Wohnmobil Klimaanlagen mit Solar betreiben: Ist das sinnvoll?
Wenn man Wohnmobil Klimaanlagen mit Solar betreibt, kann man dadurch im Vergleich zur herkömmlichen Nutzung eine Menge Stromkosten sparen und ist zudem noch unabhängig von örtlichen Stromnetzen. Aber kann das System wirklich funktionieren? Oder verbrauchen Wohnmobil Klimaanlagen zu viel Strom, um sie mit Solar zu betreiben? Was sind spezielle Solar-Klimaanlagen und worin unterscheiden sie sich von herkömmlichen Klimaanlagen. Wir zeigen euch, was es für Möglichkeiten gibt, wie sie funktionieren und was die Installation kostet.
Ist es sinnvoll, eine Wohnmobil-Klimaanlage mit Solar zu betreiben?
Die Idee, die Energie der Sonne zu nutzen, um sein Wohnmobil damit zu kühlen, wirkt sowohl paradox, als auch naheliegend: Das, was einem die übermäßige Wärme einbringt, soll zugleich dafür sorgen, dass es wieder kühl wird. Auch wenn das komisch klingt, funktioniert das tatsächlich erstaunlich gut und sogar deutlich besser, als eine solarbetriebene Heizung. Denn die Sonnenstrahlen liefern stets genau dann am meisten Energie, wenn man auch am meisten Kühlung braucht. Und diese Energie lässt sich effektiv nutzen, wenn man weiß, wie man es anstellen muss.
Wohnmobil Klimaanlage mit Solar zu betreiben ist eine gute Lösung, um Energie zu sparen.
Wie kann ich meine Wohnmobil Klimaanlage mit Solar betreiben?
Derzeit gibt es zwei Arten von Solar-Klimaanlagen: das Hybridsystem, das auf einer herkömmlichen Klimaanlage basiert, die mit Strom aus Sonnenkollektoren betrieben wird, und die Absorptions-Solar-Klimaanlage, ein viel neueres System, das auf thermischer Solarenergie basiert. Wir möchten uns beide Varianten einmal genauer anschauen und die Vor- und Nachteile offenlegen.
Das Sytem der Hybrid-Solar-Klimaanlagen fürs Wohnmobil
Bei der hybriden Solar-Klimaanlage werden Fotovoltaikmodule oder eine Powerstation mit integriertem Solarpanel installiert, die den Strom für die Klimaanlage erzeugen. Wenn die Sonne scheint, fangen die Paneele die Sonnenenergie auf und wandeln sie in Gleichstrom um, der dann einen Solarwechselrichter durchlaufen muss, der ihn in Wechselstrom umwandelt. In der Regel werden dazu große Wechselrichter verwendet, die den gesammelten Strom aller Solarpaneele an einer zentralen Stelle in Haushaltsstrom umwandeln. Das System, das wir für unser mobiles Containerhaus nutzen werden, arbeitet hingegen mit Mikro-Wechselrichtern, die gleich den Strom jedes einzelnen Paneels an Ort und Stelle umwandeln. Dies hat zwei Vorteile: Zum einen arbeiten alle Solarpaneele unabhängig und können so mehr Sonnenenergie einfangen als bei einem zusammengeschalteten Komplettsystem. Der Grund: So wie eine Kette immer nur so stark ist, wie ihr schwächstes Glied, ist eine herkömmliche Solaranlage nur so stark wie ihr schwächstes Paneel. Wird die Leistung eines einzigen Paneels beispielsweise auf 30 % heruntergesetzt, möglicherweise, weil es im Schatten liegt, von Laub oder Schnee bedeckt wird oder kaputtgegangen ist, so kann auch von den übrigen Paneelen nur noch 30 % Energie genutzt werden, auch wenn jedes für sich in der Lage wäre, 100 % zu produzieren.
Hinzu kommt, dass Wechselrichter in der Regel sehr stark belastet werden und daher durchaus einmal kaputtgehen können. Hat man nur einen, steht man dann komplett ohne Strom dar. Hat man jedoch einen pro Solarpaneel, bleiben alle anderen übrig, die fröhlich weiter produzieren können.
