Optimierungen: • Die Verbrauchswerte durch ein optimales Energiekonzept möglichst geringhalten. • Energielieferanten nach ihrem Vorkommen und dem Brennwert einsetzen. • Versorgungsgeräte mit hohem Gewicht und Anschaffungswert sowie aufwändigem Wartungsintervall vermeiden. • Starter- und Bordbatterien mit gleicher Spannung verwenden. • Bei Gewichtsproblemen: Batterien der neuesten Technologien und nur ein Batterieblock für Starter- und Bordversorgung verwenden. Bemessung (Standardausführung): • anhand eines geschätzten Tagesverbrauchs von ca. 1.500 - 2.000 Watt (24h) Stromversorgung: • Solarpaneele: ca. 400 Wh • Lichtmaschine in der Regel ca. 400 - 800 Wh vorhanden • Landanschluss • mobiler Benzin-Generator max. 2.000 Wh (kostengünstiger als Diesel) zur Unterstützung bei Engpässen • (optional: fest eingebauter Dieselgenerator bis ca. 5.000 Wh) • (optional: Gas- oder Methanol-Brennstoffzellen) • (optional: Windrad, vertikales Windrad funktioniert auch während der Fahrt) Strommanagement (Beispiel Bordspannung 12V oder 24V): • Batterie-Ladegerät ca. 35 A, geeignet für 110 V und 230 V • Sinuswechselrichter ca. 600 - 1000 Wh (2000 Wh falls Klimaanlage vorgesehen) • DC-DC-Wandler 35 A, wenn Bordbatterie 24 V • 2 Farad Power Cap für Spitzenströme, wenn Bordbatterie 24 V • Gel- oder AGM-Batterien ca. 440 Ah bei max. 30% Entladung (dadurch keine Einschränkung der Zyklen- zahl), 660 Ah falls Klimaanlage vorgesehen • alternativ: LiFePO 4 -Batterien ca. 320 Ah bei 70% Entladung (keine Einschränkung der Zyklenzahl), 400 Ah falls Klimaanlage vorgesehen Vorteile bei Verwendung von LiFePO 4 -Batterien: • Extreme Gewichtseinsparung • mind. 10 Jahre Lebensdauer = mind. 200 % gegenüber Gel-/AGM-Batterien! (über 2.500 Zyklen gegenüber 800 Zyklen bei AGM-Batterien) Damit reduzieren sich die Mehrkosten um ca. 1.000 EUR auf 2.500 EUR, bezogen auf 10 Jahre. Nachteil bei Einsatz von LiFePO 4 -Batterien: • Derzeit noch sehr hoher Preis. Die Mehrkosten von ca. 2.500 EUR sind jedoch insbesondere dann sinnvoll, wenn Gewicht gespart werden muss. Vorteile bei Verwendung von nur einem Batterieblock: • Keine separaten Starterbatterien mehr notwendig • Kein B2B-Lader notwendig • nur ein Batterieladegerät erforderlich

Vorwort: Die Energieversorgung im Wohnmobil ist ein schier unerschöpfliches Thema. Lösungen, die für den einen optimal sind, können für den anderen ungeeignet sein. Faktoren wie Reiseland, Kosten und Gewicht bestimmen letztendlich Art und Umfang der Anlage. Die Energieversorgung sollte jedenfalls so ausgelegt sein, dass man sorglos unter normalen Bedingungen für mehrere Tage, besser langfristig autark unterwegs sein kann. Welche Energielieferanten können genutzt werden: • Feste Brennstoffe: Dazu gehören Holz, Kohle oder auch Esbit und Brennpaste. Als Rucksackreisender oft darauf angewiesen, sind diese Materialen für den Besitzer eines Expeditionsfahrzeuges nicht wirklich prickelnd, es sei denn für ein romantisches Lagerfeuer. • Flüssige Brennstoffe: Dazu gehören Diesel, Benzin, Petroleum und Methanol. • Gasförmige Stoffe: Das sind vor allem Propan und Butan, die flüssig unter hohem Druck in Gasflaschen oder Tanks transportiert und durch Druckreduzierung gasförmig werden. • Strom ... von der Lichtmaschine ... aus der Solarenergie (Solarzellen, z.B. 400 W) ... aus der Steckdose (Landanschluss, auf dem Campingplatz ggf. begrenzt) ... vom Windrad (z.B. 400 W bei 12,5 m/s, Gewicht gesamt 7,2 kg) Wofür benötigen wir Energie: • Um Wärme zum Heizen, Kochen und zur Warmwasserbereitung zu erzeugen. • Um elektrische Energie zur Kühlung, Lichterzeugung (LED) und zum Betreiben aller elektrischen Geräte und für die Steuerungstechnik bereitzustellen. • Zum Betreiben von Motoren (Fahrzeug, Generator) Welche Speichermedien für die Energie stehen in den Fahrzeugen zur Verfügung: • Batterien (Säure-, Gel-, AGM- oder LiFePO 4 Lithium-Ionen-Batterien) • Wasser als Wärmeträger für Brauchwasser oder Warmwasserheizung

