Solaranlage auf einem Aufstelldach

Im Internet findet man zahlreiche Artikel und Videos, die erklären wie man eine Solaranlage an einen Camper montiert. Da ich aber sehr wenig dazu gefunden habe, wie die Montage bei einem Aufstelldach zu bewerkstelligen ist, habe ich gedacht, dieser Artikel könnte Leuten helfen, die sich dieselbe Frage stellen oder auch einen Westfalia Columbus mit Aufstelldach haben. Den Westfalia Columbus kann man normalerweise mit Vorbereitung einer Solaranlage bestellen. Leider gibt es diese Option nicht mehr, wenn man sich für das Aufstelldach entschieden hat.

Ich kann aber schon mal vorweg nehmen: Auch mit einem Aufstelldach kann man sehr ordentlich eine Solaranlage verbauen. Hier meine Erfahrungen beim Einbau:

Auswahl der Komponenten der Solaranlage

Bevor es losgeht und irreversibel gebohrt und geklebt wird habe ich mir natürlich einige Gedanken gemacht, wie ich was verbaue und worauf ich dabei achten muss. Im Folgenden meine Gedanken zu den einzelnen Komponenten der Solaranlage.

Solarmodule

Das Herzstück der Solaranlage sind natürlich die Solarmodule, da diese die Schnittstelle zwischen der Sonnenenergie und meinem Bordnetz darstellen. Zunächst etwas zur Art der Module. Es gibt verschiedene Technologien die sich in Ausbeute und Preis stark unterscheiden. Das möchte ich in diesem Artikel nicht im Detail diskutieren, da ich auch nur wiedergeben kann was andere bereits geschrieben haben. Für mich war wichtig:

Semi-Flexible Solarmodule:

Ich habe ein Aufstelldach,  das mit Gasdruckfedern geöffnet wird, bzw. offen gehalten wird. Damit das Öffnen des Aufstelldachs nicht beeinträchtigt wird, sollten die Module sehr leicht sein. Das lässt sich am besten mit dünnen, semi-flexiblen Modulen realisieren. Nachteil hierbei ist, dass der Austausch bei einem Defekt sehr viel schwieriger ist im Vergleich zu verschraubten Modulen. Auch wird oft von einem Problem der fehlenden Hinterlüftung berichtet (dazu kann ich aber erst im Langzeittest Auskunft geben). Als weiterer Vorteil neben dem Gewicht ist der bessere Luftwiderstand zu nennen und die Tatsache, dass sich semi-flexible Module optisch besser mit dem Auto verbinden.

Qualität:

Da ich die Module fest auf unseren Camper klebe, möchte ich Solarmodule in der bestmöglichen Qualität verwenden. Es heißt ja, wer billig kauft, kauft zweimal. Und ein Austausch von fest verklebten Modulen wäre sehr aufwendig. Ich habe mich bei der Auswahl auf Onlinebewertungen verlassen und mich für die begehbare Marine-Version* der Module entschieden, da ich mir davon eine höhere Langlebigkeit und eine verbesserte Resistenz vor Umwelteinflüssen verspreche.

Leistung:

Zur Berechnung der Leistung gibt es online diverse Formeln und sogar Rechner, die Parameter wie den durchschnittlichen täglichen Strombedarf und die geplanten Reiseorte (und der dort herrschenden Sonneneinstrahlung) mit einbeziehen.

Da wir uns nicht nur auf bestimmte Reiseorte beschränken wollen und das ganze Jahr über unterwegs sein wollen, bin ich folgendem Ansatz gefolgt: Viel hilft viel und besser zu viel als zu wenig! Der begrenzende Faktor ist also der Platz auf dem Dach!  Ich habe mich, um den Verkabelungsaufwand auf dem Dach gering zu halten, zunächst für 2 Module von Offgrid Tec* entschieden mit jeweils 150W* (waren die größten) also einer Gesamtleistung von 300W. Doch auf dem Dach wäre noch genug Platz für 2 weitere Module, also ein Upgrade auf max. 600W!

Solarregler

Ein MPP-Solarregler verspricht im Allgemeinen die beste Ausbeute aus meinen Solarmodulen. Ich habe mich für den MPP-Regler von Votronic* entschieden, da ich bereits alle anderen Elektronik-Bauteile von Votronic eingebaut habe, auch das Bluetooth-Modul). An dieser Stelle muss gesagt werden, dass der MPP-Regler von Victron Energy eine Auswertung ohne ein zusätzliches Bluetooth-Modul erlaubt hätte.