Unabhängig vom System wird der Strom aus den Wechselrichtern dann genutzt, um damit die Klimaanlage zu betreiben.
Dieses System von Solarmodulen kann für jede der uns bekannten Arten von Klimaanlagen verwendet werden:
- Split-Klimaanlage
Welche Klimaanlage eignet sich für das Wohnmobil am Besten?
- Luftkanal-Klimaanlage
- Tragbare Klimaanlagen
- Dach-Klimaanlagen
- Staukasten-Klimaanlagen
Hybride Solar-Klimaanlagen können mit Batterien ausgestattet werden, um Solarenergie für Zeiten ohne Sonneneinstrahlung zu speichern, z. B. an bewölkten Tagen oder nachts. Für den Fall, dass die Solarzellen nicht genügend Strom erzeugen, lässt sich das System mit anderen Stromquellen wie Netzstrom oder einem Stromgenerator kombinieren, sodass das Wohnmobil nie ohne Klimaanlage ist. Vorausgesetzt natürlich, man hat ausreichend Kraftstoff oder die Möglichkeit, auf ein lokales Stromnetz zuzugreifen. Das gute ist jedoch, dass es in der Regel bei schlechter oder keiner Sonneneinstrahlung auch nicht ganz so heiß ist und man im Notfall auf die Klimaanlage verzichten kann. Nutzt man das gleiche System hingegen zum Heizen, entsteht automatisch das Problem, dass man gerade dann am meisten Wärme braucht, wenn man die wenigste Sonnenenergie zur Verfügung hat.
Wie funktionieren Wohnmobil Klimaanlagen?
Bevor wir uns anschauen, wie das System einer solarbetriebenen Absorptionssolarklimaanlage funktioniert, werfen wir zunächst einmal einen Blick darauf, wie Klimaanlagen insgesamt funktionieren. Sie basieren auf drei ganz einfachen Prinzipien:
- Wenn bestimmte Kühlmittel, wie beispielsweise Wasser, vom flüssigen in den gasförmigen Aggregatzustand übergehen, dann benötigen sie dafür Energie, die sie ihrer Umgebung entziehen. Mit anderen Worten: Wenn eine Flüssigkeit verdunstet, wird es in ihrer Umgebung kälter. Jeder, der schon einmal nass geworden und danach wieder getrocknet ist, kennt das Prinzip. Selbst wenn es sich um warmes Wasser in einer warmen Umgebung handelt, wird einem in der Zeit, in der das Wasser auf dem Körper trocknet, ein bisschen kühler. Der Wasserdampf nimmt also Wärme auf, ohne dabei aber selbst wärmer zu werden, weil er die Energie umwandelt, um gasförmig zu werden.
- Temperaturen wollen nach Möglichkeit immer gleich verteilt sein. Auch dieses Prinzip kennt man aus dem Alltag. Wenn man beispielsweise sein Wohnzimmer richtig schön heizt, um es dort gemütlich warm zu haben, den Flur hingegen nicht, dann gleichen sich beide Räume von ihrer Temperatur her automatisch an, sobald man die Tür offen stehen lässt. Im Wohnzimmer wird es also kälter und im Flur wärmer, bis beide Räume in etwa die gleiche Temperatur erreicht haben. Die Voraussetzung dabei ist, dass beide Bereiche miteinander verbunden sind und dass ein freier Wärmeaustausch stattfinden kann.
- Druck erzeugt Wärme. Dieses Prinzip ist im Alltag nicht ganz so leicht nachvollziehbar, aber wir kennen es alle durch den Umstand, dass wir im Winter auf einer Eisfläche ausrutschen. Der Grund dafür ist nämlich nicht, dass das Eis an sich glatt ist, sondern dass es sich unter dem Druck unseres Körpergewichtes kurzfristig an der Oberfläche erwärmt, dadurch schmilzt und somit einen feinen Wasserfilm bildet, auf dem wir dann weggleiten. Aus diesem Grund gleitet man auch deutlich besser, wenn man Schlittschuhe anhat, da hier unser Körpergewicht nicht auf die Fläche der Füße, sondern nur auf zwei schmale Kufen konzentriert wird.
