Mein Freund die Sonne bz. Sonnenenergie!

Ich mag die Sonne. Sie schenkt uns Wärme und Licht. Einen der schwerwiegendsten Gründe warum wir diese Lebensetappe planen ist die Sonne. Wir wollen die Energie der Sonne spüren, nicht nur die 3 Monate in der sie in unseren Breitengraden Ihre volle Wirkung entfalten kann, sondern ganzjährig. Das Licht mit der die Sonne uns bei ihren Auf- sowie Untergängen bereichert ist grandios. Dabei muss ich aber ehrlicherweise zugeben, dass ich die meisten Sonnenaufgänge verpenne und nur von Raymonde geschildert bekomme… 😂 

O-Ton Raymonde: „Ich hoffe, das wird sich aber in Zukunft ändern“.

Sonnenaufgang auf den Malediven

Die Sonne hat für mich aber noch eine weitere ganz bedeutende Wichtigkeit. Die Sonne schenkt uns Energie. Dies nicht nur in Form von Vitamin D, sondern auch unter der Bezeichnung Kilowatt (kW). Als wir unser Haus gekauft haben, war das Erste, was wir ersetzten, die Heizung. Die stinkige Ölheizung flog raus und wurde durch einen Holzpellets-Brennkessel ersetzt. Ergänzend kam eine Solarthermieanlage aufs Dach. Da unser Hausdach geradezu ideal nach Süden ausgerichtet ist, wurde der ganze Rest der Fläche genutzt, um Solarmodule zur Stromerzeugung zu installieren. Das System hat sich sehr schnell bewährt und wir können die Leute nicht verstehen, die diese Investition scheuen. Im Frühling schaltet unsere Heizung quasi ab. Das ganze Haus wird dann praktisch nur durch die Solarthermie geheizt. Und durch die Solaranlage produzieren wir mehr Strom als wir verbrauchen.

Es lag also auf der Hand, dass ich dieses Geschenk der Natur auch auf ADESSO nutzen würde. Die Aufpreisliste von Fountaine-Pajot bot natürlich auch dieses Feature an. Jedoch konnte ich es kaum fassen als ich mir die Details ansah: 3 kleine Module à 100 Watt für unverschämte 3140.-€ (ohne Mehrwertsteuer!).

Da ich mich schon sehr lange Zeit mit dieser Technik befasse, habe ich mir einiges an Know How aneignen können. Beim 1. Blick auf das, von der Werft angebotene System, war mir dessen Sinnlosigkeit bewusst… für mein angestrebtes Ziel absolut nutzlos und überteuert. 

Mein Ziel war es ein Maximum an Kapazität mit dem Besten ästhetischen Kompromiss zu vereinen. Darüberhinaus wollte ich mit Hilfe der Solarenergie zu 100% Strom-autark auf dem Boot sein. 

Solarmodule unterscheiden sich schon bei Ihrer Herstellung. Es gibt monokristaline und polykristaline Module. Wobei die monokristalinen Module deutlich effektiver sind als die anderen (und teurer). Über flexible Solarmodule möchte ich erst gar nicht reden, weil diese für mich nur das Resultat von Marketingspezialisten sind. Sie bringen nur wenig Leistung und sind auch bekannt dafür recht schnell das Zeitliche zu segnen…

Raymonde bat mich in diesem Blog nicht zu tief in die Materie einzugehen, denn ich könnte ohne Anstrengung 10 Seiten über Solarmodule hier schreiben. Deshalb kratze ich nur an den wesentlichen Unterscheidungsmerkmalen. Ich möchte aber noch hinzufügen, dass die Anzahl der einzelnen Zellen auf dem Modul noch eine entscheidende Rolle spielen. Die Summe dieser Zellen ergibt nämlich eine höhere Spannung. Denn bei Systemen von nur 12V ist wichtig, dass die Module mindestens 16V zusammen bekommen, damit ein Solarregler überhaupt mit seiner Arbeit beginnt. Das kann dann bei Bewölkung schwierig werden.

