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Technik

Strom für unterwegs - Solarmodul im Camper

Julian Dietl

July 07, 2021

Technik

Mehr Freiheit durch das eigene „Kraftwerk“ Teil II

Welches Solarmodul ist das Richtige für mich beim Campen?

Mit dem selbst ausgebauten Mini-Camper stehe an meinem Lieblingsplatz am Meer und möchte ein letztes Mal bei Sonnenschein baden. Morgen soll das Wetter wieder sonnig und heiß werden, aber bis dahin habe ich keine Lust, diesen Stellplatz zu verlassen, obwohl meine Batterieanzeige im roten Bereich steht und mich auffordert, ein paar Kilometer zu fahren, damit ich morgen noch starten kann. Notgedrungen muss ich den Motor als Generator aktivieren und nehme in Kauf, dass die Lichtmaschine im Leerlauf zu heiß werden könnte, der Tank sich unnötig leert und ich anstatt einer frischen Meeresbrise Autoabgase einatmen muss.

Jetzt ist es an der Zeit aufzurüsten. Ein Generator oder eine zweite Batterie scheiden dank Platzmangels und meines angespannten Budgets vorerst aus. Da ich weiterhin gerne in Ruhe campen möchte, kommt eigentlich nur Solar in Frage. Aber welches dieser vielen verschiedenen Systeme ist das Richtige zum kleinen Preis?

Solartasche

Am einfachsten wäre wohl eine Solartasche, diese kann man aufklappen, nach Bedarf zur Sonne hin ausrichten und über den Zigarettenanzünder die Fahrzeugbatterie, welche momentan noch verwendet wird, aufladen. Dafür muss am Auto nichts angebohrt und keine Kabel aufwendig verlegt werden; außerdem muss man handwerklich nicht besonders geschickt sein. Für dieses erste einfache Campingfahrzeug muss die Solartasche erst einmal genügen.

Für Einsteiger sind solche Taschen hervorragend geeignet. Man hat keinen großen Aufwand, ist maximal flexibel und nicht an ein Fahrzeug gebunden.

Fest installieren Solar-Anlage

Für größere Vans, die ausschließlich als Camper dienen, ist man mit einer fest installieren Solar-Anlage komfortabler unterwegs. Diese kann im Sommer wie Winter unbeaufsichtigt ihren Dienst tun und die Aufbaubatterie sowie manchmal sogar zusätzlich die Fahrzeugbatterie laden. Prinzipiell gibt es zwei Hauptunterscheidungsmerkmale die Bauart betreffend. Entweder können die Solar-Module aus Glas mit einem starren Metallrahmen festmontiert oder als sogenannte flexible Module vollflächig verklebt werden.

Flexible Solarmodule

Das durchsichtige Trägermaterial der flexiblen Module besteht aus PC (Polycarbonat) oder ETFE, ein Derivat des auch als Teflon bekannten Kunststoffs PTFE. Ursprünglich kommen diese Module aus dem Segelyachtbau. Sie haben den Vorteil, dass sie leicht elastisch sind und man darüber laufen kann ohne dass sie brechen. Durch ihre niedrige Bauform, das geringe Gewicht und die Möglichkeit sie leicht gekrümmt verkleben zu können, finden sie auch in der Campingbranche zunehmend Gefallen. Ein entscheidender Nachteil ist jedoch der niedrigere Wirkungsgrad durch den verwendeten Kunststoff statt des Glases, der zudem über die Jahre durch Trübung erneut zu Verlusten führt. Eine Hinterlüftung ist ebenfalls schwer möglich, somit werden diese Module sehr heiß. Auch dies ist ein Nachteil zulasten des Wirkungsgrades. Als Vorteile sind die Bauhöhe und das niedrigere Gewicht zu nennen. Insbesondere für Kastenwagen, welche dank ihrer geringen Höhe gerade noch Tiefgaragen passen, sind diese flexiblen Modulen oft die bessere Wahl. Außerdem sieht man diese Module von außen kaum, wodurch sie für Stealth Camping alternativlos sind.

Feste Solarmodule für Wohnmobile

Feste Solarmodule aus Glas sind der Standard. Sie werden auf Hausdächern, in Solarparks und auf Wohnmobilen verwendet. Sie sind äußerst witterungsbeständig und haben die besten Wirkungsgrade. Durch die Bauart aus Glas und Aluminium kann die UV-Strahlung den Modulen nichts anhaben. Dies ist der wichtigste Vorteil im Vergleich zu den flexiblen Modulen aus Kunststoff. Durch die verwendeten Materialien sind sie allerdings relativ schwer.

