit, dem Wetter sowie der Region in der man unterwegs ist. Bei der Dimensionierung der Batteriekapazität sollte man idealerweise eine maximal Entladung von 30% in Betracht ziehen. Je weniger Leistung einer Batterie prozentual nach einer 100-%igen Aufladung entnommen wird, umso länger ist die Lebensdauer bzw. desto größer die Anzahl der Ladezyklen.

Bleiakkus haben einen flüssigen Elektrolyten aus verdünnter Schwefelsäure und werden desshalb auch als Nass- oder Säurebatterien bezeichnet. Bekannt sind den meisten von Ihnen dieser Akkutyp aus dem PKW in dem sie als Starterbatterie verwendet wird. Auch im Wohnmobil wird eine Nassbatterie als Straterbatterie verwendet und teilweise auch als Versorgungsbatterie wenn die Anforderungen an Tiefentladung und Zyklenfestigkeit nicht zu hoch sind. Nachteil dieses Batterietypes ist das sich die entnehmbare Kapazität (Ah) reduziert je kürzer die Entladezeit ist bzw. ein größerer Strom in kürzere Zeit abgerufen wird. Desweiteren verkleinert sich der Ladezyklus erheblich wenn die Batterie oft tiefentladen wird. Wird die Säurebatterie regelmäßig bis zu 50% entladen veringert sich die Anzahl der Zyklen bis auf ein fünftel, also um 80%. Der nicht unerheblich niedrigere Preis für diesen Akkutyp relativiert sich wieder weil man die Kapazität höher planen muß um Tiefentladungen zu verhindern. Dennoch bleibt die Zyklenfestigkeit und damit die Lebensdauer bei einer Säurebatterie weit unterhalb der Gel- und AGM Batterien.

Bei diesem Akkutyp ist das Elektrolyt nicht flüssig sondern in einem Gel gebunden. Die Batterie ist dadurch lageunabhängig einbaubar und wesentlich vibrationsfester als die Nassbatterie. Durch die geringere Sulfatierung profitiert man hier von einer erheblich höheren Zyklenfestigkeit. Bei 50% Entladung ist die Anzahl der Zyklen mehr als doppelt so groß und bei 30% Entladung sogar um das dreifache höher als bei einer Säurebatterie. Beachten muß man das für Gelbatterien ein spezielles Ladegerät verwendet werden muß welches jedoch mittlerweile von verschiedenen Herstellern als Standard angeboten wird. Der höhere Preis für das Ladegerät und die Gelbatterie wird durch die höhere Zyklenfestigkeit und Lebensdauer ausgeglichen. Die Selbstentladung diese Batterietyps ist sehr gering jedoch die Hochstromeigenschaften eher schlechter da das Gel den Ladungstransport bremst. Dadurch eignet sich die Gelbatterie nicht als Starterbatterie. Die Gelbatterie kann, falls einmal notwendig, im Gegensatz zu Säure- oder AGM Batterie wesentlich tiefer entladen werden. Die gute Tiefentladungseigenschaft ermöglicht es die gesamte Batteriekapazität geringer auszulegen als bei der AGM Batterie und ist somit von den Kosten geringer.

Beim AGM Akku ist das Elektrolyt in einem Glasflies gebunden. AGM steht für Absorbing Glas Mat. Die AGM Batterie hat eine höhere Zyklenfestigkeit wie die Säurebatterie jedoch eine geringere verglichen mit einer Gelbatterie. Eine lange Standzeit durch die geringe Selbstentladung ist auch hier möglich. Ausserdem ist die AGM auch bei niedrigen Temperaturen sehr gut geeignet und bietet eine gute Leistung bei Hochstromentnahme. Sie kann auch als Starterbatterie verwendet werden. Verglichen mit der Gelbatterie schneidet die AGM Batterie bei Tiefentladung schlechter ab. Dies verringert bei gleicher Kapazität die Lebensdauer oder muß durch eine höher dimensionierte Batteriekapazität ausgeglichen werden. Der Unterschied kann bis zu 50% betragen.

Um es gleich zu sagen: Die Lithium-Eisenphosphat Batterie ist teuer. Für die Bereitschaft erheblich mehr für die Stromspeicherung auszugeben müssen die positiven Eigenschaften dieses Batterietyps überzeugen. Die Entscheidung dafür oder dagegen obliegt dem Nutzer. Ein sehr großer Vorteil der Lithium Batterie ist die Möglichkeit zur Tiefentladung (kurzzeitig bis zu 90%) ohne sie zu schaden oder die Zyklen zu verringern. Die Lebensdauer ist um das 5-10 fache höher und die gewählte Kapazität kann um 50% geringer ausfallen. Bei genügend Ladestrom kann die Lithium Batterie um das vielfache schneller aufgeladen werden.