Nachdem ich die Gelegenheit hatte in Kroatien das Dach einer Lucia auszumessen, machte ich mich also auf die Suche nach passenden Modulen. Da ich mich an der oberen Leistungsklasse orientierte, war der Kreis, der in Frage kommenden Systeme, recht begrenzt. Irgendwann bin ich auf die Marke SunPower gestossen, die mit ihrer X22 Serie genau das boten was ich suchte. Dazu waren die Abmessungen der Module nahezu perfekt für die Lucia 40. 3 Module à 360 Watt würden in Längsrichtung genau auf den ausgemessenen Bereich passen. 4 Module wäre auch möglich gewesen, aber der Überstand hinten heraus wäre doch erheblich mehr gewesen, was die schöne Linie der Lucia 40 gebrochen hätte. Das ist halt der oben angedeutete ästhetische Kompromiss zwischen maximal möglich und optisch ansprechend. Dazu sind die SunPower X22-360 Hochvolt Module. Mit einer Lehrlaufspannung von 69,5 Volt bieten Sie einen höheren Wirkungsgrad als von den Abmessungen her vergleichbaren Modulen. Aus einer höhere Spannung ergibt sich auch Kabel mit dünnerem Querschnitt, da weniger Ampere fliessen müssen… (ja, ja, für manche fängt jetzt das Chinesische an… 🤓😂).

Die Dinger in geringer Stückzahl privat zu bekommen, gestaltete sich dann doch etwas komplizierter. Aber irgendwann hatte ich einen Händler gefunden, der welche für ein Großprojekt bestellen musste und bereit war noch 3 weitere Module in Amerika zu ordern und mir diese dann zuschickte.

Dann war die Frage ob die Module in Reihe oder Parallel angeschlossen werden. Hierbei scheiden sich die Geister. Beide Varianten bieten Vor- und Nachteile. Der wesentliche Unterschied, abgesehen vom höheren Verkablungsaufwand bei der Parallelschaltung ist:

Reihenschaltung: Der Strom bleibt gleich, die Spannung wird erhöht

Parallelschaltung: der Strom wird erhöht, die Spannung bleibt gleich

Ich habe mich mich zur Reihenschaltung entschieden. Die höhere Spannung stört mich nicht (200 Volt ist bei unserer Anlage ein normaler Wert) und die Kabel fallen dünner aus. Auch die Verluste in den Leitungen sind bei dieser Variante zu vernachlässigen. Nachteilig ist die geringer Ausbeute, wenn ein Teil der Module im Schatten liegen.

Dann geht es noch eine Etappe weiter. Nämlich der oder die Solarregler. Auch hier habe ich mich nur bei den etablierten Firmen umgeschaut. Mit der Marke Victron macht man in diesem Zusammenhang nichts falsch. Die Victron mppt Regler haben sich weltweit bewährt. Für mich die beste Wahl. Das war also schnell geklärt. Nur, soll ich jedem Modul einen eigenen Regler spendieren? Das hätte zur Folge, dass mehr Platz zur Montage der Regler benötigt würde und wiederum mehr Kabel von den Modulen zu dem Regler gezogen werden müssten. Vorteil davon wäre die Redundanz. Würde ein Regler ausfallen, wäre nur 1/3 der Anlage ausser Betrieb. Beim Ausfall eines einzelnen, stärkerem Regler wäre das gesamte System lahmgelegt. Hier fand ich keine richtigen Schluss und liess mich vom Bootselektiker und einem Weltumseglerpaar beraten. Beide waren der Meinung, ich solle auf einen stärkeren Regler setzten. Wenn dieser mal ausfallen sollte, dann ist die Solaranlage zwar ausser Gefecht, aber Ersatz ist von Victron schnell und weltweit zu bekommen. Dazu kommt, dass ich ja auch noch ein Stromgenerator mit 6kW Leistung, sowie die 2 Lichtmaschinen der Dieselmotoren von je 115A zum Laden der Batterien habe.

Die ganzen Module wollte ich aber gut geschützt haben. Man stelle sich vor bei einem Wendemanöver verhackt sich eine Leine an einer Ecke. Da braucht es dann nicht mehr viel und es kracht gewaltig. 

@work

Im Vorfeld hatte ich mich mit einem Edelstahl verarbeitenden Betrieb in La Rochelle in Verbindung gesetzt und Ihm meine Pläne zugeschickt. Es war zwar nicht ganz einfach, aber nach einigem hin und her sah das Ergebnis dann so aus, wie ich es haben wollte. In diesem Zusammenhang liess ich auch 2 Stützen anfertigen. 