Diese drei Effekte nutzen auch unsere Klimaanlagen, Kühlschränke und Gefriertruhen. Der Unterschied in den jeweiligen Techniken besteht lediglich in der Art und Weise, wie die Kühlflüssigkeit dazu gebracht wird, ihre Temperatur zu verändern. Die meisten herkömmlichen Klimaanlagen, Kühlschränke und Gefriertruhen basieren auf der sogenannten Kompressor-Technik. Dabei wird das flüssige Kältemittel durch einen sogenannten Verdampfer zumindest teilweise gasförmig gemacht und dabei in Rohrwindungen entweder durch unseren Kühlschrankinnenraum oder den Kühlbereich unserer Klimaanlage geleitet. Es entzieht nun also der Umgebung die Wärme und macht diese kälter. Anschließend fließt das Kühlmittel in einen Kompressor und wird hier durch hohen Druck erhitzt, wodurch es zum einen heiß und zum anderen wieder flüssig wird. Flüssig wird es hier also nur deshalb, weil es nicht genug Platz hat, um Gasförmig zu sein. Gibt man ihm den Platz zurück, wird es wieder gasförmig, kühlt ab und entzieht dabei der Umgebung die Wärme. Der Kreislauf beginnt also von neuem. Die heruntergekühlte Luft kann man dann mit einem Luftstrom in den Innenraum des Wohnmobils pusten, um den Raum insgesamt herunterzukühlen.
Jede Klimaanlage hat ihre Vor- und Nachteile.
Probleme und Lösungen bei der Klimatisierung
Das Problem ist nur, dass natürlich bei diesem Vorgang nicht nur Luft heruntergekühlt , sondern gleichzeitig auch erwärmt wird. Im Kühlschrank macht das nichts, da man beide Bereiche durch die stark isolierte Kühlschrankwand voneinander trennt. Im Kühlschrank wird es also wärmer, außerhalb wird es kälter. Bei einer Klimaanlage steht man vor der gleichen Herausforderung, denn wenn man im selben Raum sowohl den Verdampfer als auch den Kompressor unterbringt, heben sich beide Effekte gegenseitig auf. Man muss also entweder die warme Luft aus dem Raum herausleiten, oder man muss den gesamten Kompressionsvorgang nach draußen verlagern. Da hier verschiedene Lösungen ans Ziel führen, haben sich auch verschiedene Typen von Klimaanlagen entwickelt, die wir hier kurz vorstellen möchten.
Split-Klimaanlagen
Wie der Name bereits vermuten lässt, wird die Klimaanlage hier in zwei Bereiche aufgeteilt, also gesplittet. Der Kühlungsmechanismus befindet sich im Raum, der Erwärmungsmechanismus befindet sich außen. Beide Systeme sind dann über Schläuche miteinander verbunden.
Split-Klimaanlagen sind die aktuell am häufigsten verwendeten Klimaanlagen überhaupt und auch viele Wohnmobil Klimaanlagen basieren auf diesem Prinzip, wie beispielsweise die beliebte Eurom AC2401. (Falls ihr wissen wollt, ob diese Klimaanlage wirklich so gut ist, wie ihr Ruf, könnt ihr euch die Eurom AC2401 bei klimatester.de im Test anschauen.)
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Welche Klimaanlage ist für welches Abenteuer das richtige?
Luftkanal-Klimaanlage
Die Klimatisierung mit Luftkanälen zeichnet sich durch ein in der Zwischendecke verborgenes Rohrnetz aus, das die verschiedenen Räume der Wohnung oder des Hauses mit dem Innenklimagerät verbindet.
Das Innengerät, das sich normalerweise im Badezimmer befindet, sammelt die Luft aus den verschiedenen Räumen über die Rückluftkanäle ein, um sie zu kühlen, und gibt sie über die Abluftkanäle an die Räume zurück. Die Luft kann dann durch die Rückführungskanäle zurückgeführt werden.
Als Wohnmobil Klimaanlage ist diese Variante nicht besonders sinnvoll, da wir ja nur eine dünne Wand nach außen und in der Regel auch nur einen Raum haben.