Die Stromerzeugung in einem Wohn- oder Fernreisemobil erfolgt durch folgende Stromquellen:

- Generator (Lichtmaschine) des Basisfahrzeugs während der Fahrt

- Stromnetz (110/220V) am Campingplatz

- Photovoltaik / Solarstrom im Stand und während der Fahrt

- Stromgenerator (Benzingetrieben) als Backup

Die Lichtmaschine des Basisfahrzeugs lädt neben der Fahrzeugbatterie auch die Versorgungsbatterien der Wohnkabine. Das Laden erfolgt bei laufendem Motor im Stand und natürlich während der Fahrt. Bei längeren Standzeiten muß diese Stromquelle vernachläßigt werden. Das Laufenlassen des Motors im Stand sollte mit Rücksicht auf die Gesundheit und die Natur vermieden werden. Da die meisten standard Wohnmobile in der 3,5t Klasse kein ausreichend starkes Ladegerät haben, werden die Batterien von der Lichmaschine während der Fahrt nur bis zu maximal 80% aufgeladen. Auch bei längerer und regelmäßiger Fahrt verbessert sich die Aufladeleistung nicht. Möchte man diese Tatsache nicht in Kauf nehmen muß ein spezieller Ladebooster als Ladegerät gegen das standard Ladegerät ausgetauscht werden. Kann die Ladetechnik beim Neubau eines Wohnmobils selbst definiert werden so sollte man einen Ladebooster einsetzen um das 100% Aufladen der Batterien während der Fahrt zu gewährleisten.

Das Stromnetz (110/220V) am Campingplatz versorgt das Fahrzeug ausreichend um die Batterien voll zu laden und den benötigten Strombedarf während des Aufenthaltes abzudecken. Im Betrieb von 110/220Volt Geräten werden Diese direkt aus dem Stromnetz versorgt. Der Wechselrichter bleibt in diesem Betriebszustand ausser Funktion. Die Batterien werden somit nicht beansprucht. Ist das 110/220V - 12V Ladegerät ausreichend dimensioniert und optimal auf den verwendeten Batterietyp abgestimmt so ist die Volladung der Batterien innerhalb eines Tages in jedem Fall gewährleistet.

Die auf dem Dach der Wohnkabine montierten Solarmodule der Photovoltaik Anlage sorgen bei Tageslicht für die Aufladung der Batterien. Die Ladeleistung ist abhängig von der Dimensionierung der Solarmodule und der Sonneneinstrahlung sowie der Sonnendauer. Photovoltaik lädt nur die Batterien auf. Diese Stromquelle dient nicht der direkten Versorgung der elektrischen Geräte im Reisemobil. Die  Solarmodule bzw. Solarpanels werden in verschiedenen Abmaßen sowie Leistung angeboten und sollten auf die Kapazität der Batterien abgestimmt werden. Eine Photovoltaik Anlage sollte bei Wohn- oder Fernreisemobilen verwendet werden wenn geplant ist möglichst viel und lange autark zu sein bzw. wenn längere Zeit kein 110/220V Stromnetz zur Verfügung steht.

Der Benzin angetriebene Stromgenerator kann optional als Backup Stromquelle mit genommen werden. Dieser Generator ist ein mobiles Gerät welches im Betrieb ausserhalb des Wohnmobils mit etwas Abstand betrieben wird. Der Generator liefert genauso wie aus dem Stromnetz am Campingplatz 220V und wird genauso per Kabel mit der Aussensteckdose des Reisemobils verbunden. Das Fahrzeug wird nun für alle Verbraucher mit 220V versorgt und lädt gleichzeitig über das 220V/12V Ladegerät die Batterien vollständig auf. Ein Benzin angetriebener Stromgenerator wird meist nur als Backup verwendet wenn die Stromversorgung mittels Photovoltaik bei längerem Autark stehen nicht ausreicht. Dies kann beim Wintercampen mit höherem Strombedarf und gleichzeit weniger Sonnenintensität sowie Sonnendauer der Fall sein.

Zum Aufladen der Versorgungsbatterie kommen die oben genannten Stromquellen zum Einsatz. Da man diese Stromquellen nicht direkt mit den Batterien verbinden kann werden entsprechend der Stromquelle verschiedene Ladegeräte benötigt. Es ist auch möglich nur ein Ladegerät als Kombi-Ladegerät zu verwenden welches alle benötigten Ladetechniken in einem Gerät vereint. Die Wahl einzelner Ladegeräte oder ein Kombigerät ist Geschmacksache. Ein Kombigerät hat den Vorteil der einfacheren und splatzsparenden Montage. Einzelgeräte haben den Vorteil das bei Defekt einer Ladeart die anderen Ladearten erhalten bleiben. Fällt also die Ladeart der Lichtmaschine während der Fahrt aus, so hat man immernoch die Ladeart über das Stromnetz. Berücksichtigen sollte man eine evtl. längere Lieferzeit der Reparatur oder den Austausch des Ladegerätes. 

Folgende Ladegeräte werden benötigt:

- Ladebooster 12 Volt Eingangs- und 12 Volt Ausgangsspannung zur Ladung während der Fahrt von der Lichmaschine

- Ladegerät 110/220 Volt AC Eingangs- und 12 Volt Ausgangsspannung zur Ladung am Campingplatz aus dem Stromnetz sowie bei Verwendung eines Benzin getriebenen Stromgenerators.

- Photovoltaik Laderegler zur Ladung der Batterien von den Solarmodulen auf dem Dach