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E-Bike mit Solarstrom laden?

Es erreichen uns immer wieder Anfragen, ob es nicht möglich wäre, das E-Bike mit Solarstrom zu betreiben?

E-Bike laden mit Solarstrom

Es sind zwei Kategorien von Anwendern, die uns Anfragen schicken:

  • Die einen wollen den E-Bike-Akku abends im Wohnmobil (Wohnwagen, Camper etc.) aufladen:
    Das ist kein Problem! >>> Siehe Abschnitt E-Bike-Akku im Wohnmobil aufladen

  • Die anderen möchten unabhängig von einer erweiterten Infrastruktur ihr E-Bike mit Solarstrom ‘füttern’, sei dies aus ökologischen Überlegungen oder weil sie mit dem E-Bike unabhängig von Hotel- oder Campingplatz reisen möchten. >>> Siehe Abschnitt E-Bike mit Solarstrom laden

 


E-Bike-Akku im Wohnmobil aufladen:

E-Bike-Akku im Wohnmobil (Camper, Wohnwagen, Gartenhaus etc.) laden ist kein Problem, vorausgesetzt du hast eine Wohnraum-Batterie mit ausreichender Kapazität. Du benötigst zusätzlich zur Wohnraumbatterie (Wohnraum-, Aufbaubatterie) einen Wechselrichter (Inverter/Spannungswandler), der aus der 12V Versorgerbatterie 230V Strom erzeugt. An diesem Wechselrichter kannst du dann dein normales 230V-Ladegerät anschliessen und den E-Bike-Akku aufladen. Um einen 500W-Akku komplett aufzuladen benötigst du ca. 600 -700W (Verluste durch Wecheslrichter, Ladegerät und Kabel).

Berechnung der benötigten Leistung:

Angenommen, du willst 2 E-Bike-Akkus zu je 500W aufladen, hier die Berechnung der benötigten Batteriekapazität:
2 x 700W = 1400Wh -> entspricht bei 12V Batteriespannung = 116Ah 
(Im Maximum – beide E-Bike-Akkus ganz leer, was ja selten vorkommt)

Die benötigte Batteriekapazität:

AGM-Batterie (darf zu max. 50% entladen werden) mind. ca. 220Ah
(Aber du brauchst auch noch Strom für Licht, TV, andere Ladegeräte, evt. Lüfter etc.)
also besser 300Ah Batteriekapazität!

Lithium-Ionen-Akku (darf zu 90% entladen werden) mind. ca. 120Ah
(Aber du brauchst auch noch Strom für Licht, TV, andere Ladegeräte, evt. Lüfter etc.)
also besser 150 – 200Ah Batteriekapazität!

Hinweis: Bei der Berechnung der Batteriekapazität solltest du immer das ‘worstcase-szenario’ anwenden, denn manchmal scheint die Sonne nicht und du brauchst trotzdem Strom!

Wie viel Leistung muss der Wechselrichter haben?

– Für 1 E-Bike-Ladegerät ist ein 500W Wechselrichter ausreichend.
– Um 2 Ladegeräte gleichzeitig anschliessen zu können empfehle ich einen 1000W Wechselrichter.
Willst du zusätzlich auch eine Kapselkaffeemaschine betreiben, solltest du einen Wechselrichter mit 1500W kaufen.

Montagehinweis: Zwischen Wohnraumbatterie und Wechselrichter sollte eine Sicherung eingebaut werden, damit bei einem Kurzschluss die Batterie geschützt ist und das WoMo nicht abgefackelt wird.

Welche Solarleistung benötige ich? Wieviele Solarmodule muss ich haben?

Bei einem Tagesverbrauch von 100Ah benötigst du ca. 1300 – 1400Wp Solarleistung, um die Batterie wieder voll aufzuladen (12V  x 100Ah = 1200Wh plus Verluste durch Kabel, Solarladeregler etc.)

Die meisten Camper-Ratgeber sprechen von einem mittleren Solarertrag in Mitteleuropa (Frühling bis Herbst) von ca. 400Wh pro 100Wp Solarmodul (flach auf dem Fahrzeugdach montiert). Bei einem Bedarf von 1300 – 1400Wh  musst du also mindestens 300Wp (besser 400Wp) Solarmodule auf dein Fahrzeugdach montieren. Und diese Anlage wiederum bedingt mind. 200Ah Batteriekapazität (AGM/GEL) oder 110Ah Lithium-Ionen-Akku.