Hierbei gibt es weitere technische Unterscheidungsmöglichkeiten:

Dünnschicht Module

Dünnschichtzellen, auch amorphe Zellen genannt, haben ein ganz anders Herstellungsverfahren als mono- oder polykristalline Solarzellen. Das Silizium wird auf ein Trägermaterial wie dünne Folien oder Glas als mikrometerdünne Schicht aufgedampft. Daher kommen Dünnschichtzellen mit sehr viel weniger Rohstoff aus und sie lassen sich vergleichsweise einfach und günstig herstellen. Der Wirkungsgrad von Dünnschichtmodulen ist weitaus geringer als der von kristallinen Zellen und liegt bei lediglich etwa bei 9-10 %.

Polykristalline Module

Diese Module findet man am häufigsten auf Hausdächern und in Solarparks. Sie haben den typischen Blauton von Königsblau bis hin zu Ultramarin, den man unweigerlich mit Solarzellen in Verbindung bringt. Im Gegensatz zu den Monokristallinen Zellen haben sie einen etwas niedrigeren Wirkungsgrad, sind dafür aber preisgünstig in der Herstellung. Sie erreichen einen Wirkungsgrad von 15-20 %.

Monokristalline Module

Bei direkter Sonneneinstrahlung sind monokristalline Solarmodule, mit einem Wirkungsgrad von bis zu 22 %, deutlich effektiver als polykristalline Module. Monokristalline Zellen werden aus Wafern (einkristalline Siliziumscheiben) hergestellt, welche auch für die Halbleiterherstellung verwendet werden. Die Zelle ist von der Farbgebung dunkel, das Farbspektrum geht von Dunkelblau bis zu tiefem schwarz. Durch und sind relativ teuer.

Schindel Module

Seit ca. 2012 ist eine neue Technologie serienreif. Solarzellen mit PERC-Technologie (Passivated Emitter and Rear Cell = Zelle mit passivierter Emissionselektrode und Rückseite) sind Zellen der neuesten Generation, welche technologiebedingt den Bauraum effektiver ausnutzen können als herkömmliche Module. Solarmodule in Schindeltechnik oder auch overlapping oder shingle technology genannt, werden zunehmend auf den Markt kommen und in einigen Jahren wird es vermutlich nur noch diese Solarmodule geben. Diese Solarmodule sehen nicht nur schöner aus, sondern verfügen über sehr viele Vorteile. Die Wafer werden bei der Schindeltechnik in schmale Streifen geschnitten und auf der einen Seite oben und auf der anderen Seite unten mit einem elektrisch leitfähigen Kleber versehen. Dann werden die Streifen wie Schindeln überlappend miteinander verklebt wodurch sich der benötigte Bauraum optimal nutzen lässt und die Stabilität zunimmt. Durch die Rückseitenpassivierung kann ein PERC-Modul rotes Sonnenlicht stärker nutzen und der Modulwirkungsgrad erhöht sich um bis zu 1 %. Vor allem bei schwachen oder diffusen Lichtverhältnissen in den Morgen- oder Abendstunden können PERC-Solarzellen eine bessere Leistung erzielen, denn zu diesen Tageszeiten wird Blaulicht stärker gestreut und vor allem rotes Licht durchdringt die Atmosphäre. Das ist einer der Gründe für die höheren Energieerträge. Der Wirkungsgrad wird mit bis zu 23 % angegeben und ist damit Spitzenreiter.

Übersicht Solarmodul-Typen mit Vor- und Nachteilen

Solartasche

procontra

geringes Gewicht

einfacher Transport

unempfindlicher beim Umfallen

kompakte Abmessungen

kann einfach zur Sonne ausgerichtet werden

höherer Anschaffungspreis

kann bei Wind leichter umfallen

günstige Modelle oft nicht wetterfest

Reparatur meist nicht möglich

Flexible Solarmodule

procontra

leicht

begehbar

niedrigste Bauform

unauffällig

muss vollflächig verklebt werden

schlechte Wärmeabfuhr

mittlerer Wirkungsgrad

Kunststoff verbleicht über die Jahre

Feste Solarmodule (variiert je nach Typ)

procontra

bester Wirkungsgrad

langlebig

wetterbeständig

UV-beständig

schwer

teurer

aufwendige Montage

Man sieht, die perfekte Solaranlage existiert nicht. Aspekte, die es abzuwägen gilt: was sind die eigenen Bedürfnisse, welchen Einsatzzweck hat das Fahrzeug, wieviel Platz ist auf dem Dach vorhanden, kann das Modul gekrümmt montiert werden, wie hoch ist das Gewicht etc.

Wer sich in dieses Thema nicht selbst tiefer einarbeiten möchte, sollte auf kompetente Freunde oder professionelle Hilfe wie unseren Partner vanreif zurückgreifen.

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