12V Bordnetz

Stromversorgung

Sicherungen

Das 12V Bordnetz der Dicken Berta

Leitungen

Gegenüber dem 230V Netz im Womo ist das 12V Netz wesentlich komplexer und komplizierter. Die fließenden Stromstärken im Verhältnis zu 230V sind wesentlich höher, weshalb man zu viel höheren Leitungs-Querschnitten greifen muss. Nur ein Beispiel:
Bei 230V fließen bei rund 3.700 Watt 16 Ampere
Bei 12V fließen bei 3.700 Watt 308 Ampere!

Während also für 230V und 16A eine 2,5mm² Leitung fast schon überdimensioniert ist, bräuchte es bei 12V und den transportierten Watt bereits einen Querschnitt von 54mm², noch besser 70mm².

Bei unserem Wechselrichter mit 1.000 Watt ist also eine Sicherung von 100A auf der 12V Seite notwendig, als auch eine Zuführungsleitung von 16mm². Diese sollte auch so kurz gehalten werden, wie irgend möglich. Denn die Leitungslänge spielt auch einen gravierenden Faktor, je länger, desto mehr Spannungsabfall. Im Falle des Wechselrichters wird der also im Bereich der Aufbaubatterie montiert und der Transport der Watt zu den Verbrauchern erfolgt über 230V.

Es geht also im Gegensatz zu einer 230V Installation bei 12V Gleichstrom nicht wirklich, nur eine Leitung zu legen und von dieser x-mal abzuzweigen. Das bedeutet, jeder Verbraucher bekommt eine eigene Leitung im geeigneten Querschnitt. Und zwar beide Adern. Deshalb empfehle ich euch, unter 2,5mm² im Womo im 12V Netz nichts zu verwenden, abgesehen von Sensoren. Es kann ja beispielsweise auch sein, die angesteuerte LED- Deckenlampe ist im nachhinein zu schwach und es kommt noch eine hin, dann ist man mit 2,5mm² immer noch im grünen Bereich.

Die verwendeten Leitungen sind im Prinzip dieselben, wie für die 230V Anlage. Nur werdet ihr je nachdem, was ihr für Verbraucher im Wagen habt, 2,5er, 4er, 6er, 10er, 16er, 25er und 50er Querschnitte verlegen müssen. Und natürlich in Menge wesentlich mehr, als im 230V Bereich. Im Falle ihr noch Sensoren verwendet, reichen da allerdings 3×0,75mm². In der Dicken Berta liegen derzeit alleine an 2,5er Leitung über 200m. Das Meiste davon geht zu den diversen LED-Leuchten.

Viele empfehlen ja die sogenannten SGX Leitungen, das sind für Hochstrom zugelassene Leitungen. Kosten entsprechend mehr. Ich nehme da eher eine Kabelstärke höher…

Die Leitungen, die vom Solar kommen, da ist es wichtig, ob Paneele parallel oder in Reihe geschalten sind. In Reihe reichen 6mm² aus, um die verbauten 540Watt meistern zu können, da die Voltzahl doppelt so hoch ist, sind sie aber parallel geschalten, verdoppelt sich die fließende Ampere-Zahl und der Leitungs-Querschnitt muss der Leistung entsprechend angepasst sein. Unsere kommen in Reihe. Dazu später mehr…

Wirrwarr 230V/12V Stromleitungen

Batterien

State of the art, also Standard, sind nach wie vor die AGM Batterien. Ich spare mir hier die Aufzählerei der Unterschiede zwischen Solar, AGM und Gel-Batterien. De facto ist die Wahl zwischen diesen drei nicht gegeben, AGM und fertig.
Die Spitze in der Batterietechnik sind die #LiFePO4 Batterien, die sind in allen Belangen den AGM weit überlegen, leider auch im Preis. Allerdings kann man sich diese auch selbst bauen, da gibt es “Bausätze”, habe mir das auf “deinerTUBE” mal angesehen, ist kein Hexenwerk.

