Warum zwei gleiche Roadtrips nicht gleich viel verbrauchen
Nach zehn Jahren im Ausbau von Fahrzeugen hören wir am häufigsten die falsche Frage. Man fragt uns « wie viele Tage halte ich mit 100 Ah durch? », während die einzig ehrliche Antwort mit « wohin fahren Sie, und in welchem Monat? » beginnt. Autarkie ist keine Eigenschaft Ihrer Batterie: sie ist das Ergebnis einer täglichen Subtraktion zwischen dem, was Ihre Module liefern, dem, was die Lichtmaschine während der Fahrt zurückholt, und dem, was Sie verbrauchen.
Das ist kein Bild. Die von PVGIS, dem Dienst der Europäischen Kommission, gemessene horizontale Globalstrahlung liefert 7,92 kWh/m² und Tag in Andalusien im Juli, gegenüber 0,53 kWh/m² und Tag in Schottland im Januar. Dasselbe Modul, flach auf demselben Dach, produziert also fünfzehnmal weniger. Die gesamte Stromplanung eines Roadtrips steckt in diesem Abstand.
Wie viel Sonne je Reiseziel und Monat?
Hier die echten Werte, in kWh/m² und Tag, für die mittlere horizontale Einstrahlung der fünf Jahre 2016 bis 2020. Horizontal ist die richtige Größe für Module, die flach auf einem Fahrzeugdach liegen, der häufigste Fall.
| Region | Januar | April | Juli | Oktober |
|---|---|---|---|---|
| Schottland | 0,53 | 3,55 | 4,48 | 1,45 |
| Norddeutschland | 0,72 | 3,86 | 5,10 | 1,63 |
| Bayern, Süddeutschland | 1,10 | 4,29 | 5,71 | 2,04 |
| Rhonetal | 1,42 | 4,86 | 6,60 | 2,42 |
| Provence | 1,96 | 5,55 | 7,45 | 2,95 |
| Mittelitalien | 2,05 | 5,20 | 7,04 | 3,04 |
| Andalusien | 2,78 | 5,95 | 7,92 | 3,63 |
| Marokko | 3,80 | 6,55 | 7,70 | 4,63 |
Drei Erkenntnisse springen ins Auge. Erstens ist der Abstand Winter zu Sommer viel brutaler als der Abstand Nord zu Süd: zwischen Januar und Juli verfünffacht sich die Produktion in Norddeutschland und mehr. Zweitens verändert eine Abreise im April oder Oktober alles: April verhält sich fast wie Juli, Oktober fast wie Januar. Drittens macht die Fahrt nach Süden den Winter nie vollständig wett, außer man überquert das Mittelmeer.
Der Kühlschrank entscheidet über alles andere
In einem ausgebauten Fahrzeug macht die Kühlung regelmäßig 70 bis 85 % des täglichen Stromverbrauchs aus. Alles andere, LED-Beleuchtung, Wasserpumpe, Telefone laden, Router, passt in die Krümel. Anders gesagt: eine Anlage zu dimensionieren, ohne zuvor den Kühlschrank beziffert zu haben, ergibt keinen Sinn.
Ein Kompressorkühlschrank mit 90 Litern verbraucht zwischen 536 und 995 Wh über 24 Stunden bei 30 °C im Halbschatten, also 58 Ah bei 12 V für den typischen Wert. Bei 12 °C fällt dasselbe Gerät auf 90-153 Wh, also 9 Ah. Die Außentemperatur lässt Ihren Hauptverbraucher damit um den Faktor sechs schwanken, und wieder legen Ziel und Monat sie fest.
Der Fall, den Sie unbedingt kennen müssen, ist der Dreiwege-Absorberkühlschrank auf 12 V. Er hat kein Thermostat: sein Heizelement läuft durchgehend, und er zieht rund 225 Ah pro Tag. Das ist mehr als vier Mal eine Blei-Batterie mit 100 Ah. Auf Gas oder Landstrom ist er sehr nützlich; an der Bordbatterie im Stand leert er sie in einem halben Tag. Unser Kühlschrank-Verbrauchsrechner beziffert beide Familien und bietet rund hundert echte Marktmodelle.
Wie viel Modul und Batterie für Ihre Route?
Die Rechenregel ist einfach und besser als jede fertige Tabelle. Der Tagesertrag Ihrer Module beträgt etwa: Spitzenleistung in Wp, multipliziert mit der Einstrahlung aus der Tabelle oben, multipliziert mit 0,72. Dieser letzte Faktor bündelt den Wirkungsgrad des MPPT-Ladereglers, Kabelverluste, Verschmutzung und Zelltemperatur. Mit einem einfachen PWM-Regler rechnen Sie besser mit 0,56.
Ein konkretes Beispiel. Mit 200 Wp in der Provence im Juli: 200 × 7,45 × 0,72 = 1 073 Wh pro Tag. Dieselbe Ausrüstung in Norddeutschland im Januar: 200 × 0,72 × 0,72 = 104 Wh pro Tag. Gegen einen Tagesbedarf von 700 Wh ist der erste Fall deutlich im Überschuss, der zweite deckt kaum ein Siebtel.