Gedanken zur Energieversorgung im Expeditionsfahrzeug (autarkes Wohnmobil, Basisfahrzeug mit Dieselmotor)

Die Energieversorgung auf einer Reise mit Expeditionscharakter sieht anders aus als auf einer Campingtour. Die Nutzung eines intelligenten Energiemixes im Outback ist Voraussetzung dafür, um über einen möglichst langen Zeitraum autark zu sein. Nachfolgend aufgeführte Energiearten stehen zur Verfügung und können sich bei einem durchdachten Energiekonzept sinnvoll ergänzen. Um die Effektivität der Brennstoffe vergleichen zu können, ist als Kennwert jeweils deren Brennwert mit angegeben. • Strom: Immer noch ist die autarke Stromerzeugung und vor allem Stromspeicherung im Fahrzeug mit hohem Aufwand und Gewicht verbunden sowie sehr kostenintensiv, aber unverzichtbar. Deshalb versteht es sich von selbst, dass der Stromverbrauch so gering wie möglich gehalten werden sollte. Dinge zum täglichen Leben, die auch ohne Elektrizität funktionieren, sollte man nutzen (Beispiel: Verwenden eines Espresso- Kochers für den Gaskocher anstelle einer elektrischen Kaffeemaschine). Eine Klimatisierung z. B. in den Tropen erfordert mehr Lade- und Speicherkapazität. Autarke Ladung der Bordbatterien kann durch Solarzellen, Brennstoffzellen oder Generatoren (mobiles Notstromaggregat, Windrad und Lichtmaschine) erfolgen. • Diesel (Brennwert 45,4 MJ/kg): Da ohnehin in größeren Mengen an Bord und weltweit erhältlich, bietet Diesel ein sinnvolles Medium zum Erzeugen von Wärme für Heizung und Warmwasserbereitung (z.B. Dieselheizung mit Warmwasserboiler). Reicht der Solarstrom zur Ladung der Bordbatterien bei ungünstigen Wetterverhältnissen nicht aus, kann ein Dieselgenerator unterstützend eingesetzt werden. Die Lichtmaschine sollte in jedem Fall während der Fahrt zur Ladung genutzt werden. • Gas (Brennwert Propan 50,4 MJ/kg, Butan 49,4 MJ/kg): Gas ist der effektivste Energieträger aller Brennstoffe. Gas ist preiswert und sparsam. Für Kochen und Backen ist Gas wegen des hohen Wirkungsgrades und der überschaubaren Kosten für Gasgeräte ideal. Speicherung von Gas in Gastanks bis zu 200 Liter sind kein Problem und somit stellt sich die Frage nach der Verfügbarkeit im Outback nur bedingt. Gas eignet sich auch zum Betreiben von Brennstoffzellen. Der Nachteil: hoher Gasverbrauch, hoher Preis, hohes Gewicht! Theoretischer Vergleich Gas / Strom: Mit einer 12-kg-Flasche Gas kann man 1.715 Liter 15°C warmes Wasser zum Kochen bringen (7g für 1 Liter), mit einer Batterieladung (Beispiel: 440 Ah x 30% = 132 Ah entspricht bei 12V 1.584 Wh) reicht das gerademal für 16 Liter. • Benzin (ca. 43 MJ/kg): Stellt eine vernünftige Lösung zum Betreiben von mobilen Generatoren dar, da diese wesentlich kleiner, leichter und preiswerter sind als vergleichbare Dieselgeneratoren. Sie können unterstützend bei der Stromerzeugung eingesetzt werden, wenn es das Wetter über lange Zeit mal nicht so gut meint. • Methanol (22,7 MJ/kg): Wird vorrangig zum Betreiben von Brennstoffzellen für die Stromerzeugung verwendet. Neben den sehr hohen Anschaffungskosten der Brennstoffzellen stellt sich hier auch die Frage nach der Versorgungslage mit Methanol in den Reiseländern. Ist also nur bedingt einsetzbar.

Energiekonzept für ein Expeditionsfahrzeug

Realisierung Vorschlag eines gewichts-, verbrauchs- und kosten- optimierten Energie- konzeptes unter Abwägung von Aufwand und Nutzen für ein Expeditionsmobil mittlerer Größe

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