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Strombedarfsberechnung, Verbraucherwerte und Hintergrundinformationen zur Elektrik

Mehr zu diesem "spannenden" Thema finden Sie in meinem Buch "Strom und Spannung im Wohnmobil", in dem die einzelnen Themen ausführlicher erklärt sind.


Strombedarfsberechnung

Die folgende Beispieltabelle ist auf eine Sommersituation aufgebaut, mit Solaranlage, Kaffeemaschine, Notebook und TV. Der Kühlschrank, der Herd und die Heizung werden in diesem Beispiel mit Heizgas betrieben.
Für die Wintersituation muss als Verbraucher noch die Gas/Dieselheizung zugefügt werden und der Ertrag der Solaranlage auf Winter gekürzt werden.
Die Anzahl der Verbraucher/Erzeuger, deren Leistungsaufnahme und Betriebsdauer können in der Excel-Berechnung jederzeit individuell geändert werden. Stromverbraucher oder Erzeuger können durch die Angabe der Anzahl jederzeit hinzugefügt oder herausgerechnet werden.


Anschlusswerte von Verbrauchern:

Diese Aufstellung soll Ihnen einen Überblick über die Stromaufnahme verschiedener Geräte bei einer 230V-Versorgung oder bei einer 12V-Versorgung aus der Batterie bei geben. Die Betriebsdauer ist eine Annahme und soll als Richtwert für die benötigte Batteriekapazität dienen.

Stromverbrauchstabelle

Hinweis: Anhand der durchschnittlichen Betriebsdauer und der Stromentnahme können sie sich die Belastung der Batterie in Amperestunden selbst ausrechnen. Die technologiebedingten Verluste bei der Spannungsumformung durch einen Wechselrichter von ca. 20% sind in der obigen Tabelle nicht berücksichtigt.


Notwendige Hintergrundinformationen zur Elektrik

Wenn man selbst etwas reparieren oder austauschen möchte, gibt es einige Regelungen und Vorschriften, die man beachten sollte.

Für die elektrische Einrichtung eines Campingplatzes gilt die überarbeitete Vorschrift DIN VDE 0100-708:2010-02.
In Wohnmobilen/Caravans sind/werden für den 230V-Bereich überwiegend TN-S Netze installiert. Für deren elektrische Einrichtung galt die DIN VDE 0100754:2010-02.
Diese war allerdings nur bis 2012 gültig und wurde ersetzt durch die DIN VDE 0100-721: 2012-2.
Für Personenschutzeinrichtungen wie FI/RCD gilt die DIN VDE 0100-410:2007-06.

Inwie weit die
DIN VDE 0100-721:2010-02 für Caravans und Wohnmobile gilt ist mir unklar. Sie steht meiner Meinung nach mit einigen Teilen im Widerspruch zur DIN VDE 0111-754:2010-02.
Für Niedervoltanlagen,
die mit DC 12/24/48V betrieben werden, gelten DIN EN 1648-1 und DIN EN 1648-2. 

230V-Kabel und 12V-Kabel müssen getrennt verlegt werden (Kabelkanäle oder Abstand). Bei 230V-Litze-Kabeln müssen Kabelendhülsen verwendet werden.
Der 230V-Anschluss erfolgt über einen verpolungssicheren blauen CEE-Stecker, Kabelfarbe Phase (L1) = Schwarz, Braun oder Rot, Nullleiter (N) = Blau (muss aber nicht überall so sein, ist nicht
genormt!) und Schutzleiter Erde (PE) = gelb/grün. Der PE muss mit einem Kabelquerschnitt von 6mm2 mit dem Fahrzeugchassis verbunden werden.
Ein 2-poliger FI/RCD/LS-Schutzschalter, Typ B, muss die 230V-Anlage im Wohnmobil absichern.

Mit diesem Tool können Sie den Querschnitt einer Leitung berechnen:
Link: https://hilfreiche-tools.de/berechnung/leitungsquerschnitt-berechnen.html
Der Kabelquerschnitt (mm2) ist nicht gleich dem Kabeldurchmesser (mm)!! Ein Kabeldurchmesser von 2,8 mm entspricht einem Kabelquerschnitt von 6 mm2. Die Umrechnung ist wichtig, wenn man den Kabeldurchmesser mit Schieblehre oder Lineal ermittelt.
Achtung bei Kabelrechnern! Eventuell muss man wegen der auch notwendigen Minus-Leitung die Kabellänge verdoppeln.