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Tragbare Klimaanlagen
Tischklimageräte und tragbare Klimageräte sind eine Art von Klimageräten, die wie ein Ventilator aufgestellt werden können, aber echte Kühlleistung bieten, indem sie die Temperatur im Raum senken. Dies ist ein großer Unterschied zu herkömmlichen Tisch- und Bodenventilatoren, die einfach nur Luft umwälzen. Die besten tragbaren Klimageräte erzeugen nicht nur kühle Luft, sondern bieten auch ein gewisses Maß an Luftreinigung und Luftentfeuchtung. Solche Klimageräte erfordern eine zusätzliche Installation, sind aber völlig eigenständig auf dem Boden. Tragbare Luftkühler funktionieren auf ähnliche, aber etwas andere Weise. Sie haben jedoch den Vorteil, dass sie keinen Schlauch benötigen, um Warmluft durch das Fenster zu blasen. Sie müssen daher nicht installiert werden und funktionieren wie ein normaler luftgekühlter Ventilator. Sie verwenden Wasser oder Eis als Kältemittel, während Klimaanlagen eine chemische Flüssigkeit oder ein Gas wie Ammoniak oder Propan in einem geschlossenen System verwenden. Tragbare Luftkühler sind in der Regel relativ preiswert und verbrauchen weniger Strom, aber sie sind in der Regel wartungsintensiver als tragbare Klimaanlagen, da der Tank regelmäßig nachgefüllt werden muss. Ein Luftkühler muss nicht unbedingt in Innenräumen verwendet werden, aber dort funktioniert er am besten.
Ein Ventilator ist kein echter Ersatz für eine solarbetriebene Wohnwagen Klimaanlage.
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Dach-Klimaanlagen
Dach-Klimaanlagen werden in der Regel in das Dachfenster von Wohnwagen, Bussen oder Expeditionsmobilen eingebaut. Der Vorteil dabei ist, dass sie dort nur wenig Platz wegnehmen und sowohl einen Zugang zum Innenraum wie auch zum Außenraum des Fahrzeugs haben. Dadurch können sie im Innenraum der Luft Wärme entziehen und diese außen wieder abgeben. Der Nachteil ist, dass dadurch eine Schallbrücke entsteht, was bedeutet, dass man Geräusche von außen im Inneren nun lauter hört. Außerdem sind die Klimaanlagen in der Regel recht schwer und ein großes Gewicht am Dach eines Fahrzeugs anzubringen kann sich unter Umständen negativ auf das Fahrverhalten auswirken.
Eine typische Dach-Klimaanlage für das Wohnmobil.
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Staukasten-Klimaanlagen
Staukasten-Klimaanlagen sind in den meisten Eigenschaften das genaue Gegenstück zu den Dach-Klimaanlagen. Sie werden in Staukästen, wie beispielsweise dem Bettkasten oder etwas Ähnlichem angebracht, wodurch sie natürlich einiges an Stauraum kosten. Dafür ist das Gewicht hierbei Bodennah. Ein weiterer Nachteil ist jedoch, dass der Einbau deutlich komplexer ist und dass es keine direkte Verbindung nach außen gibt. Dafür muss jetzt extra ein Lüftungsschlauch gelegt werden, der dafür sorgt, dass die erwärmte Luft aus dem Raum abgeführt wird und den Abkühlungsprozess nicht gleich wieder aufhebt. Es gibt auch Staukasten-Klimaanlagen ohne eine Abluft nach außen, aber die sind dann in Sachen Kühlung naturgemäß nicht mehr sonderlich effektiv.
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Das System der solarbetriebenen Absorptionssolarklimaanlagen fürs Wohnmobil
Auch bei der solarbetriebenen Absorptionsklimatisierung handelt es sich um ein Kühlsystem, das sich die Temperaturveränderung verschiedener Kühlflüssigkeiten zunutze macht. Als Kühlflüssigkeiten werden dabei in der Regel Ammoniak und Wasser verwendet. Sie sind natürliche Kältemittel und damit nicht so umweltbelastend, wie die chemischen Kältemittel, die in den meisten Kompressor-Klimaanlagen verwendet werden.
Die solarbetriebenen Absorptionsklimatisierung benötigt keinen Kompressor, sondern nutzt stattdessen eine sogenannte Absorbereinheit. Während der Kompressor das Kältemittelgas auffängt und mit Hilfe von elektrischer Energie verdichtet, um seine Wärme zu erhöhen, nutzt die Absorptionsanlage die Sonnenwärme zur Erwärmung des Kältemittels.