Aufgrund der Solarleistung der beiden Solarmodule kamen nur die beiden größten Regler MPP 350 und MPP 430 in Frage. Ich habe mich für den MPP 430* entschieden, damit ich noch weitere 130W zusätzlich installieren könnte ohne einen zweiten Regler zu kaufen (Besser zu viel als zu wenig).

Kabel und Stecker für die Solaranlage

Bei den Kabeln ist auf einen ausreichenden Querschnitt zu achten.

• 8m Wohnmobil Solarmodul-Verbindungskabel* 2x6mm²
• 1,5m 6mm² Batteriekabel* mit 15A Sicherung M8-Ringkabelschuh
• 2 x MC4 Abzweigbuchsen um die Solarmodule parallel zu schalten
• 1,5mm² Kabel mit 5A Sicherung um die Starterbatterie anzuschließen

Kabeldurchführungen beschreibe ich separat im Punkt Dachdurchführungen. Verklebt habe ich alles mit Dekalin DEKAsyl MS-5* (ist das gleiche wie Sikaflex)

Aufkleben der Solarmodule

Die Solarmodule haben wir mit Dekalin DEKAsyl MS-5* auf das Dach unseres Campers geklebt. Davor haben wir gemäß der Anleitung von Dekalin das Dach mit Seifenwasser gereinigt und mit einem Alkohol-Mikrofaser Tuch behandelt. Die Tücher sind im Lieferumfang von Dekalin enthalten. Auf den Unterseiten der Solarmodule haben wir Dekalin großzügig verteilt. Wir haben einen Rand gezogen und diverse Querstreben gebildet, doch dabei gibt es kein richtig oder falsch, deshalb wollen wir hier keine Empfehlungen aussprechen. Haltet euch bei der Anwendung von Dekalin am besten an die beiliegende Anleitung.

Ergänzung: Nachdem ich kürzlich jemanden geholfen habe, so ein Modul wieder zu entfernen, habe ich doch ein ganz klare Vorstellung, wie ich das nächste Modul verkleben würde. Mit ganz wenig Dekasyl in einer umlaufenden Naht, die gerade reicht um keine Feuchtigkeit unter das Modul kommen zu lassen. Das Zeug klebt wirklich unglaublich gut, wir haben 1 Stunde gebraucht um 1 Modul zu entfernen. besonders schwierig waren dabei die Klebeverbindungen unter dem Modul. Am Rand konnte man mit einem Messer und einem Föhn ganz gut voran kommen.

Im nächsten Schritt haben wir vorsichtig die Solarmodule auf das Dach gelegt und noch kleine Anpassungen an der Position vorgenommen. Dann haben wir mit Körpergewicht und mit den Händen die Solarmodule auf das Dach gedrückt, um das Dekalin mit dem Dach und den Solarmodulen zu verbinden.

Ergänzung (04.06.2021): Mit der Zeit wird man immer schlauer, weshalb ich einen neuen Artikel nur über das Befestigen der semiflexiblen Solarmodule geschrieben habe. Der Weg, den ich eben beschrieben habe, ist zwar nicht falsch, aber ich glaube ich kenne jetzt einen besseren: Verkleben semiflexibler Solarmodule auf dem Aufstelldach

Dachdurchführungen

Ein spannender Moment: „ich bohre ein Loch in meinen Neuwagen“. Dies sollte gut überlegt sein, da es keinen zweiten Versuch gibt. Ich werde sogar an 2 Stellen bohren müssen. Einmal durch das Aufstelldach und einmal durch das Fahrzeugdach. Im Folgenden sind beide Durchführungen detailliert beschrieben.