Mit mobilen, frei aufstellbaren Solarmodulen kann die Leistung deutlich erhöht werden; vorausgesetzt du richtest die Module immer optimal zur Sonne aus – was 1. deine Anwesenheit bedingt und 2. mit Achtsamkeit und Arbeit verbunden ist.

https://copin-solar.ch/produkt-kategorie/mobile-solaranlagen/

https://copin-solar.ch/produkt-kategorie/solarmodule-paneele/

Bei der Berechnung und Konzipierung deiner Solaranlage inkl. Batterie, Wechselrichter etc.berate ich dich gerne. Beim Kauf einer Solaranlage ist die Beratung gratis, nur Beratung 120.-/Std.

Bitte vorgängig Beratungstermin vereinbaren: 076 576 88 89

Eine günstige Alternative zum Wechselrichter bietet die Firma Powerbutler aus Deutschland an:

Die Ladegeräte von Powerbutler lassen sich mit 12V Bordstrom betreiben (Ein Wechselrichter ist daher nicht nötig). Einzig eine 12V Buchse braucht es dazu, diese ist fast in allen Wohnmobilen standartmässig vorhanden. Powerbutler bietet mittlerweise 12V Ladegeräte für diverse E-Bike-Systeme an: https://powerbutler.de/collections/powerbutler-single

 


E-Bike mit Solarstrom laden?

Die Frage vieler Leute ist: Kann ich mein E-Bike direkt mit Solarstrom ‘füttern’?
Meine Antwort: Bisher ist mir kein entsprechendes System bekannt. Der Umweg führt immer über einen Akku/Batterie (siehe oben) oder über eine Powerbank mit integriertem Wechselrichter (230V).

Eine direkte Einspeisung  von Solarenergie in das E-Bike ist meines Wissens zur Zeit nicht möglich.
Falls jemand solch ein funktionierendes System kennt, bitte mitteilen (Muss aber auch für Bosch, Shimano, Yamaha etc. funktionieren, nicht nur für asiatische Billig-E-Bikes!

Möglich ist es, unterwegs einen zweiten Akku mit Solarstrom aufzuladen.
Dazu habe ich verschiedene Versuchsanordnungen ausprobiert. Dieses einfach nachzubauende Konzept sollte funktionieren:

Versuchsanordnung vom 29. Juni 2019

Die Versuchsanordung:
– Veloanhänger von Vitelli
– RAKO-Kiste 60 x 40cm
– Solarmodul flexibel 100Wp 67 x 101cm
– Solarladeregler MPPT SmartSolar 75/15
– 12V AGM Batterie 7Ah
– 12V Reiseladegerät von Bosch (alternativ Powerbuttler)
– Bosch E-Bike-Akku

Sowohl das Solarmodul als auch die Batterie, die als Zwischenspeicher/Puffer dient sind wohl noch zu klein dimensioniert. Ich denke ein Solarmodul von 150Wp wäre wohl nötig (Der Anhänger steht ja nicht immer optimal in der Sonne) und eine Batterie von etwa 20 AH wäre sinnvoll, da das 12V Ladegerät den Ladevorgang zum Schutz der Batterie unterbricht, wenn die Batterie stark entladen ist, was bei einer 7Ah-Batterie sehr schnell der Fall ist.

12V Ladegeräte für verschiedene E-Bike Systeme gibt es bei https://powerbutler.de/
Der Bosch 12V Travelcharger wird leider nicht mehr hergestellt.

Alternativ zur obigen Versuchsanordnung kann eine Powerbank mit integriertem Solarladeregler und integr. Wechselrichter verwendet werden (SUAOKI Power Station / GOAL ZERO Powerbank etc.).
Daran wird dann das normale 230V-Ladegrät angeschlossen.

 


Dieser Kommentar auf der welcom-Seite zusammen mit unserer Antwort könnte dich auch interessieren:

Hallo Samuel.
Da gibts nur eins 👍👍👍 entlich je mand der mir viele fragen beantworten kann. Wir sind wie ihr zwei zwei begnadete Outark Camper, und lieben ein feinen Espresso und sind natürlich zu 90% mit dem Bike richtig hart unterwegs. Wir haben noch den Muskel Akku da es uns graute E-Bike ohne Strom hinten mit zuführen oder da durch auf ein Camping angewiesen zu sein. Jetzt habe ich ein lössungsansatz gefunden. Kannst du mir grob sagen was ich alles brauche um 2 Bike mit Shimano E7000/250W 60Nm 504w Akku + ein Shimano E8000 /250/70Nm 504W Akku und 1 Nespressomaschine zu betreiben. Beste Grüsse aus Uri

Hallo Josef

Danke für deine 3 Daumenhoch und deine Anfrage.