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Wie funktioniert eine solarbetriebene Absorptionssolarklimaanlage?
In der Absorptionseinheit befindet sich das Gemisch aus Wasser und Ammoniak, das den folgenden Prozess auslöst, durch den die Kühlung erreicht wird:
- Durch die Wärme des Sonnenlichts steigt die Temperatur des Ammoniaks. Es verdampft und trennt sich vom Wasser. Dies ist möglich, weil Ammoniak einen viel niedrigeren Siedepunkt als Wasser hat.
- Das verdampfte Ammoniak wird durch die Rohre zu einem Kondensator geleitet, der dafür sorgt, dass das Ammoniak seine Wärme nach außen abgibt und in einen flüssigen Zustand übergeht.
- Das Ammoniak durchläuft ein Expansionsventil, um sich zu entspannen und seine Temperatur zu senken.
- Das flüssige Ammoniak gelangt bei niedriger Temperatur in den Verdampfer, wo es die Raumluft aufnimmt und erneut verdampft.
- Das verdampfte Ammoniak gelangt wieder in die Absorbereinheit, wo es wiederum mit Wasser vermischt wird. Damit beginnt der Kreislauf von Neuem.
Hier findet ihr die Funktionsweise noch einmal anschaulich in einem Video erklärt:
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Die Vor- und Nachteile der verschiedenen Solar-Klimaanlagen fürs Wohnmobil
Welches der beiden solarbetriebenen Systeme von Wohnmobil Klimaanlagen besser ist, hängt letztlich davon ab, wie und wo man sie betreiben will. Beide haben verschiedene Vor- und Nachteile, doch im Wesentlichen gibt es zwei Hauptargumente, zwischen denen man abwägen muss. Der große Vorteil der Adsorptionstechnik besteht darin, dass man die Sonnenenergie direkter und damit in der Regel auch effizienter nutzen kann. Die Sonnenwärme muss also nicht erst in Strom umgewandelt werden, der dann die Anlage betreibt, sondern kann direkt dazu genutzt werden, das Kältemittel zu verdampfen und den Kühlprozess zu starten.
Dieser Vorteil ist aber zugleich auch ein Nachteil, denn anders als elektrischer Strom kann die direkte Sonnenwärme nicht gespeichert werden. Wenn also keine Sonne scheint, gibt es auch keine Klimatisierung. Zudem ist der Abkühlungseffekt, den eine Kompressor-Klimaanlage erzielt, in der Regel deutlich stärker, als der einer Absorber-Klimaanlage.
Angenehme Temperaturen im Wohnmobil bekommt man leicht mit einer solarbetriebenen Klimaanlage.
Fazit zu solarbetriebenen Wohnmobil Klimaanlagen
Man kann tatsächlich sagen, dass es kaum einen Bereich gibt, in dem das Arbeiten mit Solarenergie so sinnvoll und zielführend ist, wie im Bereich der Klimatisierung. Denn durch eine solarbetriebene Wohnmobil Klimaanlage hat man gerade dann am meisten Energie zur Kühlung parat, wenn auch die meiste Abkühlung gebraucht wird. Kühlen mit Sonnenenergie ist daher deutlich effektiver und zielführender als Heizen mit Sonnenenergie. Wir haben uns aus diesem Grund dafür entschieden, uns eine Multi-Split-Klimaanlage mit gleich zwei Innengeräten in unser Expeditionsmobil einzubauen und wir können nur jedem empfehlen, seine Wohnmobil Klimaanlage mit Solar zu betreiben.
Wenn man in warmen Regionen mit dem Wohnmobil unterwegs ist, lohnt sich eine solarbetriebene Klimaanlage auf jeden Fall!
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Eine tolle Webseite, vor allem in den gemütlichen Winterzeiten ist es schön solche tolle Blogs zu entdecken.
Lieben Gruß Mia
Sehr guter Artikel, ich habe schon eine multisplit klimaanlage, wie bekomme ich denn jetzt die passende solarpanele dazu, gibt es für so etwas einen fachmann? liebe 🫶