Durchführung Aufstelldach

Als erstes muss ich durch das Aufstelldach kommen. Die Idee ist außerhalb des Zeltes durch das Dach zu bohren. Um das Kabel dann an einer geeigneten (möglichst kurze Distanz) Stelle zum Fahrzeugdach zu führen. Wenn ich schon Kabel verlege, habe ich auch gleich eine Rückfahrkamera (zusätzlich zur Einparkkamera in der Heckleuchte) eingebaut. Daher gehe ich hinten in der Mitte durchs Dach. Dies ist aber auch meiner Vorliebe zur Symmetrie geschuldet. An den meisten Stellen (zumindest denen, die sich für eine Durchführung eignen) besteht das Dach aus zwei Faserverbundschalen, zwischen denen sich ein Styropor-Kern befindet. Ich habe das in einer Zeichnung verdeutlicht und versucht mit einem Bild festzuhalten. TIPP: Ich habe 2 starke Magneten genommen, um die Position der Bohrungen zu ermitteln ohne versehentlich im Zelt oder zu weit am Rand zu landen.

Wasserdichte Anschlussdose 

Um auch die Möglichkeit der Erweiterung zu haben, habe ich mich nicht für eine normale Dachdurchführung entschieden, wie sie für diese Zwecke verwendet werden. Stattdessen habe ich auf das Dach eine wasserdichte Anschlussdose mit 4 wasserdichten Kabelverschraubungen und der integrierten Kamera sowie einem Loch im Boden geklebt. Das ist zwar etwas weniger aerodynamisch, hat aber den Vorteil, dass man den Deckel abschrauben kann und so auch nach dem Verkleben weitere Kabel sauber verlegen kann. Das schafft auch die Möglichkeit, dass ich erst die Dose verklebe und im nächsten Schritt die Kabel durchziehe.

Um den Styroporkern vor Wasser du schützen, habe ich in das Loch der Anschlussdose ein PVC-Rohr aus dem Baumarkt geklebt, das ich durch das Loch im Aufstelldach stecke und auch unten mit DEKAsyl MS-5 abdichte (siehe Zeichnung). Nach dem Trocknen habe ich die Kabel durch die 4 Kabelverschraubungen geführt. Hierzu muss man von den Kabeln jeweils die Steckverbinder abschrauben, um durch die Löcher zu kommen. Es empfiehlt sich, ein Kabel nach dem anderen zu machen und die Steckverbinder erst nach dem Durchstecken wieder zusammenzubauen, bevor man das nächste Kabel angeht. So vermeidet man Kurzschlüsse, die mit ziemlicher Sicherheit fatal für die bereits verklebten Solarmodule wären. Wie das Kabel dann weiterläuft, erkläre ich im Punkt Verlegung des Kabels.

Durchführung Fahrzeug

Ich habe lange überlegt, wo ich durch das Dach ins Fahrzeug bohre und als ideale Stelle den Dachabschnitt hinter den Anzeige- und Steuerungselementen über der Schiebetür ausgemacht. An dieser Stelle habe ich zum einen genug Platz, um sehr einfach mit dem Kabel weiter in den Dachstaukasten über dem Beifahrersitz zu kommen. Zum anderen habe ich an dieser Stelle sowieso ein Loch in die Verkleidung geschnitten, um die Anzeige des Batteriecomputers (bzw. des Solar-Computers) zu bohren. Dieses Loch dient mir jetzt als Montageöffnung für das Kabel. Zudem befindet sich die Kabeldurchführung bei zugeklapptem Dach unter dem Aufstelldach und ist daher zusätzlich geschützt.

Ich bohre erst ein ganz kleines Testloch (um zu schauen ob die Position stimmt und dahinter keine Kabel sind, die ich beschädigen könnte) und danach ein Loch, das groß genug ist, um dadurch das Solarkabel und das Rückfahrkamerakabel durchzuführen. Um die Bohrung vor Rost zu schützen, habe ich die Stelle danach noch mit Zinkfarbe versiegelt. Danach habe ich die beiden Kabel durch je eine wasserdichte Kabelverschraubung in die Dachdurchführung (im Nachhinein würde ich auch hier eine wasserdichte Anschlussdose verwenden aus denselben Gründen, warum ich es auf dem Aufstelldach gemacht habe) und durch das Loch im Dach geführt. Anschließend habe ich die Dachdurchführung mit viel DEKAsyl MS-5 auf das zuvor ausgiebig gereinigte und vorbereitete Dach geklebt.