Die Nespressomaschine wird mit 230V betrieben. Dafür benötigst du einen Wechselrichter mit genügender Leistung, wohl mindestens 1500W oder mehr. Solche Wechselrichter sind schwer und teuer.
Hab kurz gegoogelt, ist wohl nicht so einfach mit dem Nespresso im Outback:
https://www.motor-talk.de/forum/kaffeemaschine-mit-wenig-watt-t5318809.html
https://www.leben-unterwegs.com/2015/03/warum-du-mit-12-volt-geraeten-weder-kaffee-kochen-noch-haare-trocknen-kannst/
https://www.amumot.de/camping-12v-kaffeemaschine-wohnmobil/

Für Shimano Akkus gibt es meines Wissens keine 12V Ladegeräte. Das heisst, du benötigst das 230V Ladegrät und dafür auch ein Wechselrichter. Am besten werden die Akkus nacheinander geladen, aber das dauert! Um einen komplett leeren 500W Akku zu laden brauchst du wohl etwa 4 – 6 Std. Mal zwei gerechnet also etwa 8 – 12 Stunden. Für das Shimano-Ladegerät sollte ein 500W Wechselrichter ausreichen, denke ich (Das Bosch konnte ich mit einem 375W Wechselrichter betreiben)

Geht man beim Wechselrichter von einem Wirkungsgrad von ca. 90% aus und beim Ladegerät von ähnlichen Werten (der Rest wird in Wärme gewandelt), so benötigt eine Akkuladung wohl ca. 600 – 700Wh.
Man Rechne: 700Wh/12V = 58Ah (zwei 500W-Akkus also ca. 116Ah)

Meine Messungen mit einem 500W Bosch-Akku: https://copin-solar.ch/e-bike-und-solarstrom/

Die benötigte Batteriekapazität: Um die Solarbatterien nicht tiefer als 50% zu entladen, benötigt ihr also mind. eine Wohnraum-Batteriekapazität von von 230Ah (2 x 116Ah Stromverbrauch)
Da ist aber die Kaffeemaschine noch nicht eingerechnet! Inkl. Kaffeemaschine müsst ihr wohl mit einer Batteriekapazität von 300 – 400Ah kalkulieren, und das für einen einzigen Tagesverbrauch (klar, nur wenn die E-Bike-Akkus abends so ziemlich leer sind, was ja nicht immer der Falls sein wird).

Und jetzt kommen wir zu der benötigten Solarleistung:
Bei einem mittleren Tagesverbrauch von sagen wir mal 150Ah (E-Bike-Akkus und Kaffeemaschine) benötigen wir 12V x 150Ah = 1800Wh Solarertrag. Bei einem mittleren Tagesertrag von 400 – 600Wh pro 100W-Solarmodul benötigt ihr für einen autarken Campertag wohl etwa 400W Solarmodule und viel Sonnenschein. (Im Sommer bei konsequent optimal ausgerichteten Solarmodulen kann der Ertrag um einiges höher sein, aber während dieser Zeit seit ihr ja auf dem Bike und habt daher keine Zeit, die mobilen Solarmodule immer wieder gut zur Sonne auszurichten).

Wie du siehst, wird das Projekt ziemlich aufwändig und teuer, da ist der Muskelakku vielleicht doch die bessere Lösung? (Je nach Camper-Fahrzeug ist ja auch die mögliche Zuladung ziemlich beschränkt und Batterien sind schwer).

Wir halten es so: Meine Frau darf ein E-Bike fahren, ich fahre mit Muskelpower und den Kaffee kochen wir mit der Bialetti auf dem Gasherd. So konnten wir im Sommer 2018 zwei Wochen autark sein, d.h. ohne auch nur ein einziges mal an das 230V-Netz zu gehen. Unsere Cevennenreise 2018: https://copin-unterwegs.ch/cevenen-2018

Sonnige Grüsse aus Bern
Samuel


 

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Unsere Solaranlage im Detail

Gerne zeigen wir hier unsere Solaranlage mit den zugehörigen Komponenten.

Unsere Ausgangslage: Wäre da nicht das E-Bike (Pedelec) meiner Frau und die Tatsache, dass wir lieber frei stehen als auf Stell- und Campingplätzen, wir hätten uns vermutlich gar nicht mit dem Thema Solarenergie im Wohnmobil auseinandergesetzt, denn unser Camperino hat keinen grossen Stromverbrauch. Alle Leuchten sind mit LED-Leuchtmittel ausgestattet, der Absorberkühlschrank läuft mit Gas und wir haben weder TV noch Sat. Einzig Handys, Kameras, Tablet und Laptop müssen regelmässig aufgeladen werden …

So ein 500W E-Bike-Akku ist schnell mal leer. Um ihn für den nächsten Tag wieder aufzuladen, braucht es einiges an Power. Ausführliche Infos dazu findest du in unserem Beitrag E-Bike mit Solarstrom laden?