Nutzt man einen Wechselrichter höherer Leistung, ist angeraten 2 Batterien zu verwenden, welche parallel verschalten werden. Die benötigte Kapazität richtet sich klarerweise nach den eingebauten Verbrauchern. Bei uns sind das 2 bereits vorhandene 180AH Batterien.

Man muss beachten, dass die tatsächlich nutzbare Kapazität von AGM Batterien bei um 60% der Nennkapazität liegt, die von LiFePO4 bei über 90%.

Die Wahl der Batterie-Technik ist also in erster Linie vom Budget abhängig. Wobei man immer besser fährt, 2 parallel geschaltene Batterien zu verwenden, als eine Große. Das gilt für jede Technik. Die beiden Batterien sollten untereinander mit einer ~200A Sicherung geschützt werden. Bei LiFePO4 braucht man jedoch welche mit geringerer Nominal-Kapazität infolge der tieferen Entlade-Möglichkeit. Als Faustformel gelten 30-50%.

Technikturm für Stromversorgung 12V/230V

Kabelsalat vor dem Anschluss

Solar

Da gibt es teilweise “Kriege” zwischen den Befürwortern der verschiedenen Techniken, mir sagte jedoch kürzlich ein Fachmann für Solaranlagen, “kaufe die, die du am Günstigsten bekommst”.
Da gibts welche zum Falten, hauchdünne zum Aufkleben, begehbare…bei mir sind 2 Module von Siemens drauf, fest montiert, fertig. Da muss ich außer zum sauber machen nicht wieder hoch. Die waren ursprünglich auf dem Alkoven montiert und standen vorne über. Der Vorbesitzer nutzte das Auto für Festivals und hatte einen riesigen “Dachgarten” drauf, über 400kg an der höchsten Stelle, ich habe den runter genommen und das Solar aufs Dach hinter dem Alkoven verbaut, die Fahrdynamik dankt es…das Holz habe ich in der Küche in der Wohnung verbaut, das ist allerdings eine andere Geschichte.

Wo es keine Kriege gibt, sind die Solar-Laderegler, ein MPPT muss es sein, bei uns ist da die Technik von VICTRON verbaut. Das wird gemeinhin auch von allen Blogs empfohlen. In unserem Falle ein Victron MPPT 100/30. Das bedeutet, man kann bis 100V einspeisen und bis 30A an Ladestrom können je nach Sonneneinstrahlung geliefert werden. Der Vorteil eines MPPT ist, alles was da über 12V ankommt, wird in Ladestrom umgewandelt. Deshalb auch die Reihenschaltung der Module.

Solarpanele am Dach

Wechselrichter

Um alle Geräte betreiben zu können, grade Motoren, aber auch Laptops, muss man einen Wechselrichter nehmen, der reinen Sinus liefert. Die Abgabeleistung wird von den Verbrauchern bestimmt. Als Faustregel gilt, besser etwas überdimensionieren.
In unserem Falle sind die Abnehmer die Waschmaschine und die Kühltruhe. Die Waschmaschine zieht im energieintensivsten Modus um 550W, die Engel Kühltruhe um 55 Watt. Mit 1.000 Watt passt das also. Wer jedoch partout eine Kaffeemaschine betreiben möchte, sollte zu einem 2.000W Gerät greifen. Ebenfalls für einen Fön. Es ist darauf zu achten, dass der Wechselrichter die Leistung permanent liefern kann und nicht nur in der kurzfristigen Spitze.
Für einen vernünftigen Wechselrichter mit diesen Anforderungen sind ca. 250€ zu veranschlagen. “Billige” Exemplare rauchen gerne einmal ab, was man im Wohnmobil ja nicht unbedingt gebrauchen kann. Für die robusten Victron-Geräte muss man etwa 50% drauf rechnen.
Die Zuleitung und die Absicherung werden durch die Aufnahmeleistung des Wechselrichters bestimmt. Bevor ich jedoch beispielsweise einen 4.000W Wechselrichter verbauen würde, wäre die Wahl eher 2x 2.000W.