Klemmenbezeichnung in der Kfz-Elektrik:
Kl 61 auch D+, Ladekontrollleuchte, Steuersignal für Trennrelais Batterien, Kühlschrank
Kl 15 Plusspannung, wenn Zündung eingeschaltet ist, Steuerung, Sat-Schüssel, autom. Treppe, elektr. Hubstützen
Kl 30 Plusspannung, direkt von der Batterie
Kl 31 Minusleitung, direkt von der Batterie
Rel.Kontakt 85 Steuerspule vom Relais
Rel.Kontakt 86 Steuerspule vom Relais
Rel.Kontakt 30 Eingang Schließer/Öffner/ Wechsler
Rel.Kontakt 87 Ausgang Arbeitsstromkreis (no) am Relais (Schließer)
Rel.Kontakt 87aAusgang Ruhestromkreis (nc) am Relais (Öffner/Wechsler)

Batterien, die im Wohnraum (Koffer) eingebaut werden, müssen gasdicht sein oder über eine Schlauchentlüftung durch den Boden nach außen verfügen.

Bei allen Arbeiten an Elektronikplatinen, Kabelverbindern etc. sollte man die Bauteile nach erfolgreicher Funktionsprüfung mit Plastikspray gegen Kondenswasser und Feuchtigkeit schützen. Dies gilt vor allem für eigene und nachträgliche Ein- und Umbauten.

Dinge, die man beachten bzw. wissen sollte:

Sicherheit
Batterien erzeugen bei einem irrtümlichen Kurzschluss durch den hohen Kurzschlussstrom einen Lichtbogen, der einem kurzfristig die Sehkraft rauben kann. Nassbatterien bergen die Gefahr, dass Batteriesäure ausläuft oder spritzt. Tragen Sie deshalb eine Schutz-brille und Handschuhe und verwenden Sie bitte isolierte Werkzeuge!
Beim Ausbau einer Batterie immer zuerst den Minuspol und dann erst den Pluspol abklemmen. Beim Einbau wird zuerst der Pluspol angeklemmt und dann der Minuspol.

Batteriekauf und -auswahl
Beim Kauf von „einbaufertigen“ Batterien im Baumarkt oder Internet sollten Sie umgehend die Spannung messen. Liegt sie unter 12,5V, wurde die Batterie schon einige Zeit in geladenem Zustand gelagert und hat durch Selbstentladung bereits die Hälfte ihrer Ladung verloren.

Mischung verschiedener Batterien
Unterschiedliche Batterietypen sollten nicht parallel geschaltet werden, da ihre Innenwiderstände und Ladekennlinien verschieden sind. Man sollte unbedingt darauf achten, dass die Zusatzbatterie vom Typ (Blei-Säure/PbCA-Säure/AGM-Vlies oder Gel) der bereits vorhandenen Batterie gleicht. Es empfiehlt sich auch, den gleichen Hersteller zu wählen.

Ausgleichsstrom
Werden Batterien unterschiedlicher Kapazität, unterschiedlichem Ladezustand oder unterschiedlichen Alters zeitweise separat, zeitweise parallel betrieben (Start-/ Aufbaubatterie,), fließen im Augenblick des Zusammenschaltens zwischen den Batterien Ausgleichströme! Bei Blei-Batterien sind das aufgrund der Kapazität (100 Ah) meist sehr kurze Ladungsausgleiche.
Bei LiFeYPO4-Batterien sind aber größere Kapazitäten möglich
(500 Ah), da sollte man diese Ströme beachten, wenn man mit Trennrelais verschiedene Batterien zusammenschaltet (Blei-Start mit LiFeYPO4-Aufbau).

Tiefentladung, Ladeschlussspannung oder LVP, OVP
Tiefentladungsgrenze (25%) bei einer Blei-Batterie: 12,06V
Ladeschlussgrenze bei einer Blei-Batterie:               14,2/14,3/14,6V
LVP (UVP) (25%) bei einer LiFeYPO4-Batterie:          11,8V
OVP bei einer LiFeYPO4-Batterie:                           15,6V

Die angeführten Werte zeigen, dass die Tiefentladungsgrenzen von Blei- und Lithium-Batterien recht unterschiedlich sind. Werden Blei-Batterien gegen Lithium-Batteriepacks ausgetauscht, muss man ggf. auch die eingestellten Alarmwerte und Abschaltreaktionen der verschiedenen Ladegeräte, EBLs, Controlpanels, Heizungs- und Kühlschranksteuerungen und Batteriecomputer beachten und ggf. ändern.


 Stand 20.12.2017

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