Verlegung des Kabels

Wir haben jetzt 4 Solarstecker, die aus dem Rohr des Aufstelldaches hinten in der Mitte ragen (jeweils zweimal Plus und Minus Leitung). Der beste Ort um das Kabel nun von der beweglichen Oberschale auf das Fahrzeugdach zu führen, ist an der Stelle der Seitenscharniere. Hier ist der Unterschied zwischen geöffnetem und geschlossenem Dach relativ klein und gleichzeitig ist genug Platz um die Kabel zu verlegen.

Energiekette

Um die Kabel vor Witterung und zu starker Biegung zu schützen und gleichzeitig den Bewegungsspielraum zu minimieren habe ich eine Energiekette* benutzt. Diese kann oben am Scharnier mit der vorhanden Verschraubung mit verschraubt werden sowie unten auf das Fahrzeug geklebt werden. Die Kabel werden so beim Öffnen und Schließen auf einer vorgegebenen Bahn geführt und können sich nicht irgendwo verklemmen oder beschädigt werden. An allen anderen Stellen habe ich die Kabel mit verklebten Kabelsockeln und Kabelbindern an der Karosserie bzw. am Aufstelldach befestigt. Der einzige bewegliche Teil ist jetzt die Energiekette.

Um die vier Kabel von den Solarmodulen mit den beiden Stromkabeln zu verbinden, benutze ich zwei MC4 Abzweigbuchsen. Diese werden auch unter der Abdeckung des Aufstelldaches (damit man die ganzen Kabel und Verbindungen von außen nicht sieht) mit Kabelsockeln und Kabelbindern befestigt. Achtung: die Stecker zu den Solarmodulen erst einstecken, wenn ALLE Komponenten angeschlossen sind um einen Kurzschluss beim weiteren Verlegen des Kabels oder eine Zerstörung des Solarreglers zu vermeiden.

Auf der anderen Seite kommt das Kabel jetzt durch das Fahrzeugdach über der Schiebetür hinter der Öffnung für den Batteriecomputer in den Innenraum. Mit einer Einziehspirale konnte ich das Kabel bis in das Staufach über dem Cockpit führen. Nun muss der Beifahrergurt entfernt werden, um die Seitenverkleidung der B-Säule zu lösen. Hier ist genug Platz, um das Kabel nach unten und dann unter dem Boden (Auch hier muss die Verkleidung entfernt werden) bis unter den Beifahrersitz zu führen, wo sich die Batterien befinden. Hinter der Batterie (in Richtung Wohnraum) habe ich genug Platz, um den Solarregler zu befestigen.

Verbinden der Batterie mit dem Solarregler

Anschließend verbinde ich noch die Batterie mit dem Solarregler. Der Pluspol lässt sich sehr einfach in der Schutzhülle der 80A Hauptsicherung an die Klemme mit anschrauben. Den Minuspol verschraubt man am besten mit der Ringkabelschuh auf dem Messshunt (natürlich nicht auf der Seite auf der der Minuspol verschraubt ist, sonst wird der Ladestrom vom Shunt nicht registriert).

Um auch die Fahrzeugbatterie (mit 1A Erhaltungsladung) zu laden, schließe ich noch den Pluspol der Starterbatterie (incl. 5A Sicherung) mit einem etwas dünneren Querschnitt an den Laderegler an. Man muss dabei nicht ganz zur Starterbatterie. Es reicht, das Kabel auf der Schraubverbindung des Trennrelais auf der Seite an der die Starterbatterie angeschlossen ist zu verschrauben, da dieses über ein sehr dickes Kabel mit der Starterbatterie verbunden ist.

Inbetriebnahme der Solaranlage

Es ist soweit! Die Stunde der Wahrheit: Ich stecke die Solarmodule in die bereits unter dem Dach des Aufstelldaches befestigten MC4 Abzweigbuchsen …und siehe da, die Solaranlage funktioniert! Ich habe zwar keine wirkliche Sonne auf dem Dach, aber es steht CHARGE auf dem Batteriecomputer, was bedeutet es fließt mehr Strom in die Batterie rein als raus!

Nach ein paar Wochen mit der Solaranlage können wir auch ein weiteres positives Fazit geben: Die Solaranlage ist mit Abstand die sinnvollste Anschaffung für unseren Camper. Wir sind seither nicht annähernd in „Batterienöte“ gekommen. Wir haben immer Strom im Überfluss und sind nun sehr unabhängig von Campingplätzen.

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Sonja & Matthias

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