Solarpaneele auf dem Boot nachrüsten: Mehr Leistung durch Decksmodule

Mehr Strom an Bord – aber woher?

Noch vor wenigen Jahren bedeutete größerer elektrischer Komfort an Bord fast zwangsläufig, den Generator anzuwerfen. Heute hingegen versorgt ein Wechselrichter nahezu selbstverständlich das 230-Volt-Bordnetz, Lithium-Batterien stellen große Energiemengen bereit – und plötzlich gehören Verbraucher zum Bordalltag, die früher kaum denkbar waren. Auf unserem Katamaran kochen wir häufig elektrisch, selbst die Kaffeemaschine läuft aus der Batterie. Inzwischen geht noch deutlich mehr: Mit einer entsprechend dimensionierten Lithium-Batteriebank lässt sich sogar eine Klimaanlage eine ganze Nacht lang betreiben. Kein Generatorlärm, kein Brummen und Vibrieren – nur das leise Säuseln kalter Luft in der Kabine.

Daneben gibt es die weniger spektakulären Verbraucher, die dafür viele Stunden am Tag laufen. Bei uns sind es im warmen Mittelmeer vor allem Kühlschrank und nachts die Ventilatoren in den Kabinen. Auf der Swan 48 unserer Kollegin, die ihren Liegeplatz im hohen Norden hat, sieht die Energiebilanz anders aus: Dort spielen Kabinenbeleuchtung und Heizung eine größere Rolle. Letztere erzeugt ihre Wärme zwar mit Diesel, benötigt für Gebläse, Pumpen und Steuerung aber ebenfalls Strom.

Die moderne Bordtechnik ermöglicht also immer mehr Komfort. Doch auch die größte Batteriebank ist letztlich nur ein Speicher. Wer länger vor Anker liegt, steht deshalb irgendwann vor der entscheidenden Frage: Wie bekommen wir die verbrauchte Energie möglichst unkompliziert wieder hinein?

Ein Solar-Upgrade fürs Boot

Auf unserer Fountaine Pajot Mahé 36 waren bereits vier Solarmodule achtern über den Davits montiert, womit wir im Sommer immer hinkamen. Doch bereits das Frühjahr und der Herbst, mit einer deutlich niedriger stehenden Sonne, veränderten die Bilanz: Zusätzliche Leistung wäre deshalb nötig – allerdings ohne einen noch größeren Geräteträger, ohne weitere Aufbauten und möglichst ohne Löcher ins Deck zu bohren. Deshalb haben wir zu Beginn der letzten Saison zwei rahmenlose SunWare-Solarmodule mit jeweils 120 Wattpeak direkt auf dem Deck installiert. Je eines auf Backbord und Steuerbord. Auf einer Swan 48 entstand parallel eine kleinere Installation mit zwei 40-Wattpeak-Modulen auf dem Aufbau.

Warum Solar an Bord?

Wer Strom erzeugen möchte, dem stehen mehrere Möglichkeiten offen. Auf fast allen meinen Langfahrtyachten hatte ich einen Windgenerator an Bord und auch wenn er im Passatwindgürtel auch die Nacht hindurch ein paar Amperestunden in die Batterie schickte: Auf den Ozeanüberquerungen brachte er fast gar nichts, weil der Rückenwind zusammen mit dem Fahrtwind an Bord einen überaus schwachen scheinbaren Wind erzeugte. Der Windgenerator drehte sich zwar, häufig auch im Kreis, aber lud nicht viel.

Ein Hydrogenerator liefert hingegen viel Strom, während sich die Yacht bewegt. Doch ein Fahrtensegler verbringt einen Großteil seiner Zeit nicht auf See, sondern vor Anker, wo der Generator funktionslos ist.

Außerdem arbeitet ein Solarmodul völlig geräuschlos. Keine Rotorblätter drehen sich über dem Cockpit, nichts vibriert – und sobald morgens genügend Licht vorhanden ist, beginnt die Anlage einfach zu laden.

Vor ein paar Jahren hatten wir unsere Solarpaneele auf dem Geräteträger erneuert und ich musste feststellen: Die Technik hatte sich weiterentwickelt. Obwohl die alten und neuen Paneele nominell dieselbe Leistung hatten, lieferten die neuen Paneele dank Zusammenspiel aus höherer Voltzahl und MPPI-Ladetechnik gefühlt „das Doppelte“ in die Batterie. Im Sommer waren wir bei richtiger Ausrichtung unserer Heckpaneele innerhalb kürzester Zeit voll.

Doch wenn wir auf Nord-, Ost- oder Westkurs unterwegs waren, dann konnte sich das völlig ändern, weil die Sonne nicht direkt auf unsere Paneele schien. Deshalb war dort ein kleines „Upgrade“ nötig. Soll heißen: Wir wollten Solarpaneele in alle Himmelsrichtungen. Zwei zusätzliche Paneele sollten auf dem Aufbau nach vorn installiert werden.