  1. Um das Dach mit dem zusätzlichem Gewicht etwas mehr abzustützen (weniger Verwindung).
  2. Dient eine der Stützen dazu die Kabel der Solarmodule im kürzesten Weg zum Solarregler zu führen. 
  3. Ist es eine perfekte zusätzliche Möglichkeit um sich festzuhalten.
Durch diese Stütze verlaufen die Kabel

Ich finde das Endresultat stört die Linie des Bootes kaum. Die Module sind gut belüftet und das Gebilde ist trotzdem stabil. 

Fertiges Solarsystem

Eine Solaranlage für ein Boot zu konzipieren ist fast ein Ding der Unmöglichkeit. Entweder das System funktioniert oder es funktioniert nicht. In dieser Hinsicht ist mein Ratschlag (wenn man mich fragten würde): pack soviel an hochwertigen Modulen auf dein Boot (oder Reisemobil) wie du drauf kriegst, ohne dass du würgen musst, wenn du dir das Resultat ansiehst. 

Je mehr Watt Gesamtleistung, desto besser. 

Das Problem besteht darin, dass es fast nur Variablen gibt und nur eine Konstante. Die Konstante ist dabei die Wattzahl die deine Module leisten können. Die Variablen sind die Bewölkung, der Sonnenstand, die Temperatur, der Verlust in den Leitungen, Verschattung der Module, Staub und Schmutz, die Qualität der Kabel und Anschlüsse, die Leistungsfähigkeit des Ladereglers und schlussendlich die Bauart und Ladezustand der Batterie. 

Nicht zu vergessen ist noch der Energieverbrauch pro 24 Stundentag. Auch das ist wieder so eine Sache. Der eine kommt mit 70Ah am Tag aus, der andere verbraucht locker 300Ah. Wie Du siehst… nicht so einfach!

Diese Konstante (Wattzahl der Module) ist aber auch nur ein Laborwert. Also unter idealen Bedingungen ermittelt. Eine einfache Faustregel für den Ertrag einer Solaranlage bei wolkenlosem Himmel besagt, dass man die Nennleistung mit 7 multiplizieren kann.

Für unsere Anlage bedeutet das:  3 Module à 360W = 1080 Gesamtleistung. Multipliziert mit 7 kämen wir dann idealerweise auf 7560Wh. Wie gesagt: rein theoretisch. Denn nie wird es die Situation geben, dass 7 Stunden lang Ideale Bedingungen herrschen. Ich gehe deshalb von 50% aus. Somit wäre der Durchschnittsertrag der Solaranlage auf der ADESSO 7560/2=3780Wh (Wattstunde). 

Mit der Formel Leistung / Spannung erhalte ich dann die Einheit der Stromstärke: Ampère

Mit unseren Solarmodulen könnte ich also im Durchschnitt 315 Ampère zurück in die Batterien pumpen. Wobei im Mittelmeer oder in Äquatornähe mehr zu erwarten sind.

Als wir die 6 Wochen auf unserer ADESSO in Holland unterwegs waren, lagen wir größtenteils immer vor Anker. Unsere nutzbare Batteriekapazität auf dem Katamaran beträgt derzeit 500Ah. Pro Tag verbraucht haben wir ungefähr 150Ah. Also haben wir noch reichlich Reserve.

Näheres zum Stromverbrauch und Stromspeicher kommt im nächsten Blogeintrag.

Ich hoffe der kleine Einblick in unser Energieversorgung hat deinen Kopf nich zu viel zum Rauchen gebracht. Aber wenn du bis hierher mitgelesen hast, dann verstehst du jetzt bestimmt besser, warum es wichtig ist nicht einfach nur blind zu kaufen, was die Werft (oder Wohnmobil Händler) einem anbietet. Das jeweilige System zu verstehen, ermöglicht es Dir zu vergleichen und/oder zu optimieren. Auch Fehler oder Funktionsstörungen kann man dadurch schneller lokalisieren und beheben.

Aber das Beste daran ist es, sich zurück zu lehnen, ein gut temperiertes Bier aus dem Kühlschrank zu nehmen und der Sonne zu zuschauen wie sie dir reichlich Energie schenkt.

In diesem Sinne:
Lass die Sonne in dein Herz!    (passt irgendwie 🙃)

Guy

2 Kommentare

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