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Montage von PV-Modulen (WoMo)

Lesedauer 4 Minuten

Aktualisiert – November 1, 2023

Bei der Montage von PV-Modulen auf Wohnmobile werden häufig manchen Dingen zu wenig Beachtung geschenkt, die später zu Einbußen im Ertrag oder Ausfällen von Komponenten führen.

Wahl der PV-Module

Die Wahl der Module sollte nach dem Prinzip „höchster Ertrag bei geringster Abmessung“. Je nach Dachfläche können mehr als ein Modul verbaut werden. Diese sollten dann identische technische Daten haben, um frei in der Wahl von Parallel- und / oder Serienschaltung sein zu können.

Aufgeständerte Montage

Ist ein möglichst hoher Ertrag erforderlich, so können die Module auch über Dachluken hinweg, vollflächig montiert werden. Neben der Nutzung der maximalen Fläche erreicht man damit gleichzeitig einen wirksamen Hagelschutz für die Dachluken, die bei Hagel gern zersplittern.

Über zwei Maxxfan-Dachluken verbaute Module – 30 cm über Dachhaut, um ein vollständiges Öffnen der Dachhauben zu gewährleisten. Der Dachabstand wird durch zwei 90° versetzt montierte Aluminium U-Profile von je 150 mm erreicht.

Hier die dritte Maxxfan-Dachluke. Die Module schließen mit der Abdeckung der Dometic-Klimaanlage ab.

Von selbstklebenden PV-Modulen (Folien) ist abzuraten. PV-Module benötigen eine Hinterlüftung, die bei (Haus-)Dachmontage durch die Konvektion zwangsläufig gegeben ist, um eine Überhitzung zu unterbinden. Diese Flex-Module wurden primär für Yachten, Segelboote, etc., also maritime Anwendungen entwickelt, bei der Windanfälligkeit und Windwiderstand eliminiert werden.

Hier sind 10 Module zu je 100 W und eines zu 200 W, gesamt 1,2 kW verbaut, die in 4 x 280 Ah LiFePo4-Batterien einspeisen und einen 3 kW Victron-Wechselrichter versorgen.

Bei der hier für die drei Module (selbst) konstruierten, aufgeständerten Bauweise hätte man bequem auch 1,6 kW PV (mit weniger Montageaufwand) montieren können, wenn man diese Montageart auch für die beiden anderen Modulgruppen angewandt hätte …

Weitere Montagemöglichkeiten

Wohnmobile in Kastenwagen-Version bieten auf dem Dach bereits Befestigungspunkte für Dachgepäckträger, die man als Befestigungspunkte für die Halter der PV-Modul-Träger nutzen kann.

Sonstige Wohnmobile weisen Befestigungspunkte einer vorhandenen (und demontierbaren) Reling auf, die zur Montage der Halterungen für die PV-Modulträger dienen können.

Montagematerial

Zweckmäßigerweise bedient man sich herkömmlicher Montagematerialien, wie sie auch eine PV-Anlagen auf Satteldächern Verwendung finden. Sie sind aufgrund der Stückzahlen vergleichsweise günstig, auch für Sturmfestigkeit ausgelegt (100 km/h Geschwindigkeit kann auch durchaus 130 .. 150 km/h Windgeschwindigkeit bedeuten) und die Montage der Module ist wegen der standardisierten Komponenten schnell erledigt.

Muss man, wie oben beschrieben, improvisieren, steigt der Montageaufwand erheblich und der maximal erzielbare Ertrag wird reduziert. Alles was „tricky“ ist, sollte vermieden werden.

Elektromaterial

Nicht am falschen Ende sparen! Kabel höheren Durchmessers dem günstigeren, dünneren, vorziehen. Plus-Kabel in rot, Minus-Kabel in schwarz bestellen. Kabel nicht einfach durchschneiden und mit Kabelverbindern vercrimpen / verbinden.
Selbst Fachbetriebe belieben, wohl aus unerfindlichen Gründen auf ordentliche Steckverbinder zu verzichten, obwohl meist die bereits vorverkabelten Module mit Kabellängen und Stecker / Buchsen ausgestattet sind, die problemlos eine direkte Verbindung erlauben. Mag sein, dass man sich das Ordnen der Kabel und Befestigen selbiger mit Kabelbindern ersparen will, allerdings rächt sich derart schlampige Verarbeitung spätestens bei Korrosion, etc..