Der Einbau klingt zunächst aufwendiger, als er tatsächlich ist. Denn die eigentliche Montage der rahmenlosen SunWare-Module ist erstaunlich überschaubar. Die meiste Zeit haben wir nicht mit den Solarmodulen verbracht, sondern damit, ihre Kabel möglichst unsichtbar durchs Schiff zu bekommen.

Rahmenlose Solarmodule auf dem Boot: Wohin mit den zusätzlichen Paneelen?

Bevor Kleber oder Werkzeug zum Einsatz kommen, steht jedoch zunächst die wichtigste Entscheidung an: Wo können die Module überhaupt sinnvoll montiert werden? Schließlich nützt die größte freie Decksfläche wenig, wenn sie einen Großteil des Tages vom Großsegel, Baum oder Rigg beschattet wird.

Grundsätzlich lassen sich solche rahmenlosen Paneele fast auf allen geraden Oberflächen installieren. Häufig werden solche Solarmodule „flexible Paneele“ genannt – das sind sie jedoch nur bedingt. Auf leicht gebogenen Flächen von maximal drei Prozent – oder anschaulicher: etwa drei Zentimetern pro einem Meter Länge – lassen sie sich anpassen und an Deck kleben oder schrauben. Mit dem eingeformten Antirutschbelag bleibt das Deck dann auch trotzdem rutschfest.

Auf unserer Mahé entschieden wir uns für zwei Flächen zu beiden Seiten des vorderen Aufbaus, auf denen zwei SunWare-Module mit jeweils 120 Wattpeak Platz finden. Die Kabelführung ließ sich nicht ganz optimal lösen – denn am schönsten sind natürlich Kabelausgänge auf der Rückseite, die dem Paneel einen sauberen, „cleanen“ Look geben, bei unserem Boot jedoch das Kabel mitten in der Salondecke herauskommen lassen hätten. Bei Yachten mit doppelter Verschalung sicher kein Problem, doch bei uns sitzt in diesem Bereich die Innenschale ohne Hohlräume auf der Außenschale.

Ganz schattenfrei sind auch diese Plätze nicht: Je nach Kurs und Sonnenstand liegt eine Seite zeitweise im Schatten des Großsegels. Deshalb verteilen wir die Leistung auf zwei getrennte Module und Laderegler.

Auf der Swan 48 fanden die zwei kleineren Module mit jeweils 40 Wattpeak auf dem Aufbau Platz. Dort sind sie ständig im Laufbereich beim Segelbergen, was den Paneelen jedoch nichts ausmacht.

Montage: In wenigen Schritten aufs Deck

1. Position festlegen

Zunächst werden die beiden Module probeweise aufgelegt. Die Abstände zu anderen Bauteilen werden ausgemessen und möglichst Lenzvertiefungen zwischen den Antirutschflächen ausgelassen, um weiterhin einen optimalen Wasserabfluss vom Deck sicherzustellen.

2. Symmetrie herstellen

Auch wenn die beiden Paneele auf den ersten Blick bereits gut liegen – sind sie nicht symmetrisch, ärgert man sich noch jahrelang. Ist der ideale und symmetrische Platz gefunden, mit Klebeband die Außenkonturen markieren. Dann lassen sich die Positionen später besser wiederfinden und herausquillender Kleber kann besser zurückgehalten werden.

3. Fläche vorbereiten

Vor der Montage sollte das Deck gereinigt und entfettet werden, damit der Kleber besser hält.

4. Kleber aufbringen

Der Hersteller empfiehlt für das Verkleben der Module einen 1-Komponenten-PUR-Kleber, beispielsweise Sikaflex 252. Je nach Modulgröße nennt SunWare etwa 300 Gramm Klebstoff pro Modul. Der Kleber wird auf die Modulrückseite aufgetragen. Ein schwarzer Kleber passt in unserem Fall besser zum schwarzen Paneel, wenn etwas unter den Kanten hervorquillt – ein weißer lässt sich besser wieder vom Deck entfernen, wenn etwas daneben geht. Wir haben uns für einen weißen Kleber entschieden und ihn in S-förmigen Bahnen auf die Rückseite des Solarpaneels verteilt.

5. Paneel auflegen und ausrichten

Dank unserer Markierungen ist es nun ein Leichtes, das Paneel mit einer Kante in den vorgegebenen Rahmen zu legen und dann seitlich in den Rahmen zu klappen. Was uns nach dem Einbau überrascht hat, ist, wie wenig die zusätzlichen Module nach nachträglich montierter Technik aussehen. Einen Rahmen oder auftragende Halterungen gibt es nicht. Die Paneele liegen flach auf dem Deck. Weil für ihre Befestigung zudem keine zusätzlichen Schraublöcher erforderlich sind, wirkt die Installation ausgesprochen clean und passt sich gut in die Linien der Yacht ein.