Auf der Batterieseite zählt nicht die genannte Kapazität, sondern die wirklich nutzbare Energie. Eine Blei- oder AGM-Batterie mit 100 Ah sollte nicht unter 50 % fallen, wenn sie halten soll, also rund 620 Wh verfügbar. Eine LiFePO4 mit 100 Ah erlaubt 90 % Entladetiefe, also rund 1 150 Wh. Bei gleicher Nennkapazität liefert Lithium damit fast das Doppelte, was seine massenhafte Verbreitung im Kastenwagenausbau trotz des Preises erklärt.
Um sich das Rechnen von Hand zu ersparen, erstellt unser Autarkie-Simulator die vollständige Bilanz mit den 19 Regionen der Tabelle, den 42 häufigsten Verbrauchern und einem Reisemodus, der Ihren Ladezustand Tag für Tag über die Reisedauer aufzeichnet.
Fahren, die einzige Nachladung, die das Wetter ignoriert
Viele Roadtrips scheitern elektrisch, weil sie wie ein Standaufenthalt geplant werden. Sobald Sie aber fahren, wird die Lichtmaschine Ihre beste Quelle, und die einzige, die im Regen funktioniert.
Achten Sie jedoch auf das Gerät. Ein einfaches Trennrelais regelt nichts: die Ladung bricht schnell ein, sobald die Spannung der Bordbatterie steigt, und bei neueren Fahrzeugen mit geregelter Lichtmaschine sinkt sie noch weiter. Rechnen Sie mit etwa 12 A effektiv. Ein DC-DC-Ladegerät hält dagegen seinen angegebenen Strom: 27 A effektiv bei einem 30-A-Modell, 45 A bei einem 50-A-Gerät.
Praktisch bringen zwei Fahrstunden pro Tag mit einem 30-A-DC-DC rund 690 Wh, also mehr als 200 Wp Module mitten im Januar auf deutschen Breiten liefern. Auf einer Winterroute, auf der Sie den Stellplatz alle zwei oder drei Tage wechseln, rettet Sie diese Nachladung, nicht das Solar.
Drei Routen, drei verschiedene Anlagen
So dimensionieren wir drei Profile, die uns ständig begegnen, bei einem Tagesbedarf von rund 700 Wh einschließlich eines Kompressorkühlschranks mit 90 Litern.
| Route | Empfohlenes Solar | Batterie | Laden während der Fahrt |
|---|---|---|---|
| Atlantikküste im Juli | 200 Wp | 100 Ah LiFePO4 | optional |
| Spanien und Portugal im April | 200 Wp | 100 Ah LiFePO4 | bei schlechtem Wetter nützlich |
| Alpen oder Schottland im Januar | 400 Wp | 200 Ah LiFePO4 | unverzichtbar, DC-DC 30 A |
Der dritte Fall verdient eine Erklärung. Im Januar auf diesen Breiten liefern selbst 400 Wp nur 150 bis 300 Wh pro Tag. Keine vernünftige Modulmenge deckt einen Bedarf von 700 Wh. Die richtige Antwort besteht also nicht darin, Solar aufzustapeln, sondern eine größere Reserve mit der Ladung über die Lichtmaschine zu verbinden. Zu einfache Rechner verschweigen diesen Punkt, und er wird teuer, wenn man ihn unterwegs lernt.
Wenn Sie bei null anfangen, sehen Sie sich zuerst unsere mobilen Solarmodule und unsere Powerstations an: je nachdem, ob Ihr Fahrzeug schon auf 12 V verkabelt ist oder nicht, ist die einfachste Lösung nicht dieselbe.
Die Checkliste, bevor Sie den Schlüssel drehen
Sieben Prüfungen, in dieser Reihenfolge, die die meisten bösen Überraschungen vermeiden.
- Beziffern Sie Ihren Kühlschrank vor allem anderen: er ist 70 bis 85 % der Summe.
- Notieren Sie die Einstrahlung Ihres Ziels im Reisemonat, nicht den Jahresmittelwert.
- Berechnen Sie die nutzbare Energie, nicht die Nennkapazität: 50 % bei Blei, 90 % bei LiFePO4.
- Prüfen Sie Ihren Laderegler: der Wechsel von PWM auf MPPT bringt fast 30 % mehr Ertrag, oft günstiger als ein weiteres Modul.
- Halten Sie das Lüftungsgitter frei: ein verstelltes Gitter kann das Gerät fast ununterbrochen laufen lassen.
- Planen Sie das graue Szenario: drei bedeckte Tage in Folge, nicht den Monatsmittelwert.
- Legen Sie Ihren Fahrrhythmus fest: er ist Ihre einzige garantierte Nachladung.
Ein letztes Wort zur Haltung. Eine gut dimensionierte Anlage deckt nicht den Mittelwert, sie verkraftet die schlechte Woche. Die von uns verwendeten Einstrahlungsdaten sind gemessene Monatsmittel, Wolken inklusive: ein wirklich grauer Tag liefert etwa 30 % dieses Mittels, ein strahlender etwa 35 % mehr. Auf diese Spanne, nicht auf den Wert in der Mitte, sollten Sie vor der Abreise schauen.