Bis anhin hatten wir zwei unabhängige AGM-Verbraucherbatterien von je 115Ah, eine fürs Wohnmobil und eine fürs E-Bike. Damit sind wir, je nach Länge und Topografie unserer Velotouren, zwei bis drei Tage unabhängig gewesen.

Diesen Winter haben wir nun genutzt, um unseren Camperino mit Solarpower aufzurüsten. Wir haben uns für ein mobiles Solarmodul entschieden, weil wir gerne auch im Winter unterwegs sind und die mobilen Solaranlagen im Winter gegenüber den fest auf dem Fahrzeugdach montierten Anlagen grosse Vorteile aufweisen. Siehe dazu unser Beitrag Mobile Solaranlagen pro / contra

Unsere aktuelle Anlage (April 2018)

Die Wohnraumbatterie, ursprünglich 60Ah, jetzt 115Ah AGM-Batterie. Diese Batterie ist mit dem EBL-Block verbunden und wird auch während der Fahrt aufgeladen. Zusätzlich kann sie mit dem Batteriewahlschalter an die Solaranlage gekoppelt werden.

Wohnraumbattereie AGM 115Ah von Varta

Unsere 115Ah AGM Solarbatterie für die E-Bike-Power, rechts im Bild zwei USB-Anschlüsse für Handys etc, darunter der 12V Anschluss für den Bosch 12V Travel Charger (Ladegerät für den E-Bike-Akku). Diese Batterie ist nicht am EBL-Block angeschlossen. Für diese Batterie haben wir zusätzlich ein kleines 230V / 4A Ladegerät eingebaut, damit wir die Batterie auch am Netz aufladen können (Schlechtwetterperioden).

AGM Solarbatterie für zusätzliche Verbraucher wie E-Bike

Der Solarladerregler Votronic MPP 250 Duo Digital und rechts daneben ein Batterieumschalter. Da unsere beiden Verbraucherbatterien nicht gleich alt sind, haben wir diese nicht direkt paralell geschlossen. Wir können mit dem Umschalter wählen, welche Batterie mit der Solaranlage geladen werden soll. (Der Votronic Solarladeregler hat zusätzlich einen sep. Ausgang für die Ladeerhaltung der Starterbatterie, im Bild noch nicht angeschlossen). WICHTIG: Der Votronic MPP 250 Duo Digital hat genügend Leistungsreserve, dass wir bei Bedarf ein zweites Solarpanel anschliessen können.

Votroniv Solarladeregler MPP 250 Duo Digital und Batteriewahlschalter

Der Votronic – Solarcomputer zeigt die aktuelle Leistung der Solaranlage im W und A und auch den Solarertrag in Wh und Ah. Der linke vertikale Balken lässt sich auf die eigene Solaranlage eichen und zeigt grafisch die aktuelle Leistung der Solaranlage.

Votronic Solarcomputer S

Unser mobiles, faltbares Solarmodul 110W von SolarSwiss, wasserfest und mit 6m Solarkabel versehen.

Mobiles, faltbares Solarmodul 110Wp von SolarSwiss

In Planung: Ein wasserdichter Aussenanschluss für das Solarkabel. Damit wird das Handling nochmal einfacher und wir gewinnen noch etwas an Kabellänge, damit unser Camperino im Sommer im Schatten und das Solarpanel trozdem in der Sonne stehen kann. Siehe auch unser Beitrag Mobile Anwendungsbeispiele

Das kann man besser machen. Unser Camperino ist 12 jährig, wir haben ihn vor drei Jahren als sehr schöne Occasion gekauft. Damals war eine 60Ah Wohnraumbatterie eingebaut und mit dem EBL verbunden, mehr nicht. Die obige Installation ist mit unseren Bedürfnissen laufend gewachsen. Deshalb sind nicht alle Komponenten optimal aufeinander abgestimmt, zB. Akkus und EBL. Bei einem Neufahrzeug kann man das natürlich eleganter und professioneller gestalten und einrichten.

Trozdem Fragen? Wir beraten dich gerne und helfen dir auch bei der Installation.
E.Mail an samuel@copin-solar.ch