Verbaute Technik

Gebrauchsmaterial

Alle Leitungen sind mit Aderendhülsen versehen, abgesehen von den WAGO-Klemmen

  • Zu jeder LED-Lampe je eine Doppelader 2,5mm² in rot/schwarz
  • Zur Umkehr-Osmose-Anlage mit Mineralisierung eine Doppelader 2,5er. Die Anlage läuft mit 64V, im zentralen Technik-Turm steht dafür ein 12V/64V Converter
  • Zu Waschmaschine/Engel Kühltruhe 230V Leitungen in 2,5mm², verschalten im Technik-Turm, gespeist über Landstrom, respektive Wechselrichter
  • Zu den beiden Shurflow-Pumpen 2,5er
  • Zu den 4 Magnetventilen ebenfalls 2,5er
  • Zu den 4 Tanks (Küchen-Abwasser, Brauchwassertank, Duschabwasser-Zwischentank, Urintank) 3×0,75er für die Ultraschall-Sensoren
  • Außen-Steckdose in 2,5er 230V mit Schalter
  • Weitere 230V Steckdose unter dem Küchen-Hängeschrank 2,5er
  • Im Sitzbereich 2 USB 5V/3,1A Steckdosen, je Doppelader 2,5er 12V/5V Converter im Tischbereich montiert
  • Im Sitzbereich 2 Laptopanschlüsse mit einstellbaren Convertern 12/ 18/20V auch 2,5er
  • Zum Teltonica Router auch 2,5er
  • Zum Accesspoint ebenfalls 2,5er
  • Zum optionalen TV 2,5er, HDMI
  • Dazu diverse Antennenkabel, GPS, Mimo, 2 Rückfahrkameras

Im Technikturm selbst sind die Aufbaubatterien, die Sicherungen für 230V und 12V, Batterie-Protektoren, Wechselrichter, MPPT, Batterieladegerät, Umschaltgerät Landstrom/Wechselrichter, Rapberry Pi 4, und Schalter sowie das 7″ Display für den Raspi verbaut.

Der Raspi steuert die Magnetventile und die Pumpe für den Duschwasser-Zwischentank, die Heizung, die Lüftung und liefert Werte der Solaranage, Tankfüllstände etc. pp.
Betriebssystem ist Raspian Linux, Software dazu ist openhab2 als Software für die SMART-Steuerung, sowie Kodi als Mediencenter mit integriertem Samba-Server und der SSD-Festplatte. Für die SMART-Steuerung gibt es einen eigenen Artikel.

Die Verdrahtung im Technikturm selbst benötigt zwischen den Komponenten viel größere Querschnitte. Der Wechselrichter braucht alleine eine 16mm² Leitung und eine 100A Automatik-Sicherung. Hauptsicherung zu den Batterien 50mm², Hauptsicherungsautomat 200A. Parallelverschaltung der Batterien ebenfalls 50mm². Von den Batteriewächtern zur Hauptverteilung 25mm². Solarleitung vom Dach 10mm². Vom MPPT zu den Batterien 10mm². Zuleitung für den 64V Converter 10mm².

Diese Leitungen in diesen Querschnitten sind ein Kostenfaktor, deshalb muss man zusehen, dass sie so kurz wie möglich gehalten werden. Allein aber auch wegen der Verlustleistung durch den Innen-Widerstand.

Bei den verwendeten Ring-Kabelschuhen ist auf gute Qualität aus Kupfer zu achten. Diese werden ohne Aderendhülsen verquetscht. Verteilerblöcke verwende ich in der 300A Ausführung mit M8 Verschraubungen.

Die zwischen Batterie-Block und der Verteilung verwendeten Produkte sollten durchweg von guter Qualität sein, in unserem Falle alles von VICTRON. Hier gilt klar der Spruch: “Wer billig kauft, kauft zwei Mal”.

…to be continued