Bei alternativ erhältlichen geschraubten Modulen werden die Ränder des Paneels durchbohrt und mit Edelstahlschrauben im Deck befestigt.

6. Kabeldurchführung herstellen

Die Kabel unter Deck zu führen ist auf verschiedene Art und Weise möglich. Sind die Kabel auf der Rückseite des Paneels angeschlossen, können sie beim Aufkleben des Paneels direkt durchs Deck geführt und eingedichtet werden. Ist der Abgang auf der Vorderseite – wie bei uns –, müssen sie über wasserdichte Kabeldurchführungen unter Deck geführt werden. Wir haben uns für zwei Kabeldurchführungen von Scanstrut entschieden.

7. Kabel durchs Schiff führen

Auf unserem Boot sitzt die Batteriebank am Backbord-Motor. Dort sitzen auch der Messshunt und alle Laderegler. Der Weg vom Solarpaneel bis zum Laderegler und der Batterie ist etwa zwölf Meter lang und führt vom Aufbau entlang der Achterkabine und übers Brückendeck in den achteren Maschinenraum. Es ist wichtig, dass die Kabelstärke entsprechend gewählt wird, um Verluste zu vermeiden.

8. Laderegler anschließen und Anlage testen

Die Solarpaneele sollten nicht unter Last angeschlossen werden, damit es nicht funkt. Deshalb ist es gut, dafür auf den Sonnenuntergang zu warten oder aber die Paneele mit den Pappen abzudecken, mit denen sie geliefert wurden. Oder in unserem Fall mit Cockpitpolstern oder ähnlichem.

Warum wir zwei Laderegler an Bord verwenden

Auf einer Segelyacht herrschen für Solarmodule deutlich schwierigere Bedingungen als auf einem Hausdach. Wanten, Mast, Baum und Segel werfen ständig wandernde Schatten. Bei unserer Installation kommt hinzu, dass je nach Kurs zur Sonne eines der beiden Module teilweise vom Großsegel abgeschattet wird.

Deshalb ist es wichtig, beide Seiten elektrisch möglichst unabhängig zu halten. Jedes 120-Wattpeak-Modul bekommt deshalb seinen eigenen Laderegler. Wird das Backbord-Modul abgeschattet, kann das Modul an Steuerbord weiterhin seine mögliche Leistung liefern.

Vorher-nachher-Vergleich
Installierte Solarleistung: 480 Wattpeak → 720 Wattpeak (plus 50 Prozent)
Theoretischer Tagesertrag: 3.360 Wattstunden → 5.040 Wattstunden
Batteriestand morgens: 55 Prozent ↔ 55 Prozent
Batteriestand mittags: 80 Prozent → 100 Prozent

Überwachung des Ladestroms

Wer ohnehin über ein ausgeklügeltes Ladesystem und beispielsweise einen Victron Cerbo samt Touchdisplay verfügt, der kann seine neuen Laderegler einfach in das System integrieren und sieht mit einem Blick, mit wie viel Ampere die Solarladeregler in die Batteriebank laden.

Wir hingegen haben eine Simarine Pico Monitor, an den wir zusätzlich einen Vierfach-Shunt angeschlossen haben, um den Ladestrom unserer drei Solarpaneel-Bänke einzeln überwachen zu können. So sehen wir dort die gesamte Bank über den Davids (480 Wattpeak) und jeweils das Paneel an Steuerbord und Backbord (je 120 Wattpeak).

Wichtig: Immer dafür sorgen, ein Paneel zu kaufen, dessen Hersteller seine Modelle noch lange auf dem Markt haben wird – sprich: von einem bewährten Hersteller. Der Kleber lässt sich nie wieder ganz vollständig vom Deck entfernen und das Gelcoat nimmt über die Jahre unter der entstehenden Abwärme des Paneels Schaden. Ist also in zehn Jahren der Austausch fällig, gibt es nur die Optionen ein anderes, kleineres oder größeres Modell oder eine teure Sonderanfertigung zu installieren.

Fazit: Mehr Solarfläche auf dem Boot lohnt sich

Die zusätzlichen 240 Wattpeak haben unsere installierte Solarleistung von 480 auf 720 Wattpeak erhöht – also um 50 Prozent. Entscheidender als die reine Mehrleistung ist für uns aber die Verteilung der Module. Statt die gesamte Solarfläche achtern zu konzentrieren, produzieren wir nun an drei verschiedenen Stellen des Schiffes Strom. Je nach Sonnenstand, Kurs und Abschattung arbeitet dadurch fast immer ein Teil der Anlage unter günstigen Bedingungen.

Unterm Strich hat sich das Upgrade für uns deshalb gleich doppelt gelohnt: Wir haben mehr Solarleistung und sind gleichzeitig weniger davon abhängig, wie das Boot gerade zur Sonne liegt.