Ich hatte hier 2x 4 PV-Module á 100 W durch einen Fachbetrieb montiert bekommen. Der Ertrag war nach einigen Monaten etwa 10% bei voller Sonneneinstrahlung. Bei Kontrolle der Montage und Verbindungen stellte sich heraus, das ein Modul-Quartett lediglich mit einem Litzendraht noch Verbindung hatte. Feuchtigkeit und Kriechströme führten zum kompletten Ausfall der Einheit.

Kabel-Dachdurchführung

Als Kabeldurchführung eignen sich auch „normale“ Verteilerdosen wie Spelsberg A-Box, in die man bedarfsweise seitlich Kabelverschraubungen anbringen kann.

Die für Wohnmobile üblichen Dachdurchführungen werden i.d.R. aufgeklebt und können damit auch nicht mehr nachträglich bei Erweiterungen mit zusätzlichen Kabeln bestückt werden können.

Die Position der Dachdurchführung sollte im Bereich der Heckgarage oder eines nahen Schrankes erfolgen, um die Kabel, ggf. auch in Kabelkanälen, sauber verlegen zu können. Der kürzeste Weg ist hier der beste.

Hier habe ich einen 40 mm Stufenbohrer benutzt, um eine großzügige Dachöffnung herzustellen. Die Bohrung wurde zum Kabelschutz mit einem 40 mm HT-Rohr ausgekleidet, mit leichtem Überstand ober- und unterhalb der Dachhaut.

Danach wurde in der A-Box eine gleiche Bohrung eingebracht und deckungsgleich auf das überstehende HT-Rohr gesteckt. Die A-Box-Unterseite erhielt umlaufend eine dicke Klebenaht, die beim Anpressen auf die Dachoberfläche eine absolut wasserdichte Abdichtung gewährleistet.

Innerhalb der A-Box können, falls erforderlich, auch noch Verbinder zum Zusammenschalten von Kabeln untergebracht werden, sofern sie groß genug gewählt wurde.
Es ist ratsam, sich zuvor einen genauen Verkabelungsplan zu fertigen, desto schneller ist die Funktionalität nach erfolgter Montage hergestellt.

Anschluss PV-Modul(e) an MPPT-Regler

Die Anschlüsse der PV-Modul-Kabel am MPPT-Regler sollen mit Kabelendhülsen ausgeführt werden, um eine saubere, schlüssige und aderschonende Verbindung herstellen zu können.

Bei Einsatz mehrer Modulgruppen (hier z.B. 3x 4 Modulgruppen á 400 W) können, bei unterschiedlichen technischen Daten, müssen mehrere MPPT-Regler zum Einsatz kommen.
Mehrere MPPT-Regler haben den Vorteil, dass Teilverschattungen optimaler ausgeregelt werden können, zudem bei Ausfall eines Reglers nicht die gesamte Anlage brach liegt, sondern nur ein Teil ausfällt. Wer auf stete Energieversorgung angewiesen ist, sollte bei mehr als einem Modul in einen weiteren MPPT-Regler investieren.

Anschluss MPPT-Regler-Ausgang an Batterie(n)

Der Ausgang des MPPT-Reglers wird direkt an die Batterie(n) angeschlossen. Mehrere MPPT-Regler dürfen nicht(!) ausgangsseitig schlicht gebrückt, sondern, jeder für sich mit einem Kabel direkt an den jeweiligen Batteriepol angeschlossen werden.
Bei drei MPPT-Reglern also drei Plus- und drei Minus-Kabelverbindungen von den Regler-Ausgängen zum jeweiligen Batteriepol.

Auch die Anschlüsse an den Batteriepolen sind fachgerecht mit, dem Kabelquerschnitt entsprechenden, Kabelringschuhen vorzunehmen, um geringste Übergangswiderstände zu realisieren und dadurch bedingte Verluste und unzulässige Erwärmungen zu vermeiden.

Hier kann der notwendige Querschnitt von Kupferkabeln für DC-Anwendungen berechnet werden, ebenso der Spannungsabfall. Die gelben Felder sind editierbar:

Alle elektrischen Verbindungen müssen fest und gegen unbeabsichtigtes Lösen gesichert sein (z.B. durch selbstsichernde Muttern). Arbeiten an elektrischen Anlagen sind ausschließlich von qualifiziertem Fachpersonal durchgeführt werden!

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